血流剪应力、生物力药理学与疾病防治VIP免费

矗循珥学杂志．2010，20(3)：53～55，61◎2010CHINESEJOURNALOFMICROCIRCULATION血流剪应力、生物力药理学与疾病防治*游云张毅综述廖福龙审校[中图分类号]R331．3+5[文献标识码]A[文章编号]1005—1740(2010)03一0053一04一液在血管内的流动·对血管内皮细胞产生了平行于血-¨II流方向的剪应力(即血流对血管内皮的摩擦力)，以及—■一垂直于血流方向的周应力(包括压力与牵张力)，其中血流剪应力与血管相互作用及其生物学效应是当前的研究热点。冠心病临床治疗中已应用剪应力效应．如强化体外反搏(EECP)可以提高剪应力，减少患者心血管事件的发生。因此从血液／血管／血流相互作用的角度。研究药物对于机体生物力学因素的调整。以及生物力学因素对药物代谢与药效影响具有重要意义，也是亟待开展的新的研究领域。1血流剪应力的临床意义在哺乳动物的进化、发展、生存与疾病过程中。血流剪应力与血管内皮之间的相互作用是决定心血管功能的一个重要因素。1。在血液循环系统的动态环境中，生理学、病理学、流体力学、生物力学、细胞生物学、分子生物学、系统生物学的相关研究结果均显示：剪切诱导释放的内皮源性物质，如一氧化氮(N())、前列腺素、脂质过氧化酶、超极化因子、生长因子等参与调节了血管收缩与舒张、血栓形成与溶解、细胞黏附与运动以及血管新生等多方面的病理生理过程。作为双刃剑．局部血流剪应力不仅能促进动脉粥样硬化的易感性。而且具有防治动脉粥样硬化发生、发展的作用。研究发现。促进动脉粥样硬化发生(炎症、促凝)和预防动脉粥样硬化(抗氧化、抗凝)的基岗同时表达在动脉粥样硬化敏感区2～．如有异常血流剪J艇，J破坏了局部堆冈表达的平衡。从而使之向动脉粥样硬化易感性发展。也就是说．异常的血流剪应力特征町以预测动脉粥样硬化的发乍发展．而正常血流剪应力对于维持内皮细胞稳念具lf移{极效应。这与《易经》中“一阴一掰I之i胃道．继之肯营也．成之者性也”的思想相一致．表现r宏脱¨t界’j微观if}界的辩证统一。微循环足循环m液行使物质和能睦交换的场所．微循环血流l与总m流；I}的大酃分．微循环血流剪应力对于血循环中血管内皮细胞功能的调控具有重要作用。血管壁剪应力是刺激血管内皮释放N()的重要因素。在失血性休克早期。如*[基金项目]国家自然科学基金项目(No：30801530)[作者单位]中围中医科学院中药研究所。邮政编码北京100700本文2010一05～11收到，2010—06—14修回。20lO—06—25接受瑟曩碍字杂志201o车菊叫卷弟3期果血液被过度稀释使血液牯度降低，引起血管壁剪应力下降，NO释放减少．会引起微血管收缩．毛细血管塌陷(Capil—laryCollapse)和功能性毛细血管密度(FunctionalCapillaryDensity，FCD)减低，加重休克的低灌注状态。采用适度提高粘度的液体复苏方式对改善FcD、维持平均动脉血压、改善微血管血流有重要的临床意义[4]。2血流剪应力的多靶点效应(图1)血流剪应力通过多靶点影响内皮细胞。诱导多种生物学效应rl·，(A)血流剪应力可导致细胞膜蛋白的流动和变形，或者对离子通道蛋白产生直接力学效应。例如对钾、钠和钙离子通道的局部活化及G蛋白活化等。剪应力诱导的细胞变形可以导致局部可溶性或键合的稳态调节辅因子的移位，进而引发多种生物学效应。(B)血流剪应力可导致细胞问连结部位(Junction)结合蛋白分离或者组装。例如．通过细胞间连接蛋白复合物——微孔微丝骨架变化进行力学信号传导；或者引起血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)与VE-cadherin，pcatenin。PECAM-1等蛋白的相互结合。(C)细胞骨架可以把剪应力力学信号传导于细胞及细胞下基质的黏附部位(Ad—hesionSite)。例如。整合素的动力学改变或rhoA活化途径。(D)细胞核表面变形引起的机械诱导信号传导。因此，通过改善血流剪应力获得治疗效果具有自身独特的优势，因为血管内皮细胞无处不在，其生物学效应可以是全身的．也可以是局部的，例如通过定量运动将异常的血流剪应力恢复到正常水平；通过支架改进获得优化的局部血流动力学特征。。等。3改善血流剪应力的途径3．1运动从古至今，有大量文献描述了运动对于疾病的防治作用。主要从神经、体液、肌肉等方面进行论述；但是从运动提高...