-AUG21th
血管平滑肌细胞在
升主动脉瘤与夹层
发病机制中的作用
晟视分享
一、升主动脉瘤的定义
动脉瘤在形态学上被定义为血管壁的局部扩张，功能上被定义为动脉壁承受跨壁压引起的壁内张力的能力逐渐丧失，最终导致夹层或急性破裂。升主动脉瘤(ascendingaorticaneurysm,TAA)与腹主动脉瘤(abdominalaorticaneurysm,AAA)有着共同的病理生理特征，但其病因和血流动力学特征有一定差异，AAA的形成通常与动脉粥样硬化相关，而由于升主动脉内部的高剪切应力和收缩期射血的冲刷作用，使其对动脉粥样硬化有抵抗力且没有管内血栓的形成。血管壁中的不溶性纤维状细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)和血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,vSMCs)是负责承受壁内张力的组成成分，蛋白水解酶引起的ECM降解是常见动脉瘤发病机制。在这种微环境中，ECM的固有脆弱性，vSMCs的损失和血管壁对血浆酶原渗透性的增加都能直接或间接地增强蛋白水解的损伤。
图1.TAA和AAA的共同点与各自的特征
二、升主动脉瘤与夹层的病因学
与升主动脉瘤相关的病因主要有三个：单基因突变疾病，二尖瓣主动脉瓣(bicuspidaorticvalves,BAV)和衰老(偶发)。与升主动脉瘤相比，由于壁内破裂导致的形成夹层是一个相对短暂的过程，并不一定伴有主动脉瘤。主动脉内膜的撕裂导致血液泄露进血管内部形成假腔和血栓；血液进入夹层并血管壁内部扩张，可能在腹主动脉处重新进入主流道。与TAA的组织相比，夹层组织的特征是具有富含GAG(glycosaminoglycans)的粘液样变形区域，这些区域促进了初始撕裂和出血性渗出的发展。
三、vSMCs在构建动脉系统的结构和功能中的作用
在动脉系统中，vSMCs作为弹性血管壁的组成部分，协助实现器官功能的代谢自主化；在vSMCs张力的作用下，形成了外周阻抗和动脉压。为了承受主动脉压，主动脉血管壁分为三层结构(intimal,media,adventia)，medial层中vSMCs与ECM相互连接，负责承受血流引起的周期性载荷。除了响应交感神经刺激产生相应的张力外，vSMCs也负责合成ECM和搭建其结构。ECM中的不溶性纤维和胶原蛋白主要负责抵抗破裂，而弹性蛋白则负责抵抗扩张。另一方面，血管壁内外的压力差会促进血浆内的可溶分子和大分子渗透进血管壁内部，而ECM网络的完整性和vSMCs之间的张力能限制这一过程。
四、vSMCs在动脉瘤病理中的作用
除了特定的罕见自身免疫病因外，TAADs的特征是主动脉组织内不存在髓样细胞渗血。因此，TAA＆D提供了一个独特的机会来研究vSMC在动脉瘤病理中的主要作用：(1)因特定的遗传分子表达缺陷而引发动脉瘤形成；(2)在没有炎症的情况下促进血源性蛋白水解损伤；(3)通过vSMC中典型的TGF-b/Smad2途径的适应性反应来限制急性破裂的风险，通过合成更多的纤维状ECM，局部分泌的抗蛋白酶并清除蛋白酶/抗蛋白酶复合物，可能有助于预防分层。壁组织病理学涉及ECM破裂，vSMC丢失与粘液样变性区域三者的共同定位，在TAA和分层的病因学分析中都是常见的。
图2.vSMCs参与TAA发病机制和后续响应
五、结论
人体中的TAA形成是由于vSMCs与跨壁压下渗透进血管壁的血浆成分相互作用导致的血管重塑。ECM的瓦解，TGF-b信号的中断或vSMCs的过度松弛可能会导致主动脉瘤的形成。另一方面，与BAV相关的TAA则是与大弯侧附近的血流动力学参数变化有关。BAV主动脉的管道截面椭圆化会改变升主动脉中的血流模式，在大弯侧的局部区域发生速度矢量紊乱和产生高机械阻抗。
vSMCs在TAA和分层的发生和演变过程中起到重要作用，vSMCs缺陷可能是TAA和分层的病因，但TGF-b的激活和vSMCs对动脉瘤损伤的响应都可能代表修复机制。对vSMCs的进一步研究可能与新治疗方法的开发息息相关，为了限制TAA的生长，该方法可能涉及提高降压化合物的交感活性，限制血纤维蛋白溶酶的生成以及iNOS信号的特异性抑制。
参考文献
[1]MichelJB,JondeauG,MilewiczDM.Fromgeneticstoresponsetoinjury:vascularsmoothmusclecellsinaneurysmsanddissectionsoftheascendingaorta.CardiovascRes.;(4):-.doi:10./cvr/cvy
杭州晟视科技有限公司
