国外医学心血管疾病分册2000年第27卷第1期

第二军医大学附属长海医院心内科(200433)陈少萍顾洪^*（综述）秦永文（审校）

摘要血管内皮细胞生长因子是近年来发现的一种高特异性的促血管内皮细胞生长的因子，本文就其在缺血性疾病治疗中的研究现状作一综述。

关键词：血管内皮细胞生长因子侧枝循环血管成形术缺血性疾病

血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)又称血管通透因子(vascular permeability factor，VPF)，是一种特异性的与血管生长有关的生长因子，并有促进血管通透性的作用。VEGF能与存在于内皮细胞表面的特异性受体(Flt-1、Flk-1/KDR)结合^[1]，促进血管内皮细胞增殖，刺激体内新生血管生成。此外，VEGF作为一种局部内生性调节剂还起着维持血管的正常状态和完整性的作用^[2]。

1VEGF与受体的生物学

VEGF是由两个相同的多肽链通过二硫键构成的二聚体，有一个独特的NH₂末端氨基酸顺序，其单体无生物活性。VEGF与血小板来源的生长因子(PDGF)的基因具有同源性，其结构与PDGF-B链相同部分占18％。因此，有人认为VEGF是PDGF家庭的新成员，但PDGF作用于成纤维细胞和平滑肌，与肝素的亲和力低；而VEGF则作用于血管内皮细胞，与肝素有高度的亲和力。

Flt-1、Flk/KDR是VEGF的受体，这两种受体主要分布在内皮细胞上，VEGF正是通过与内皮细胞膜上的特异性受体结合来发挥其生物学活性的。当VEGF与受体结合时，引起受体处身的磷酸化，发生细胞内反应，在细胞的生长和分化中起重要作用。

2VEGF与缺血性疾病

不少从事心血管疾病研究的人员发现，组织器官在缺血、缺氧刺激下，会发生血管增殖，其间有许多血管生长因子参与，而VEGF是高特异性促血管内皮细胞有丝分裂的因子。尽管某些情况下离体和在体组织细胞VEGFmRNA表达会迅速增加，但是这种内生性的VEGF表达增加常常不足以尽快建立侧枝循环，或恢复内皮细胞的完整性，当给予外源性VEGF后，则发现新生血管明显增加，侧枝血流供应改善，内皮依赖性功能和结构恢复。

目前，VEGF治疗缺血性疾病主要有以下几方面内容：(1)促进侧枝血管生长，发挥“自身搭桥”作用。(2)促进内皮细胞再生和减轻内膜增厚，防止再狭窄，恢复内皮依赖性功能。(3)减轻心肌缺血再注损伤及防止血栓形成等。VEGF的治疗分为蛋白治疗和基因治疗两种，蛋白治疗的给药途径有：肌肉注射、局部灌注、动脉及静脉滴注、渗透泵心腔外注入等；基因治疗的方法有：病毒载体介导(如疱疹病毒、腺病毒、逆转录病毒)、脂质体介导、基因埋线、球囊导管导入、应用转化细胞包被冠脉内支架给药。相比较而言，蛋白治疗的价格比基因治疗昂贵。这是因为VEGF在循环的半衰期很短(＜6min)，因此用蛋白治疗需要丰富的产量，且治疗时间较长。而基因治疗只要转染细胞成功，一次给药就可获得短期内持续表达，需要的质粒DNA量较小。近来，人们又利用质粒DNA介导的方法转染在体细胞，获得局部高效表达，从而克服了病毒或脂质体载体对机体造成的可能不利影响，此方法已首先应用于临床。

2.1 VEGF的动物实验研究

2.1.1VEGF与周围侧枝循环建立 Takeshta等^[3～5]在兔下肢股动脉切除造成的缺血模型中，分别用VEGF蛋白进行局部动脉灌注及肌肉注射，用水凝胶包被球囊导管转染hVEGF₁₆₅的方法给药，结果血管造影和病理切片证实，经VEGF治疗后的缺血肢体，侧枝循环明显增多，且侧枝形成的数量随VEGF剂量增加而增加。 bauteras等^[6]在结扎髂外动脉和切除股动脉建立的兔后肢缺血模型中，将VEGF蛋白经球囊导管选择性灌注髂内动脉后，发现缺血后肢的血流量和血流速度均明显改善，侧枝血管密度明显增加，有效改善了缺血肢体的血流供应。郑卫等^[7]在犬下肢闭塞性血管病模型中，将pcDNA3/VEGF通过基因缝线及直接肌肉注射的方法转染缺血位肌细胞，结果14天后血管造影可见明显新生血管和侧枝循环形成，28天后这种现象更明显。

2.1.2VEGF与冠状侧枝循环建立Harada等^[8]在Yorkshire猪冠状动脉左回旋枝放置缩窄环造成的慢性心肌缺血模型中，将VEGF蛋白2μg与肝素50μ混合溶于2ml生理盐水中，用渗透泵以3μl/h速度将VEGF注入缺血部位心腔外心肌中，4周后观察到缺血区冠脉血流量增加，内皮依赖性血管舒张功能和左室短轴缩短率(FS)改善。Charles等^[9]在同样的模型中，将VEGF₁₂₁的cDNA构建到复制缺陷型腺病毒载体中形成Ad_GVVEGF₁₂₁，再将重组的Ad_GVVEGF₁₂₁直接多点心肌注射，3周后血管造影发现缺血心肌侧枝血管数目明显增加，同时心肌血流灌注和功能都有显著改善。熊一力等^[10]采用多聚赖氨酸包球囊导管，将含VEGFcDNA的真核表达载体pSV₁₂₁吸附在球囊上，并定位转移对犬梗塞冠状动脉心端。结果发现转染VEGF基因后心肌血管密度明显增加，有效促进了血管新生。

2.1.3VEGF与血管成形术后再狭窄Asahara等^[11]在鼠左颈总动脉球囊损伤模型中，给予VEGF蛋白100μg局部孵育30分钟，2周和4周后病理切片发现，治疗组内皮再生明显伟于对照组，内膜增厚则明显减轻。他们又在兔下肢股动脉球囊损伤模型中，将phVEGF₁₆₅400μg均匀涂于含水凝胶的球囊表面，经导管到达损伤部位后反复扩张球囊，使PHVEGF₁₆₅转染血管平滑肌细胞，结果同样发现治疗组内皮再生速度快、修复完整，内膜增厚减轻，内皮依赖性血管舒张反应恢复，而平滑肌细胞无明显增殖现象^[12]。

2.1.4VEGF的其他治疗luo等^[13]在离体Sporague-Dawley鼠的心脏模型中，将VEGF蛋白125μg混合于心麻痹液中一起灌注，结果治疗组心排血量、冠状动脉血流较对照线明显提高，且心肌磷酸肌酸激酶释放减少，说明VEGF可有效防止心肌缺血再灌注损伤。Van belle等^[14]在兔骼动脉球囊损伤后放置金属支架，并在该部位通过水凝胶球囊导管给予phVEGF₁₆₅的裸质粒转染血管平滑肌细胞，结果治疗组腔内血栓及内膜增厚情况明显减轻。

2.2VEGF的临床应用

1996年，经美国NIH和FDA批准，Isner等^[15]首次用VEGF治疗了1例右足缺血性坏疽将行截肢的患者，他们通过球囊导管将构建的PUC118/VEGF₁₆₅质粒导入远端腘动脉，1周后足和踝部出现血管增生，4周出现新生血管侧枝，这一血管增生现象技术了12周，有效地延缓了疾病的进程。

1998年，Baumgartner等^[16]报道了用phVEGF₁₆₅质粒直接肌肉注射的方法9例难治性溃疡患者，在10处病变部位分别接受总量4000μgVEGF₁₆₅cDNA的治疗，结果7例血管造影证实有新生侧枝血管，8处肢体远端血管改善，4例溃疡治愈或明显改善，其结果等同于或优于外科手术及介入治疗。

综上所述，VEGF是一种很有临床应用价值的细胞因子，为缺血性疾病的治疗提供了又一新途径。虽然，VEGF的临床治疗刚刚起步，目前仅用于下肢缺血的治疗，但相信不久在缺血性心脏病方面将有有益的尝试。

*第二军医大学基础生化教研室(200433)

参考文献

1 Takeshita S et al.Circulation,1994;90(part 2):228～234

2 couffinhal T et al.Am J pathol,1997;150(5):1673～1685

3 Takeshita S et al.J Clin Invest,1994;93:662～670

4 Takeshita S et al.Am J Pathol,1995;147(6):1649～1660

5 Takeshita S et al.Biochem Biophys Res Commun,1996;227(2):628～35

6 Bauteras C et al.Circulation,1995;91:2802～2809

7 郑卫等，中华心血管杂志，1998;26(1):62～64

8 Harada K et al.Am J Physiol,1996;270(part):H179～H802

9 Charles AM et al.J Thorac Cardiovasc Surg,1998;115(1):168～176

10 熊一力等，实用临床医学，1998;12(1):4～6

11 Ashara T et al.Circulation.1995;91:2793～2801

12 Ashara T et al.Circulation,1996;94:3291～3302

13 Luo Z et al.Am Torac Surg,1997;64(4):993～998

14 Van Belle E et al.J Am Coll Cardiol,1997;29(6):1371～1379

15 Isner JM et al.Lancet,1996;348:370～374

16 Baumgartner I et al.Circulation,1998;97:1114～1123