Page 120 - 南京医科大学学报自然科学版
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第43卷第11期
·1592 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年11月
们会引起 SMC 的功能障碍与表型转化 [24] 。低 WSS 些WSS较小而常被忽略,然而随着计算机流体模拟
促进 EC 通过旁分泌途径分泌血小板衍生因子 技术的发展,间隙WSS对血管中膜和外膜的影响逐
(platelet derived growth factor,PDGF)⁃BB,其可以调 渐被重视 [39] 。不仅如此,当内皮因各种因素导致通
[40]
节EC本身和SMC的增殖与迁移 [25-26] 。 透性升高后,间隙WSS会进一步升高 。
EC 能够通过 NO 调节 SMC 的增殖与迁移。异 间隙WSS可以调控SMC的表型转化、迁移和收
常WSS能够激活EC的内皮型一氧化氮合酶并上调 缩。间隙 WSS 可以通过硫酸乙酰肝素蛋白多糖介
其基因表达,使EC产生大量NO [27] 。NO能够激活鸟 导的 ERK1/2 通路调控 SMC 的表型转化 [41] 。间隙
苷酸环化酶及其下游的一系列通路抑制 SMC 增殖 WSS可以活化SMC,在EC剥脱早期,中膜的SMC便
[28]
与迁移 。 受到间隙 WSS 的影响迅速活化并去分化,活化的
EC还能够通过其表达的miRNA来调控SMC的 SMC 会加速增殖并最终向内膜迁移导致内膜增
形态和功能。体外实验证实:对EC施加WSS后,会 厚 [42] 。间隙 WSS 可以通过 Rho 相关的卷曲蛋白激
抑制其分泌的miRNA⁃126对SMC的调控作用 。此 酶⁃肌球蛋白轻链磷酸酶(Rho kinase⁃myosin light
[29]
外,异常WSS还可以上调miR⁃132⁃3p、miR⁃370⁃3p、 chain phosphatase,ROCK⁃MLCP)途径和 Ca 途径来
2 +
miR⁃650,进而引起SMC增殖和表型转化 [30-31] 。 诱导SMC的收缩,以此来维持正常的血管张力 [43-44] 。
总之,异常的 WSS 可以通过 EC 与 SMC 之间的 间隙 WSS 可以通上调 MMP⁃3 促进 SMC 和肌成纤维
信号通路引起 SMC 功能障碍,使动脉中膜发生退 细胞的迁移 [45] 。总之,不应忽视间隙 WSS 对 AD 发
化,应力及抗撕裂强度减弱,最终导致AD的发生。 生的重要作用。
2.2.2 WSS与SMC 2.2.4 WSS与ECM
异常 WSS 会引起 SMC 的病理性改变,包括增 ECM 是一大类不断动态变化的基质成分,包
殖、迁移、细胞坏死/凋亡和收缩能力下降 。 括结构蛋白(弹性纤维、胶原纤维)和非结构蛋白
[1]
异常 WSS 可以引起 SMC 的增殖和收缩能力下 (各种糖蛋白、糖胺聚糖、各种生长因子和滞留在基
2
降。当WSS降低为3~25 dyn/cm 时,SMC释放PDGF 质中的蛋白酶)。其中沿血管壁走行呈网状结构分
和 FGF 增加,进而升高血管紧张素转换酶的活性, 布的弹力纤维网是动脉中膜ECM的主要组成成分,
促进自身增殖 [32-33] 。当WSS进一步降低到1 dyn/cm 2 其强大的结构及功能属性赋予了动脉管壁良好的
时,会诱导前列腺素的显著升高,继而引起 SMC 的 弹性。异常 WSS 可以导致中膜弹力纤维降解、断
舒张,导致动脉管腔扩张 [32,34] 。 裂,弹力纤维一旦损伤便不可修复,并最终引起动
异常 WSS 会引起 SMC 从中膜迁移到内膜。正 脉管壁的弹性减弱,脆性增加,促进动脉壁结构的
[46]
常 层 流 WSS 可 以 通 过 下 调 SMC 表 达 的 MMP 和 破坏,从而导致AD的发生 。
PDGF 受体⁃β来抑制 SMC 的迁移 [35-36] ;反之,血流湍 2.3 WSS与动脉外膜
流产生的扰动 WSS 可以通过激活细胞外调节蛋白 外膜的组成包括FB、胶原纤维、弹性纤维,较大
激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)⁃1/2 的动脉外膜还有滋养血管,以 FB 和胶原纤维为主。
[37]
与肌球蛋白轻链激酶途径促进SMC的迁移 。 外膜的病理性改变同样在AD的发展中起到了重要
异常 WSS 还可以引起 SMC 的数量减少。高 作用。
WSS 可以引起 SMC 凋亡,导致其数量减少,继而引 首先,外膜中也存在跨壁间隙 WSS,但由于相
起中膜变薄,降低血管中膜的结构强度,促进AD的 对“疏松”的外膜通透性高于“致密”的中膜,外膜FB
发生 。 受到的间隙WSS会相对更低 [39] 。此外,大动脉外膜
[39]
总之,异常WSS也可以直接导致SMC数量减少 有自己的滋养血管,由于动脉管腔内的血压远高于
和功能障碍,进而导致AD发生。 外膜滋养血管,产生了从动脉管腔向外膜滋养血管
2.2.3 跨壁间隙WSS 流动的间隙血流 [47-48] 。这种间隙血流流动模式非常
在内膜完整的情况下,中膜 SMC 和外膜 FB 也 复杂,外膜 FB 主要通过这种间隙血流感受 WSS 的
会暴露在非常微弱的生理性跨壁间隙血流下,即透 变化。
过正常内膜和内弹力板窗孔流入中膜和外膜间隙 WSS会影响FB的活化、增殖和迁移 [49] 。生理状
的微弱血流,这些微弱血流也会产生 WSS,靠近内 态下,外膜的FB及由其活化形成的肌成纤维细胞都
膜侧的间隙 WSS 较靠近外膜侧的大。过去由于这 能促进血管损伤后的新生内膜形成,继而抑制 AD