Циркулирующие эндотелиальные клетки ( ЦЭК ) — это эндотелиальные клетки , которые были отторгнуты от слизистой оболочки сосудистой стенки в кровоток . [1] Эндотелиальные клетки обычно выстилают кровеносные сосуды для поддержания целостности и проницаемости сосудов, но когда эти клетки попадают в кровоток, это может быть отражением сосудистой дисфункции и повреждения. [2] В процессе создания ЦЭК участвует множество факторов, в том числе: сниженное взаимодействие между эндотелиальными клетками и белками базальной мембраны , поврежденные молекулы адгезии эндотелиальных клеток, механическое повреждение, сниженная выживаемость белков цитоскелета и воспаление . [1]
Эндотелиальные клетки-предшественники (ЭПК) — это клетки, полученные из костного мозга, которые дифференцируются в эндотелиальные клетки, чтобы помочь поддержать сосудистый эндотелий и создать новые кровеносные сосуды. [3] ЭПК являются биомаркерами восстановления, тогда как ЦЭК являются биомаркерами повреждения. [4] Их можно отличить по различным поверхностным маркерам. [5]
История
Идентификация ЦЭК началась в 1970-х годах. [6] Ключевой шаг в их исследовании произошел в 1992 году, когда были обнаружены моноклональные антитела к поверхностным антигенам ЦЭК, [7] что привело к появлению новых маркеров ЦЭК. [8]
Роль в сердечно-сосудистых заболеваниях
Перед инфарктом миокарда (ИМ или сердечным приступом) в коронарных артериях могут скапливаться бляшки, [9] Некоторые бляшечные образования могут разрываться, вызывая механическое смещение эндотелиальных клеток, создавая ЦЭК. [10] Бляшка, которая остается в коронарных артериях, может ограничивать приток крови к сердечной мышце. [9] Это вызывает ишемию; прогрессирующую гибель сердечной мышцы из-за недостатка кислорода. [11] Если сердечные мышцы имеют длительную ишемию, это может привести к отслоению эндокардиальных эндотелиальных клеток, что также может создавать ЦЭК. [12]
Частота
Исследования [13] показали, что у здоровых людей уровень CEC в крови часто очень низок. Наоборот, у больных людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как инфаркт миокарда, в крови обнаруживаются повышенные уровни CEC. [14]
С помощью иммуномагнитной сепарации или проточной цитометрии можно количественно определить уровни CEC. [5] Хотя уровни различаются у разных людей, исследование выявило средний показатель 40,6 клеток/мл у людей, перенесших сердечный приступ. Для сравнения, у здоровых людей было обнаружено 0,4 клеток/мл [15].
Обнаружение
Анализ циркулирующих эндотелиальных клеток высокой четкости (HD-CEC) — это новый тест биопсии жидкости, который обнаруживает эндотелиальные клетки в крови пациентов, недавно перенесших сердечный приступ. [15] Хотя этот тест еще не одобрен FDA, он продемонстрировал лучшую специфичность, чем одобренный FDA тест CellSearch, используемый для обнаружения циркулирующих опухолевых клеток . [15] Известно, что CEC экспрессируют эндотелиальные маркеры, такие как фактор фон Виллебранда крови (vWF), который участвует в агрегации и адгезии тромбоцитов, [8]
CEC также экспрессируют белок клеточной поверхности CD146 [15] , который является наиболее известным эндотелиальным маркером, обнаруженным в CEC, и играет важную роль в проницаемости, межклеточной когезии и передаче сигналов. [16] CEC идентифицируются с помощью окрашивания DAPI , специализированного метода окрашивания ДНК, и в них отсутствует гемопоэтический маркер CD45 . [15] Анализ HD-CEC идентифицирует эти маркеры на основе реакции со специфическими антителами, а также морфологических характеристик их цитоплазмы и ядер. [15]
Исследовать
Дальнейшие исследования будут использовать тест HD-CEC на пациентах, у которых в настоящее время проявляются признаки и симптомы сердечного приступа, но которые еще не перенесли его. [15] Исследователи надеются, что тест HD-CEC будет использоваться для прогнозирования сердечно-сосудистых заболеваний, таких как острый инфаркт миокарда, стенокардия и сердечная недостаточность [13] , а также для анализа сосудистых повреждений. [14]
Ссылки
- ^ ab Woywodt, A., Bahlmann, FH, de Groot, K., Haller, H., Haubitz, M. (2002) Циркулирующие эндотелиальные клетки: жизнь, смерть, отсоединение и восстановление слоя эндотелиальных клеток. Nephrol Dial Transplant. 17: 1728-1730
- ^ Дамани, С., Баккони, А., Либигер, О., Чурасия, А.Х., Серри, Р., Голлапуди, Р., ... и Тополь, Э.Дж. (2012). Характеристика циркулирующих эндотелиальных клеток при остром инфаркте миокарда. Science Translational Medicine, 4(126), 126ra33-126ra33
- ^ Хилл, Дж. М., Залос, Г., Халкокс, Дж. П., Шенке, WH, Вацлавив, МА, Куйюми, А. А. и Финкель, Т. (2003). Циркулирующие эндотелиальные прогениторные клетки, сосудистая функция и сердечно-сосудистый риск. New England Journal of Medicine. 348: 593-600.
- ^ Вернер, Н., Косиол, С., Шигль, Т., Алерс, П., Валента, К., Линк, А., ... и Никениг, Г. (2005). Циркулирующие эндотелиальные клетки-предшественники и сердечно-сосудистые исходы. New England Journal of Medicine. 353: 999-1007.
- ^ ab Boos, CJ, Lip, GY и Blann, AD (2006) Циркулирующие эндотелиальные клетки при сердечно-сосудистых заболеваниях. J. Am. Coll. Cardiol. 48: 1538–1547
- ^ Бувье, КА, Гейнор, Э., Клинтрон, Дж. Р. и др. (1970) Циркулирующий эндотелий как индикатор сосудистого повреждения. Thromb Diath Haemorrh. 40: 163-168
- ^ George, F., Brisson, C., Poncelet, P., Laurent, JC, Massot, O., Arnoux, D., Ambrosi, P., Klein-Soyer, C., Cazenave, JP, Sampol, J. (1992) Быстрое выделение человеческих эндотелиальных клеток из цельной крови с использованием моноклонального антитела S-Endo 1, связанного с иммуномагнитными шариками: демонстрация повреждения эндотелия после ангиопластики. Thromb Haemost. 67:147–153
- ^ ab Martinez-Sales, V., S´anchez-L´azaro, I., Vila, V., Almenar, L., Contreras, T., Reganon, E. (2011) Циркулирующие эндотелиальные клетки у пациентов с сердечной недостаточностью и дисфункцией левого желудочка. Маркеры заболеваний. 31: 75-82
- ^ ab Davies, MJ, & Thomas, AC (1985). Трещины в бляшках — причина острого инфаркта миокарда, внезапной ишемической смерти и нарастающей стенокардии. British Heart Journal. 53: 363
- ^ Mutin, M., Canavy, I., Blann, A., Bory, M., Sampol, J., & Dignat-George, F. (1999). Прямые доказательства повреждения эндотелия при остром инфаркте миокарда и нестабильной стенокардии путем демонстрации циркулирующих эндотелиальных клеток. Blood 93: 2951-2958
- ^ Thygesen, K., Alpert, JS, & White, HD (2007). Универсальное определение инфаркта миокарда. Журнал Американского колледжа кардиологии. 50: 2173-2195
- ^ ] Ip, JH, Fuster, V., Badimon, L., Badimon, J., Taubman, MB, & Chesebro, JH (1990). Синдромы ускоренного атеросклероза: роль сосудистого повреждения и пролиферации гладкомышечных клеток. Журнал Американского колледжа кардиологии. 15: 1667-1687
- ^ ab Damani, S., et al. (2012) Характеристика циркулирующих эндотелиальных клеток при остром инфаркте миокарда. Science Translational Medicine.4: 1-9
- ^ ab Li, C., Wu, Q., Liu, B., Yao, Y., Chen, Y., Zhang, H., & Ge, S. (2013). Обнаружение и проверка циркулирующих эндотелиальных клеток, диагностического маркера острого инфаркта миокарда на основе крови. PLoS ONE, 8: e58478.
- ^ abcdefg Бетель, К., Латтген, М.С., Дамани, С., Колаткар, А., Лами, Р., Сабури-Гоми, М., Тополь, С., Тополь, Э.Дж., Кун, П. (2014) Биопсия жидкой фазы для обнаружения и характеристики циркулирующих эндотелиальных клеток при инфаркте миокарда. Физическая биология. 11: 016002
- ^ Goon, PKY, Lip, GYH, Boos, CJ, Stonelake, PS, Blann, AD (2006) Циркулирующие эндотелиальные клетки, эндотелиальные клетки-предшественники и эндотелиальные микрочастицы при раке. Неоплазия. 8: 79-88
Дальнейшее чтение
- Goon, PKY, Lip, GYH, Boos, CJ, Stonelake, PS, Blann, AD (2006) Циркулирующие эндотелиальные клетки, эндотелиальные клетки-предшественники и эндотелиальные микрочастицы при раке. Неоплазия. 8: 79-88
- Koc, M., Rochards, HB, Bihorac, A., Ross, EA, Schold, JD, Segal, MS (2005) Циркулирующие эндотелиальные клетки связаны с будущими сосудистыми событиями у пациентов на гемодиализе. Kidney International. 67: 1078-1083
- Бетел, К., Латтген, М.С., Дамани, С., Колаткар, А., Лами, Р., Сабури-Гоми, М., Тополь, С., Тополь, Э.Дж., Кун, П. (2014) Биопсия жидкой фазы для обнаружения и характеристики циркулирующих эндотелиальных клеток при инфаркте миокарда. Физическая биология. 11: 016002
- Дамани, С. и др. (2012) Характеристика циркулирующих эндотелиальных клеток при остром инфаркте миокарда. Science Translational Medicine.4: 1-9
- Мартинес-Салес, В., Санчес-Ласаро, И., Вила, В., Альменар, Л., Контрерас, Т., Реганон, Э. (2011) Циркулирующие эндотелиальные клетки у пациентов с сердечной недостаточностью и дисфункцией левого желудочка. Маркеры заболеваний. 31: 75-82
- Войводт, А., Бальманн, Ф. Х., де Гроот, К., Халлер, Х., Хаубиц, М. (2002) Циркулирующие эндотелиальные клетки: жизнь, смерть, отслоение и восстановление слоя эндотелиальных клеток. Nephrol Dial Transplant. 17: 1728-1730
- Boos, CJ, Lip, GY и Blann, AD (2006) Циркулирующие эндотелиальные клетки при сердечно-сосудистых заболеваниях. J. Am. Coll. Cardiol. 48: 1538–1547
- Hill, JM, Zalos, G., Halcox, JP, Schenke, WH, Waclawiw, MA, Quyyumi, AA, & Finkel, T. (2003). Циркулирующие эндотелиальные прогениторные клетки, сосудистая функция и сердечно-сосудистый риск. New England Journal of Medicine. 348: 593-600.
- Вернер, Н., Косиол, С., Шигль, Т., Алерс, П., Валента, К., Линк, А., ... и Никениг, Г. (2005). Циркулирующие эндотелиальные клетки-предшественники и сердечно-сосудистые исходы. New England Journal of Medicine. 353: 999-1007.
- Бланн, АД, Войводт, А., Бертолини, Ф., Булл, ТМ, Буйон, Дж. П., Клэнси, Р. М., ... и Дигнат-Джордж, Ф. (2005). Циркулирующие эндотелиальные клетки. Биомаркер сосудистых заболеваний. Thromb Haemost. 93: 228-235.
- George, F., Brisson, C., Poncelet, P., Laurent, JC, Massot, O., Arnoux, D., Ambrosi, P., Klein-Soyer, C., Cazenave, JP, Sampol, J. (1992) Быстрое выделение эндотелиальных клеток человека из цельной крови с использованием моноклонального антитела S-Endo 1, связанного с иммуномагнитными шариками: демонстрация повреждения эндотелия после ангиопластики. Thromb Haemost. 67:147–153.
- Дэвис, М. Дж. и Томас, А. С. (1985). Трещины в бляшках — причина острого инфаркта миокарда, внезапной ишемической смерти и нарастающей стенокардии. British Heart Journal. 53: 363.
- Ли, Ч., У, Ц., Лю, Б., Яо, И., Чэнь, И., Чжан, Х. и Ге, С. (2013). Обнаружение и проверка циркулирующих эндотелиальных клеток, диагностического маркера острого инфаркта миокарда на основе крови. PLoS ONE, 8: e58478.
- Бувье, КА, Гейнор, Э., Клинтрон, Дж. Р. и др. (1970) Циркулирующий эндотелий как индикатор сосудистого повреждения. Thromb Diath Haemorrh. 40: 163-168
- Мутин, М., Канави, И., Бланн, А., Бори, М., Сэмпол, Дж. и Дигнат-Джордж, Ф. (1999). Прямое доказательство повреждения эндотелия при остром инфаркте миокарда и нестабильной стенокардии путем демонстрации циркулирующих эндотелиальных клеток. Кровь 93: 2951-2958.
- Тигесен, К., Альперт, Дж. С. и Уайт, Х. Д. (2007). Универсальное определение инфаркта миокарда. Журнал Американского колледжа кардиологии. 50: 2173-2195.
- Люшер, ТФ (1993). Эндотелий как мишень и медиатор сердечно-сосудистых заболеваний. Европейский журнал клинических исследований. 23: 670-685.
- Ip, JH, Fuster, V., Badimon, L., Badimon, J., Taubman, MB, & Chesebro, JH (1990). Синдромы ускоренного атеросклероза: роль сосудистого повреждения и пролиферации гладкомышечных клеток. Журнал Американского колледжа кардиологии. 15: 1667-1687.