国外医学·心血管疾病分册1999年9月第26卷第6期

上海市儿科医学研究所 上海第二医科大学新华医院(200092)

沈捷综述 周爱卿审校

摘 要 Tenascin是一种细胞外基质蛋白,近年来研究表明,这在血管重建过程中有重要作用。本文就Tenascin在血管中的合成、沉积和基因表达、参与血管重建的机理等方面作一概述。

关键词：Tenascin 血管重建 血流动力学

血管重建是血管受血流动力学和（或）体液因素改变的影响，而导致血管结构发生适应性改变的过程，主要包括细胞外基质在血管壁的合成、沉积以及血管平滑肌细胞的增殖、迁移等病理变化。由于它是许多常见疾病的病理生理过程，如经皮冠脉成形术（PTCA）后再狭窄、肺动脉高压时肺血管病变，因而成为人们研究的热点之一。

Tenascin(TN,亦称Tenascin-C,Cytotactin或Hexabrachion是一种大分子细胞外基质糖蛋白，近年来的研究表明，它从不同的角度参与了血管重建过程。

1 一般性状

完整的TN蛋白是一个六聚体，由六个长度为190～24OKD的单体呈放射状对称组合而成。人类、鼠、鸡的TN分子，一般包括一个富含胱氨酸的氨基末端、大量表皮生长因子（EGF）样重复子和数个纤维结合素（FN）Ⅱ型重复子，以及含一个球状纤维蛋白原（Fbg）样大片段的羧基末端。不同的拼接方式可形成各种各样的异构体。

最初，TN仅被认为是一种肌腱蛋白抗原。随后逐年来的研究发现，TN表达在某些正常和病理组织生长、再生过程中显著上调，如在胚胎发生、上皮-间质相互作用、伤口愈合、肿瘤发生等方面^[1～4]。因此它被认为参与了细胞活动的一系列调节机制，包括粘附、增殖、迁移、分化、细胞间相互作用以及细胞凋亡。

2 TN在血管壁上的分布

hedin等^[5]采用球囊导管损伤SD大鼠的颈动脉，造成内膜剥脱模型。两周后，免疫组化方法，观察到颈动脉新生内膜中TN染色强阳性，动脉中层则极少量阳性斑点；而在正常SD大鼠主动脉及颈动脉，仅内膜可见少量TN表达。新生内膜主要为抗平滑肌细胞α-肌动蛋白抗体（SMA）阳性的细胞组成，作者推测此处TN是由增殖的平滑肌细胞所产生，体外平滑肌细胞培养证实了这一点；而正常内膜所见TN表达则不能排除内皮细胞分泌可能。Chen等^[6]也发现在人体移植聚四氟乙烯（PTFE）血管环的增生内膜中，TN与细胞增殖核抗原（PCNA）阳性表达部位一致。

Mackie等^[7]观察了不同年龄WKY大鼠和SHR大鼠血管壁TN的分布情况，检测的组织包括：主动脉和腔静脉以及他们的较大分支、肾脏小血管、主动脉周围的结缔组织。免疫组化染色显示：在各年龄组正常血压的WKY大鼠动脉血管中，TN较稀薄地分布在中层，随着动脉管径的变小，TN染色强度呈轻度增加；在受血流直接冲击的动脉分叉处，其内皮下基底膜处可见较强烈的TN阳性染色。高血压大鼠与正常血压大鼠比较，其TN分布情况明显不同。在12、16、20周龄的SHR大鼠动脉壁中层，可见弥漫而强烈的TN染色斑点，动脉分叉处尤甚；而在3周龄的SHR大鼠（此处尚未出现高血压），则无这些改变。另外，静脉平滑肌细胞也可有TN表达，但静脉壁上TN表达较强，而小静脉则很弱。

最近，部分研究者采用分子生物学技术结合免疫组化方法，进行了TN在肺组织及肺血管中的定位及半定量分析。Lipke等^[8]报道，经野百合碱（MCT）皮下注射后的SD大鼠，第4天可在其肺组织观察到TN阳性染色，阳性斑点首先出现在围绕肌性肺小动脉的实质中，第21天时出现在肌性小动脉的中层-外膜边界，肺内主要动脉的中层也可见TN沉积；Northem分析发现MCT处理后第2天肺组织即有NTmRNA增多。并于第7天起，出现另一个异构体转录水平的增高，两者一并持续于整个观察期，扫描密度测定结果为TNmRNA表达增加了两倍。Jones等^[9]比较了经MCT处理的SD成年鼠和幼鼠肺动脉的TN表达情况，免疫组化、原位杂交及Northern分析表明，成年鼠的中央及外周动脉均有TN表达，第14天时位于外膜及中层外侧，至第21天亦可见于中层，第28天时形成中的新生内膜附近出现高水平表达，扫描测定提示TNmRNA上调了1.5倍；而幼鼠则由于未出现相应的肺血管改变，TN表达未能检出。作者同时观察了6例先心病合并肺动脉高压患者的肺动脉血管，免疫组化法显示TN染色强度、密度与病理分级相一致^[10]。

3 TN在血管重建中的作用机制

一般认为，TN在血管重建中的作用可概括为两个方面：首先，它作为一种细胞外基质蛋白直接参与重建血管的构成；其次，它可以通过对血管平滑肌细胞功能的调节而影响重建过程。

为探讨动脉损伤后新生内膜中TN的合成、沉积与平滑肌细胞功能变化的关系，Hedin等^[5]将新鲜分离的大鼠主动脉平滑肌细胞种植于以FN为底物的无物的无血管清培养基中，使之由收缩型转变为合成型，静置3～4天，培养基中开始形成一种含TN的细胞外基质，据此认为，TN是伴随平滑肌细胞表型的变化而产生的。Mackie等^[7]在细胞粘附试验中发现，粘附在TN底物上的平滑肌细胞较FN上数量少，在1小时测定期内，TN上粘附的平滑肌细胞保持圆形，而FN上的呈伸展状态。血管平滑肌细胞的圆形形态对其功能影响尚未确知，但在许多其他类型的细胞，细胞形态对决定其表型极其重要。Majesky^[11]则认为，TN可通过下调细胞与细胞外在基质间相互粘附的活性而促使平滑肌细胞由静止期转变为具有在高粘附性的血管壁上移动和分化能力的状态。

Jones等^[9]首先检测了在给予/不给予外源性TN的情况下，成年SD大鼠肺动脉平滑肌细胞在Ⅰ型胶原基质上的粘附效率，种植后3小时内约有70%的平滑肌细胞粘附，外源性TN的加入与否均无明显影响。接着，作者观察了在无血清培养条件下，TN对肺动脉平滑肌细胞生长的影响。在增殖试验的3天观察期内，胶原及补充了TN的基质上，细胞数目无显著差异，即便是单独给予远高于上述浓度的TN；但当加入碱性成纤维生长因子（bFGF）或表皮生长因子（EGF）时，富含TN基质的无血清培养基中细胞增殖的数量明显增加，其中，bFGF对含/不含TN基质的细胞增殖均有促进作用，而EGF的促增殖作用则高度依赖于TN的有无。进一步的研究还发现，TN通过与α_vβ₃整合素的相互作用，可调节平滑肌细胞形态，增加EGF受体簇的数量，促进EGF依赖性的平滑肌细胞生长^[12]。在平滑肌细胞凋亡试验中，外源性TN的加入可阻止平滑肌细胞的凋亡^[13]。根据上述结果，作者提出，TN对平滑肌细胞的增殖、迁移有重要调节作用，是平滑肌细胞的生存因子。

La-Fleur等^[14]在分析TN分子各不同区域结构与功能的关系时，用重组FN样、Fbg样全长片段及其他各种TN次长片段测定平滑肌细胞的粘附效率，结果发现细胞粘附在Fbg片段上，而不是在FN及其次长片段测定平滑肌细胞的粘附效率，结果发现细胞粘附在Fbg片段上，而不是在FN及其次长片段；粘附在完整TN分子上的细胞保持圆形。Mg²⁺可促进这一过程，而Ca²⁺则不能。进一步试验显示，Fbg片段能与平滑肌细胞发生相互作用的部分是一条靠近TN分子羧基末端由30个氨基酸组成的肽链，相同的重组肽链在促平滑肌细胞迁移方面功能活跃。Cleek等^[15]在体外培养试验中表明，TN反义寡核苷酸可抑制平滑肌细胞的增殖和迁移。

4 TN合成、沉积及表达的调节因素

Mackie等^[7]观察到的血液直接冲击的动脉分叉处TN染色特别强；Chiquet-Ehrismann等^[16]研究表明增加的机械压力可以主动上调TN表达水平；Jones等^[17]试验结果显示当压力解除后，培养的大鼠肺动脉平滑肌细胞分泌TN受到抑制；Chung等^[18]则发现机械压力可使大鼠主动脉TN受体之一的AnnexinⅡ水平上调。上述种种研究结果提示，机械因素对TN的调节作用是不容忽视的。

某些分泌激素也具有一定的调节作用。Mackiet等^[7]报道血管紧张素Ⅱ显著促进培养平滑肌细胞分泌几种不同分子量的TN；Sharifi等^[9]则发现血管紧张素Ⅱ可使一种23OkD的TN合成增加9倍；这些作用可被血管紧张素Ⅱ的竞争性抑制剂Saralasin所阻断。内皮素-1对TNmRNA表达也有微弱的促进作用。

许多生长因子对TN各水平的表达有重要影响。Mackie等^[7]观察到TGF-β和PDGF-BB均可促进TN的mRNA表达，PDGF-AA则无此作用；TGF-β结合PDGF-BB的效果优于其单独使用，也优于血管紧张素Ⅱ。Tuker和Meiner等^[20，21]分别报道bFGF可明显促进TNmRNA水平上调及TN蛋白合成，结合TGF-β可增强这种作用。Shemie等^[22]还发现内源性蛋白酶可激活生长因子受体而调节TN的合成表达。

5 展望

目前，有关TN结构与功能的关系尚未完全明了，对其参与血管重建的机理亦有待于进一步深入研究。但上述众多的试验结果已充分肯定了TN在血管重建过程中的重要作用，以它及其受体为靶向的治疗有望成为控制血管重建的一条新途径。

参考文献

1 Erickson HP et al.J Cell Biol,1987;105:1387~1394

2 Ekblom P et al.Int J Dev Biol,1989;33:71~79

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