分子在人体“备份”血液循环中的新作用
2010-06-02 16:36:53   来源：丁香园   作者：  评论：0 点击：

科学日报（2010年5月26日） - 当供氧给重要器官的动脉由动脉粥样硬化或血栓阻塞时，结果几乎总是中风、心脏病发作或诸如腿（周边动脉疾病）外周组织损伤。但是，由阻断血供所致的组织损伤或破坏的严重性因人而异，很大程度上取决于其循环系统有无最好的备份计划来提供循环的备用路径。

这个“备份系统” – 即所谓的侧支循环 - 涉及少数微小的专门的血管，成为侧枝，可以扩大其直径足以承担大量的血流，从而绕过阻塞部位。

北卡罗莱纳大学教堂山分校医学院的的研究人员现在发现，在健康人有丰富的侧枝，这些血管的生长和重建成“天然旁路血管”取决于一个非常关键的信号分子 – 即所谓的一氧化氮 - 是否存在。

这项研究是在动物模型中进行的，表明一氧化氮不仅是维持侧支血管数目的关键，它也是侧支血管重塑数量的关键，当阻塞性疾病发生时。

研究结果最近在线发表在《Circulation Research》上，并将于6月25日首印。某一天他们可以使研究人员能够预测人们的灾难性中风、心肌梗死或周围动脉疾病的风险。这种知识可以告侧枝循环能力差的个人采取的生活方式，能帮助减少得病的机会，哪些病能进一步降低他们的侧支血管数目。

“如果你拥有大量的这些自然旁路血管，你就有一个“保险”有利于减少严重后果的痛苦，在你患动脉粥样硬化或血栓性疾病时”，资深研究作者James E. Faber博士，UNC细胞和分子生理学教授说。

“如果你天生具有非常少的侧枝血管，你最需要做的是减少那些能进一步降低这些血管的因素。”“Faber也是一个UNC麦卡利斯特心脏研究所的成员。今年早些时候，他的研究小组报告说，生命早期形式的这些血管和遗传背景对你就拥有了巨大的影响。

那些使人发展为中风、心脏病发作或周围动脉疾病的因素，包括一般的危险因素 - 吸烟，糖尿病，高血压，高胆固醇，家族史，年龄。但直到最近，研究人员不知道什么将这些危险因素联系在一起，当涉及到支循环不足时。

Faber说，研究结果显示，所有这些因素导致血管内内皮细胞产生的一氧化氮减少，一个“神奇分子，”以保护我们的血管免遭疾病。现在，他说，他的研究小组的结果表明，这种分子也是一个维持侧支循环的正常的关键因素。

因此，Faber和主要研究者戴旭明博士，后者属于UNC医学和生理学部门，不知道如果一氧化氮的水平受到抑制，侧支血管是否会丧失。他们对eNOS遗传缺陷的小鼠的脑的侧枝血管进行计数，eNOS是血管壁上一氧化氮的大部分。

研究人员发现，与正常小鼠相比，从3月龄到6月龄（相当于人类约21岁至45岁）遗传突变小鼠侧支血管的数目减少25%。他们还看到了提供给腿的侧枝血管减少了相同的比例，在那里他们试图建立外周动脉血管疾病的模型。

接下来，研究人员想知道一氧化氮缺乏是否将影响现有侧枝血管对主要动脉阻塞作出的反应，。

通过阻断这些基因缺陷小鼠的腿动脉，Faber and Dai通过侧支血管循环得以重新循环。经过了2-3周的时间，绕道血流量通常会使侧枝循环以扩大其直径3至4倍，此过程称为侧枝循环的重塑。但研究人员发现，这种重构是在遗传突变小鼠中由于一氧化氮减少而受损，这是与正常小鼠相比较的结果。

在首次同类试验中，Dai然后用手术成功清除了小鼠的这些侧枝血管，对突变体与正常鼠整个基因组进行扫描来寻找差异，试图在重塑中的这个变化。
他说：“在两组小鼠中有显著差异的基因是细胞周期控制基因，主要参与血管壁的细胞增殖 – 这对于侧枝重塑是必要的，”Dai说，他是Faber实验室接收基础科学训练的临床心脏病研究员，这是既往eNOS尚未被发现的一个重要作用。”

Faber说，eNOS基因变异型会引起侧枝的丧失，是心血管疾病的危险因素之一。已经有证据表明，健康的人可能会有多达10个侧枝循环，因此可以找到一种方法来为那些缺少侧枝循环的人进行“备份”。

“如果我们能弄清楚这些独特的血管是如何形成和保持的，我们希望发现如何能促使他们应用于患者的治疗，特别是对于那些没有足够侧枝血管的患者，”Faber说。

UNC研究由国家卫生研究所国家心脏、肺和血液研究所资助。

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评点：此项研究为研究血管病变提供了一个好的思路。一般在临床上对于大血管病变，发生血管阻塞时通常的做法是早期溶栓，也可以进行介入治疗，或者进行血管移植然后血管重建。从这个研究中我们发现eNOS的存在与血管侧枝循环密切相关。如果增加eNOS的数量就会增加血管侧枝的数量，对于先天缺少侧枝血管的患者，可以找到一种增加侧枝血管的途径，为今后外周血管阻塞的治疗提供了理论依据和技术支持，是一个很有前途的研究方向。