内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPC)是一类来源于造血细胞的成人干细胞，EPC具有分化成为内皮细胞的能力，而内皮细胞是体内脉管系统的重要组成部分，脑血管疾病大多数是在颅内血管本身受损的基础上发生发展的。Asahara等^[1]在1997年首先报道分离出了一类能够参与血管新生的细胞。之后越来越多的研究表明，EPC能够在缺血、出血、药物诱导等情况下参与组织修复和功能恢复。本文着重于介绍EPC在脑缺血时的治疗作用，并对国内外目前EPC的研究现状做一综述。 1 EPC的特性和鉴定

目前已证明，EPC的主要来源是骨髓中的造血干细胞并可释放进入周围血。内皮祖细胞的发现改变了过去对成人体内再血管化的理解，过去认为成人体内只发生血管新生(angiogenesis)，即通过前血管的成熟内皮细胞出芽，而从头开始合成血管的血管发生(vasculogenesis)过程只存在于胚胎发育阶段。成人体内内皮祖细胞的发现改变了这一认识，越来越多的研究证据表明人体内骨髓来源的内皮祖细胞在生理和病理情况下对再血管化具有重要的作用。

目前对于EPC的研究主要通过以下两个方法来鉴定EPC，一是通过细胞表面的分子标志，另一种是通过其功能表现来鉴定EPC。例如，Hibbert等^[2]选择CD45 dim/34⁺/133⁺/117⁺作为内皮祖细胞表面标志，采用流式细胞仪计数法测定EPC数量。通过功能表现鉴定EPC的方法主要是利用EPC的集落形成特点。1997年Asahara等^[1]发现内皮祖细胞在电镜下具有中心细胞群和周围围绕的放射状细小、平坦细胞的集落特点。基于此，后来关于EPC的很多研究通过计算EPC集落群来测定EPC水平。之所以在EPC鉴定时，不同的研究小组采用不同的鉴定方法，主要由于还没有公认的明确的表面标记来鉴定EPC。目前，大多数的研究小组采用CD133/KDR2双阳性或加CD34阳性的细胞作为EPC的标志^[3]。 2 EPC的动员及其调节

研究发现，许多生理、病理和药物可以使体内EPC产生动员。Chiang等^[3]研究发现非酒精性脂肪肝患者与没有脂肪肝的患者相比，循环EPC数量降低，EPC功能降低。几种化学酶和细胞活酶的水平，例如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、巨噬细胞－粒细胞集落刺激因子(macrophage-granulocyte colony stimulating factor,GM-CSF)和间充质细胞分化因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)，也可以影响EPC的数量或功能。

Hill等^[4]在研究心血管危险因素和EPC数量关系时发现高血压患者的循环EPC水平较正常人减低，进一步的研究表明CXC趋化因子受体7(CXC chemokine receptor 7,CXCR7)信号通路在高血压引起的EPC功能受损中发挥重要作用^[5]。II型糖尿病患者的循环EPC水平也明显下降^[6]。另外，有研究发现高密度脂蛋白的降低与循环EPC数量的降低有关^[7]。以上病理状态同时也是脑血管疾病的危险因素，可见EPC的降低与脑血管疾病之间有着密切的关联。

药物因素也可以引起EPC水平的变化，例如促红细胞生成素、雌激素、他汀类药物、血管紧张素转化酶抑制剂都可引起EPC水平上升。

缺血引起EPC的变化已经有大量的研究证据。一项针对急性脑缺血患者研究中，研究者发现脑梗死后5 d时的循环EPC水平较发病24 h明显增加^[8]。国内研究也有类似结果，缺血性卒中发病7 d循环中EPCs数量增加，第14天达高峰，第21天开始下降，且血浆SDF-1浓度呈类似变化^[9]。 3 EPC与动脉粥样硬化

许多研究表明，动脉粥样硬化性疾病与EPC数量减少有关。Bielak等^[10]研究了57位正常人样本发现，循环EPC水平与颈动脉内膜厚度(intima-media thickness,IMT)呈负相关，提示EPC水平低下是早期亚临床动脉粥样硬化的独立预测因素。Yip等^[11]的进一步研究证实急性脑梗死时，循环中EPC水平能够独立预测神经损害程度及预后。

动脉粥样硬化是慢性炎症引起的内皮细胞受损的病理过程，其中内皮失功能是重要的触发环节。有证据表明血管受损时，EPC产生动员，从而补充受损动脉的内皮细胞。Condon等^[12]比较了普通剖腹手术和腹腔镜手术，发现两种手术引起血管损伤后，循环EPC水平均有上升，且普通剖腹手术更明显。进一步研究发现，血管损伤后的早期反应，包括血小板和纤维蛋白的黏附，都能够募集EPC至血管损伤部位分化为内皮细胞^[13]。一项针对大鼠腹主动脉瘤栓塞的实验中对大鼠腹主动脉瘤行弹簧圈栓塞后，EPC移植加速了动脉瘤颈的内膜增生^[14]。目前认为，EPC修复血管内皮是通过多方面的作用，一方面EPC分化为内皮细胞，直接替换受损的内皮。另一方面，EPC通过旁分泌GM-CSF、VEGF、前列环素-2和增加细胞内环磷酸腺苷发挥血管保护作用。 4 脑缺血时EPC的神经再生作用

目前普遍认为成人具有复制新神经元和神经胶质细胞的神经干细胞存在于大脑内。早期的动物实验表明在成年大鼠全脑缺血模型中，与对照组相比，海马齿状回的细胞增殖有12倍的提升^[15]，这表明脑缺血可以引起引起神经干细胞的增殖，参与神经元的修复。Palmer等^[16]认为，在神经组织中，神经再生和血管再生是一个共同发育、互相依赖的过程，因此他们提出了血管微环境(vascular niche)的概念。Sun等^[17]的研究结论支持了这一理论。他们发现在体外共培养系统中发现，室下区神经干细胞的增殖与分化依赖内皮细胞，而且这一过程是VEGF激活Notch和Pten信号通路的结果。

EPC作为内皮细胞的前体，其在脑缺血后的神经功能恢复过程中的作用如何呢？Rosell等^[18]在对大脑中动脉闭塞的大鼠静脉注射EPC和其分泌因子后发现，该处理方法能够显著增加梗死周围区的毛细血管浓度和脑梗死后大鼠前肢的肌力恢复。 5 脑缺血时EPC的血管再生作用

近年来针对EPC对于脑缺血时的血管再生作用进行了许多的研究。这些研究主要可以分为三个研究方向：①通过移植EPC细胞至全身循环或缺血部位来实现修复作用；②通过药物注射加强EPC的动员来实现修复作用；③加强EPC的归巢来实现缺血部位的修复。

Rosell等^[18]发现在卒中动物模型中注射CD34⁺/CD133⁺细胞能够在卒中后在脑缺血区域加速血管新生，且这种治疗方法同样使这些大鼠增加了神经再生并改善其功能恢复。相似地，卒中大鼠静脉注射的人脐带血能够增加梗死区域脑血流量并减少梗死面积^[19]。许多的研究都表明EPC在缺血后能够帮助血管新生，这为我们未来治疗脑缺血提供了重要依据。此外，Wei等^[20]还发现低氧预处理的骨髓间充质干细胞能够增强脑缺血大鼠的血管新生和神经再生，这可能为加强移植治疗的疗效提供了一种新的思路。

血管内皮生长因子(VEGF)通过在缺血性疾病中增加EPC数量和加强血管新生，在EPC动员方面发挥了重要作用。在卒中动物模型中，卒中36 h后注射VEGF能够改善血管新生、神经再生^[21]。另一个能够增加EPC水平的药物是HMG辅酶A还原酶抑制剂，即他汀类药物。他汀类药物能够增加EPC动员和血管新生。在动物试验中，卒中24 h后的14天中注射阿托伐他汀能够明显改善功能恢复，而且阿托伐他汀能够在缺血带中增加VEGF、血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)和脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表达^[22]。国内学者发现对急性脑梗死患者联合应用氯吡格雷与阿司匹林，相比于单用阿司匹林，能够提高患者脑梗死发病1周及2周后的NIHSS评分^[23]。德国的一项包含7535名研究对象的前瞻性研究表明，他汀类药物能够降低急性脑梗死死亡率且有助于脑梗死的预后^[24]。最新的研究发现促红细胞生成素可以改善全脑缺血后的记忆功能^[25]，另一项研究显示联合静脉注射促红细胞生成素和EPC能够完全改善缺血后的神经恢复^[26]。

归巢是EPC向损伤或缺血部位动员的过程。增加缺血疾病时EPC的血管新生的另一个策略是通过增加EPC至损伤部位的归巢。间充质细胞分化因子-1(SDF-1)，一个与CXCR-4受体相连的CXC家族的化学因子，在离体时对EPC具有吸引作用，它可能在EPC的归巢中发挥重要作用。Wang等^[27]的研究发现在脑缺血时，SDF-1在卒中后的缺血半暗带中上调，这暗示了这个因子在EPC归巢中的重要性。

以上研究结果都表明，EPC作为内皮细胞前体，参与了脑缺血后的血管修复，并帮助脑缺血后的功能恢复。 6 EPC的临床应用及可能存在的问题

目前临床上被证明确实有效的治疗于缺血性脑血管病方法只有溶栓治疗，然而溶栓治疗因为其较苛刻的治疗窗而影响了其临床应用的广泛性。在这样缺少治疗缺血性脑血管疾病的背景下，进一步探索新的治疗方法变得格外引人注目。内皮祖细胞作为具有干细胞特性的一类能够参与缺血部位神经修复和血管再生的细胞，其临床应用前景是巨大的，已有的实验研究表明注射EPC能够通过快速地建立侧支循环减少脑梗死面积。然而，EPC的作用具有多面性和不确定性。未来很有可能通过分子水平调控EPC的动员和归巢，从而实现EPC用于治疗缺血性脑血管疾病。