探索小鼠骨髓內(nèi)皮祖細(xì)胞的生物學(xué)特性與功能

更新時(shí)間：2025-09-09

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　　小鼠骨髓內(nèi)皮祖細(xì)胞作為血管新生的關(guān)鍵貢獻(xiàn)者，其強(qiáng)大的自我更新、定向分化和歸巢能力，使其在組織工程、再生醫(yī)學(xué)和疾病機(jī)制研究中占據(jù)核心地位。然而，其異質(zhì)性、精確的鑒定標(biāo)準(zhǔn)以及體內(nèi)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍是當(dāng)前研究的挑戰(zhàn)。未來的研究需要借助單細(xì)胞測(cè)序、譜系追蹤等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步解析EPCs的亞群異性和命運(yùn)決定機(jī)制，從而更精準(zhǔn)地操控其功能，為開發(fā)基于EPCs的疾病治療新策略——無論是促進(jìn)其功能以治療缺血性疾病，還是抑制其功能以對(duì)抗癌癥——奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

　　一、EPCs的生物學(xué)特性

　　小鼠骨髓內(nèi)皮祖細(xì)胞并非一個(gè)均質(zhì)的細(xì)胞群體，通常根據(jù)其細(xì)胞表面標(biāo)志物、培養(yǎng)特征和功能被識(shí)別和分類。其主要特性包括：

　　1.表面標(biāo)志物：小鼠骨髓EPCs通常表達(dá)干/祖細(xì)胞標(biāo)志物如CD133（Prominin-1）和c-Kit（CD117），同時(shí)表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物，包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2（VEGFR2或Flk-1）、CD34以及晚期標(biāo)志物血管內(nèi)皮鈣黏蛋白（VE-cadherin）。值得注意的是，它們通常不表達(dá)成熟血細(xì)胞標(biāo)志物如CD45或CD11b，但這一界定在不同研究中存在差異，形成了不同的EPCs亞群定義。

　　2.增殖與分化潛能：與原代成熟內(nèi)皮細(xì)胞相比，骨髓來源的EPCs具有更強(qiáng)的增殖、克隆形成能力和可塑性。在體外培養(yǎng)中，它們能在血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）和干細(xì)胞因子（SCF）等細(xì)胞因子的刺激下，形成典型的“鋪路石”樣形態(tài)集落（如CFU-EC集落）或晚期的出芽樣集落（如內(nèi)皮細(xì)胞集落形成單位，CFU-EC）。在體內(nèi)，它們能夠分化為功能性的成熟內(nèi)皮細(xì)胞，直接整合到新生的血管網(wǎng)絡(luò)中。

　　3.歸巢能力：EPCs的一個(gè)核心特性是其對(duì)缺血、損傷或腫瘤信號(hào)響應(yīng)的歸巢能力。當(dāng)組織發(fā)生缺氧或損傷時(shí)，會(huì)釋放一系列趨化因子，如基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（SDF-1）。EPCs表面則表達(dá)相應(yīng)的受體（如CXCR4），通過SDF-1/CXCR4軸等信號(hào)通路被招募至病理部位，猶如“細(xì)胞藥膏”般定向遷移，執(zhí)行修復(fù)功能。

　　二、EPCs的核心功能

　　EPCs的功能主要體現(xiàn)在生理性和病理性血管生成過程中，其作用機(jī)制包括直接分化和旁分泌效應(yīng)。

　　1.血管再生與修復(fù)：在心肌梗死、后肢缺血等動(dòng)物模型中，輸注或動(dòng)員內(nèi)源性小鼠骨髓EPCs已被證實(shí)能夠顯著促進(jìn)缺血組織的血管新生，改善血流灌注和功能恢復(fù)。它們通過直接嵌入血管壁貢獻(xiàn)新生內(nèi)皮，并分泌多種促血管生成因子，如VEGF、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（IGF-1）等，以旁分泌方式激活并促進(jìn)局部殘留內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，協(xié)同促進(jìn)血管網(wǎng)絡(luò)重建。

　　2.維持血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)：除了參與急性修復(fù)，EPCs還通過持續(xù)循環(huán)，參與維持血管內(nèi)皮層的完整性，替代衰老或凋亡的內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)揮“內(nèi)皮監(jiān)護(hù)”的作用，這對(duì)于防止動(dòng)脈粥樣硬化等血管病變具有重要意義。

　　3.疾病中的雙重角色：在缺血性疾病的治療中，它們是具潛力的細(xì)胞治療工具。然而，在腫瘤環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞同樣能招募骨髓中的EPCs至腫瘤微環(huán)境，促進(jìn)腫瘤血管生成，為腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移提供養(yǎng)分，從而不利于機(jī)體。因此，抑制EPCs的動(dòng)員和功能也成為抗腫瘤治療的策略之一。