内皮祖细胞(EPC)是一种多能干细胞，是内皮细胞的前体细胞，起源于骨髓。随着对EPC研究的深入，我们对其起源、类型及表面标志物等生物学特性及功能有了一定的了解，并且EPC在临床应用中有着广阔的前景。本文就EPC在移植与恶性血液病、心血管疾病(CVD)、糖尿病及实体瘤等疾病中的临床应用的研究进展作一综述。
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内皮祖细胞(endothelial progenitor cell，EPC)是一群可向内皮细胞定向分化的早期细胞，在一定因素的影响下，骨髓中EPC可被动员、聚集在活跃的血管新生部位，参与新血管形成。此外，EPC具有修复损伤血管内皮的潜能，同时也是造血微环境的重要细胞成分。近年来，EPC在移植与恶性血液病、心血管疾病、糖尿病及实体瘤等疾病的治疗中表现出广泛的应用前景。本文拟就EPC的来源、类型、表面标志物、功能及其在临床中的应用进展作一综述。
1997年，Asahara等[1]首次分离出人外周血EPC，并定义为骨髓来源的未成熟细胞，这些细胞具有分化为成熟内皮细胞的能力。目前，EPC的起源尚不明确，可能来自于骨髓造血干细胞、外周血管龛干细胞或内皮细胞[2]。Abd EI Aziz等[3]研究结果表明，可从人体多个部位分离培养出EPC，如骨髓、脐带血及外周血等，其中，外周血中EPC含量极低，仅为0.01%～0.000 1%；而脐带血较难获得；骨髓中的EPC不仅含量大，而且增殖的力较强。因此，骨髓是研究EPC最常用的来源。
EPC至少存在2种类型：早期EPC和晚期EPC。早期EPC作为血管生成的EPC种群，一般于体外培养4～7 d出现。这些早期EPC形成集落形成单位，并具有许多内皮细胞特征性标志物，如CD31和血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)2等[4]。晚期EPC的生长周期与早期EPC不同，通常于体外培养14～21 d才出现。此外，晚期EPC具有的内皮细胞标志物，包括血管内皮-黏附素、血管假性血友病因子、CD31、CD34、CD133和VEGFR2等，并且可进一步分化为成熟内皮细胞，参与新生血管的形成和血管再生。2种类型的EPC形态也不同：早期EPC呈梭形，晚期EPC呈鹅卵石样[5]。
骨髓来源的EPC在生理性和病理性血管形成中具有重要作用，在多种动物模型中均得到证实。有研究者通过建立完善的动物模型发现，源于骨髓并且表达Flk-1或Tie-2的内皮细胞，可以定位于肿瘤生长[8,9,10]、伤口愈合[11]及局部缺血[12]部位，在新血管形成过程中发挥重要作用。目前发现，影响EPC动员和归巢到缺血组织的因子包括趋化因子、血管生成因子等。基质细胞-衍生因子(stromal cell-derived factor，SDF)-1已被证明可动员和归巢EPC到缺血组织，参与血管新生。有研究者通过建立小鼠急性心肌梗死模型，并用腺病毒载体进行SDF-1基因传递，该研究结果显示，募集到缺血心肌的骨髓源性EPC数量增加了1倍，说明SDF-1在内源性EPC招募和修复血管中发挥重要作用[13]。另外，在治疗慢性缺血时，使用SDF-1基因传递联合EPC静脉输注疗法，比单一EPC静脉输注疗效更明显[14]。因此，SDF-1/CXCR4轴作为EPC发挥作用的重要机制，逐渐受到重视。近年来，关于EPC功能的研究越来越多，研究者发现EPC除了在促进血管形成中发挥重要作用，还可作为基因治疗的载体，促进损伤血管修复，以及为肿瘤性疾病的治疗提供靶点等。
造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSCT)是目前临床上治疗血液系统疾病的重要途径之一，但是移植并发症，如肝静脉闭塞病(epatic veno-occlusive disease，HVOD)及移植物抗宿主病(graft-versus-host，GVHD)等，一直是阻碍HSCT进一步发展的关键因素，严重影响HSCT患者的生存质量，是移植相关死亡的重要原因[15]。
HVOD是指肝小叶静脉和肝小静脉支内皮肿胀、纤维化，从而引起管腔狭窄甚至闭塞，继而发生肝细胞萎缩、弥漫性肝纤维化，临床出现肝脏肿大、疼痛、腹水等。HCOD是HSCT的重要并发症，一般并发于HSCT后3周，但其发病机制目前尚不明确。笔者所在研究组前期研究结果显示，各种预处理手段，如全身照射(total body irradiation，TBI)或者白消安联合环磷酰胺(busulfan/cyclophosphamide，BU/CY)方案，在清除肿瘤细胞，腾空造血龛的同时，均可造成移植受者广泛的内皮损伤，而目前认为肝窦内皮细胞损伤是诱发HVOD的主要因素[16,17]。因此，笔者所在研究组通过建立小鼠移植模型，同时输注体外培养7 d的早期EPC的研究结果显示，HSCT＋EPC组较HSCT＋TBI组，能更有效促进肝窦内皮细胞损伤修复，白细胞介素-6与肿瘤坏死因子-α分泌减少，明显抑制血小板活化，肝功能明显改善，该研究结果提示，EPC可能是治疗HSCT后并发HVOD的新策略[18]。
GVHD是HSCT后最严重的并发症，由HSCT供者T细胞攻击受者同种异型抗原引起，是一种多系统(皮肤、食管、胃肠，肝脏等)损害的全身性疾病。贾路[19]通过建立HSCT及HSCT联合EPC输注修复血管内皮的小鼠模型，采用血管内皮渗透实验、流式细胞术和组织病理技术等手段，研究EPC在GVHD中作用的研究结果显示，HSCT联合EPC输注，可减轻血管内皮损伤，并且减轻GVHD发生的严重程度，这提示EPC可能是减轻HSCT后并发GVHD的新手段，但是具体机制仍需进一步研究探索。
此外，宋国梁等[20]通过设立HSCT联合EPC输注组、单纯移植组、正常对照组，致死剂量照射组，观察各组小鼠存活率、骨髓微环境及造血重建情况的研究结果显示，HSCT联合EPC输注可有效促进小鼠造血重建、骨髓血管龛修复，有助于造血干细胞植入，同时提高小鼠存活率。笔者所在研究组多项动物试验结果均证实，输注EPC有可能作为HSCT后介导骨髓造血干细胞植入、促进造血重建和减轻移植并发症的一种细胞疗法[21,22]，但具体的机制目前尚不清楚，亟待进一步研究，进而为EPC应用于移植及恶性血液病提供新思路。
白血病，亦称作血癌，是一类造血干细胞恶性克隆性疾病，克隆性白血病细胞因为增殖失控、分化障碍及凋亡受阻等机制，在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，并浸润其他组织和器官，同时正常造血功能受抑制，因此该病恶性程度极高。EPC参与实体瘤的血管生成，而关于其在白血病骨髓血管新生中的作用报道较少。Wierzbowska等[23]通过检测48例急性白血病患者和29例健康个体外周血EPC数量发现，急性白血病患者的EPC数量明显高于对照组，且差异有统计学意义(P<0.05)，且EPC数量与疾病进展密切相关。耿丛丛等[24]通过检测36例白血病患者骨髓EPC数量，同时采用免疫组织化学法检测骨髓活组织病理学样本微血管密度发现，白血病患者骨髓EPC数量及骨髓微血管密度均明显高于健康个体，且差异均有统计学意义(P<0.05)；另外，通过分析EPC绝对计数与骨髓微血管密度的关系发现，二者呈正相关关系。以上结果均提示，EPC与白血病的发生有关，并且在骨髓血管新生中发挥重要作用，这为EPC应用于白血病的临床治疗提供了新途径。
心血管疾病(cardiovascular diseases，CVD)是全世界范围内人口死亡的主要原因之一，在心脏病学领域，新生血管的形成和血管再生一直是研究热点之一[25]。研究者认为，血管生成可能是新发生的血管从预先存在的血管处发生，在生理条件下，血管内皮细胞分泌一种可改变血管张力、保护血管壁免受炎症细胞浸润及减少血栓形成的物质[26]。动脉粥样硬化、血栓形成与内皮细胞损伤之间有关联，平衡内皮细胞的损伤和修复，对减少心血管事件非常重要[27]。成熟内皮细胞的再生能力有限，而循环内皮祖细胞(circulating endothelial progenitor cells，CEPC)不仅能维持血管内皮细胞功能完整性，而且能促进新生血管形成[28]。因此，近年来关于CEPC的报道越来越多。虽然内皮细胞功能障碍与动脉粥样硬化的发展有着密切关系，但也是最近才研究证明EPC可作为独立因素来判断动脉粥样硬化的预后[29]。Schmidt-Lucke等[30]在一项纳入44例冠状动脉疾病患者和33例急性冠状动脉综合征患者的研究结果显示，心血管事件高发生率与EPC数量减少显著相关[31]。买超平等[32]认为，EPC数量减少是预示动脉粥样硬化疾病进展的独立因素，EPC在CVD内皮损伤修复中起着重要作用。
大量临床研究及动物实验为EPC应用于移植、恶性血液病、心血管疾病、糖尿病及实体瘤等疾病的治疗提供了良好基础，但是其临床安全性及有效性还一直存在争议。EPC应用于临床仍有许多问题需要解决，如EPC特异性表面标志物、效能最优的分离纯化方法及在不同疾病中的具体作用机制和治疗方法等，都需要进一步研究阐明。但笔者相信随着对EPC研究的深入，EPC可更广泛的应用于临床，并为多种疾病的临床诊断、治疗及预后评估提供帮助。
