论文部分内容阅读
摘要：目的：探讨间歇运动对自发性高血压大鼠（SHR）胸主动脉的心血管内皮细胞的保护作用。方法：20只11周龄的自发性高血压大鼠随机分为运动组和对照组，运动组进行连续10周的间歇运动。分别于训练前后测试血压、血脂，运动10周后通过扫描电镜观察胸主动脉的内皮细胞层，测量血液中内皮细胞的数量，同时测定循环内皮祖细胞（CEPCs）的数量及增殖能力、黏附能力及凋亡情况。结果：运动组SHR胸主动脉内皮细胞层受损程度轻于对照组；运动组循环内皮细胞数量与CEPCs凋亡率低于对照组（P<0.05），而CEPCs数量、CEPCs增殖能力、CEPCs黏附能力均高于对照组（P<0.05）。结论：长期的间歇运动能增加SHR的CEPCs数量、提高CEPCs功能、降低CEPCs的凋亡、增强CEPCs对血管内皮细胞的修复能力，对高血压大鼠的血管内皮细胞具有保护作用。
关键词：高血压；间歇运动；血管内皮细胞；循环内皮祖细胞
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1007—3612（2012）06—0071—05
以往的研究认为高血压患者可能对较大强度的间歇运动不能耐受而在实践中较少应用，但最近研究表明高强度间歇运动比中低强度的持续运动具有更明显的强心作用。Hdgerud J等研究结果表明冠心病患者进行间歇运动比力量练习能更有效地提高最大吸氧量与最大每搏输出量。Ericsson M等也证实了间歇运动可以增强心功能。相关的研究证实间歇运动是心血管疾病安全有效的运动干预方式。但间歇运动对高血压的降血压效应的具体的生理机理尚不清楚。
高血压状态时循环内皮祖细胞（circulating en—dothelial progenitor cells，CEPCs）的数量减少、功能降低，修复受损血管内皮细胞的能力下降，而间歇运动对高血压状态下血管内皮细胞、CEPCs的影响未见报道，本研究将通过观察间歇运动对自发性高血压大鼠胸主动脉血管内皮细胞功能的保护作用，试图探讨间歇运动对自发性高血压大鼠的运动降血压效应的可能机制，为高血压患者的运动康复训练提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物与分组 选择雄性SpontaneouslyHypertensive Rat（SHR）大鼠（250～300 g）20只（11周龄），在常规条件下饲养，确保进食和饮水自由，室内温度保持在22～24℃，湿度保持为40%～60%，并定期进行紫外灯消毒。随机分为间歇运动组（IE组）和对照组（CR组），每组10只。间歇运动组在最后一次运动的24 h后处死，处死前禁食12 h，但自由饮水。以上实验动物为检验合格动物，由中南大学实验动物部提供。
间歇运动组采用游泳训练方式进行训练。塑钢游泳池（150cm×60cm×70cm）的水深红为大鼠的身体长度的2倍，水温为33～36℃之间。大鼠先进行适应性游泳训练3 d（每天训练1次，时间依次分别为15 min、20min、30 min），然后进行正式的负重（自身体重5%的重物）游泳训练，每游6 min休息4 min，每天连续练习10组，每天训练1次，每周训练6 d休息1 d，连续训练10周。对照组大鼠不进行任何训练。
1.1.2 主要试剂 BP-98A智能鼠尾无创心率血压计、扫描电镜（日立，S5000）、纤维连结蛋白、磷酸盐缓冲液、Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白、异硫氰酸萤光素标记的荆豆凝集素I、二苯基四氮唑溴盐等。
1.2 方法
1.2.1 收缩压和血脂的测定 所有实验大鼠在实验开始的第1周及第10周时分别测定收缩压和血脂。收缩压测定方法：大鼠40℃预热15—20min，安静状态下测定尾压，间隔5 min再测1次，共3次，取平均值。血脂测定方法：至少空腹12 h后断尾取血，检测血液总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）。
1.2.2 胸主动脉电镜扫描训练10周后对两组大鼠分别进行断头处死，取胸主动脉纵行剪开，取新鲜主动脉1cm×0.2 cm，0.1 mol/L磷酸缓冲液清洗后，立即固定于25g/L戊二醛溶液中，乙醇逐级梯度脱水、干燥、镀金后进行扫描电镜下观察血管内皮细胞层的完整性。
1.2.3 循环内皮细胞数量的测定方法 以0.4 mL的枸橼酸钠（0.38%）抗凝血3ml，加入生理盐水3mL，充分混匀以后再从底部加入密度为1.050的Per—coll分离液1.6 mL，1 500转/min离心20 min后取全部上清液再以3 000转/min离心20 min后，仅保留沉淀物，加入生理盐水0.5 mL后振荡5 min，与中层分离液分别在显微镜下记数，以细胞数/0.9μL计数。
1.2.4 CEPCs的计数 训练的第10周后对所有大鼠断头处死，左心室直视下取血10 mL，用肝素抗凝后采用密度梯度离心法获取单个核细胞，铺于培养板（包被有纤维连接蛋白）上，加入培养基M199（含血管内皮细胞生长因子10μg/L，青霉素1×105U/L，链霉素1×105 U/L及20%胎牛血清），置于细胞培养箱（37℃、5%CO2、100%湿度）中，第4 d、第7 d分别用PBS缓冲液洗掉非贴壁细胞待用。贴壁细胞用Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白、异硫氰酸萤光素标记的荆豆凝集素I进行荧光化学染色，通过激光共聚焦显微镜进行观察双染色细胞（被看成是正在分化的CEPCs）。以倒置荧光显微镜对每孔CEPCs进行计数（随机选择15个、x200视野，取其平均值）。
1.2.5 CEPCs增殖能力的检测 用0.25%的胰酶消化并收集贴壁细胞，悬浮在0.5 mL培养液里进行计数，将等量CEPCs接种到培养板上（包被纤维蛋白），每孔加MTT后培养4 h，弃上清液后加入二甲基亚砜，充分振荡10 min后于波长490 nm处在酶标仪下测定其吸光度（A）值。 1.2.6 CEPCs黏附能力的检测 以0.25%胰酶消化并收集贴壁细胞，悬浮在500μL培养液里进行计数，将等量CEPCs接种到培养板上（包被纤维蛋白），在温度37℃下培养30min后计数贴壁细胞数目（随机选择3个x 200的视野计数贴壁CEPCs，取其平均值）。
1.2.7 CEPCs凋亡情况的检测 选用DNA末端转移酶介导的dUTP缺口末端标记技术来监测CEPCs细胞凋亡率，对照TUNEL试剂盒说明书进行操作（随机选择的x200视野3个，其中DAB核染色阳性细胞数/细胞总数的比值即为CEPCs凋亡率，取平均值）。
1.3 统计学处理 所有数据均采用统计分析软件包SPSSl3.0进行统计学处理，结果以平均数±标准差（Mean±SD）表示，运动前后的各项指标采用两因素重复测量方差分析，2组数据间差异用Student’s t-test检验。P<0.05为统计学显著性差异，P<0.01表明差异具有高度显著性。
2 结果
2.1 两组SHR第1周和第10周收缩压和血脂水平
IE组的收缩压在训练前后分别为（168±11）mmHg、（151±13）mmHg，二者之间有明显差异（P<0.05）；IE组HDL在训练后明显高于训练前及CR组（P<0.05）；两组TC、TG、LDL在训练前后均无显著性差异（P>0.05）（表1）。
2.2 两组SHR胸主动脉电镜扫描结果 CR组SHR胸主动脉血管内皮细胞大量脱落，内皮细胞层不完整；IE组SHR胸主动脉血管内皮细胞基本覆盖血管内壁，偶见内皮细胞脱落（图1）。
2.3 CEPCs的鉴定及其数量 红色的细胞是aeLDL染色阳性，绿色细胞是UEA—I染色阳性，黄色细胞是双染色阳性（图2）。IE组CEPCs数量高于CR组（P<0.05）（表2）。
2.4 两组间SHR的CEPCs的数量、功能及循环内皮细胞数量的比较 IE组循环内皮细胞的数量、CEPCs的数量、CEPCs的增殖能力、CEPCs的黏附能力均明显高于CR组（P<0.05），而IE组CEPCs的凋亡率明显低于CR组（P<0.05）（表2）。
2.5 两组SHR的CEPCS数量和各指标之间的相关性两组SHR的CEPCS数量与收缩压之间呈显著负相关（P<0.05）；两组SHR的CEPCS数量与HDL呈显著的正相关（P<0.05）（表3）。
3 讨论
最近的研究已经证实间歇运动是心血管疾病安全有效的运动干预方式，但有关如何设置合适的运动负荷还未见相关报道，Ziemann E等研究发现运动与休息的比率为1：2的间歇运动方式可以有效提高机体的最大运动能力（F.C）。Hansen D等的荟萃分析发现间歇运动可显著提高心脏病人的最大吸氧能力，认为改变运动方式可以获得更好的临床效果。Ericsson M等研究认为间歇运动增强心功能的机制可能是通过肌质网Ca2+-ATP酶活性的改变来实现的。Gibala MJ等研究发现总计大约相当于15分钟的非常激烈的运动（约600KJ）就能够提高骨骼肌的氧化能力和耐力水平，从而认为间歇运动是一种效率很高的运动方式，即便是在较低的负荷量时也可能产生与传统的持续耐力运动一样的骨骼肌代谢方面的适应性变化。Little JP等研究结果证实了较低运动量但较高强度的间歇运动的练习模式能够提高骨骼肌线粒体功能与运动能力，间歇运动可能使人体骨骼肌的线粒体SIRT1、线粒体转录因子A（Tfam）、核过氧化物酶体增殖物活化受体α的共活化物（PGC-1α）的增加。最近Gibaia M的研究证实了间歇运动可以迅速增强PGC-1α与线粒体基因表达的信号通路的活性，包括AMP活化蛋白激酶（α1和α2亚单位）、p38丝裂原活化蛋白激酶，这也从细胞信号传导方面阐述了间歇运动的代谢适应性变化，这也是间歇运动成为高血压运动康复有效手段的重要的生理基础，但目前还未见间歇运动对高血压状态内皮细胞的保护作用的研究报道。本研究结果表明，连续10周规律的间歇运动，可使SHR的收缩压明显降低（P<0.05），且间歇运动组SHR的收缩压比对照组SHR的收缩压明显降低（P<0.05），提示间歇运动对SHR有明显的降血压作用，这与以往的研究相一致，但我们还发现，长期的间歇运动训练后SHR的血压与CEPCS的变化存在明显的共变，即运动后收缩压明显下降，CEPCS数量增加，且二者存在显著的负相关（P<0.05），提示间歇运动对高血压血管内皮祖细胞有一定的影响。
内皮祖细胞（endothelial progenitor cells，EPCs）是一种来源于造血干细胞和循环中的单个核细胞，占单个核细胞的0.2%，是成熟血管内皮细胞的前体细胞，亦称成血管细胞（angioblast），这是一群具有游走性并能进一步增殖分化的幼稚内皮细胞，缺乏成熟内皮细胞的特征表型，不能形成管腔样结构，属于干细胞群体，既可自我更新，又能定向分化为成熟的EPCS。单从形态学上无法鉴别EPCS，EPCS的识别主要依靠其细胞的表面标记。然而目前尚未发现能同时将EPCS和造血干细胞及成熟血管内皮细胞完全区分开的特异细胞表面标记，确定EPCS的重要手段是找到细胞的特异性表面标记，为此人们进行了大量的探索，一般将同时表达CD34/CD133/KDR（VEGFR-2）的细胞定义为EPCs。已有大量研究表明CEPCs不但能够促进新生血管的形成，还能修复受损血管的内皮细胞，而高血压病的发生、发展过程与血管内皮细胞受损的关系非常密切。心血管疾病的危险因素损伤血管内皮功能后会导致一些细胞因子特别是生长因子的合成与释放，并激活细胞内信号传导通路，各种信号通路相互交叉，形成复杂的网络，也使得心血管内皮功能的各种调控方式相互制约或藕联。因此改善CEPCs功能，增强其对受损血管内皮细胞的修复能力，保护血管内皮细胞，并进而抑制高血压病的发生与发展过程正逐步成为高血压治疗新的研究热点之一。 本研究扫描电镜观察结果显示对照组SHR胸主动脉内皮细胞排列紊乱并可见大量内皮细胞脱落，内皮细胞层的完整性受到较严重破坏，这也可能是高血压患者外周血循环内皮细胞数量增加的原因之一。近年来的研究表明血管内皮细胞损伤可导致外周血中循环内皮细胞数量增加，因此认为外周血中循环内皮细胞数量增加是血管内皮细胞受损的可靠指标之一。本研究发现对照组SHR外周血循环内皮细胞数量要显著高于间歇运动组，这说明长期间歇运动对高血压状态下受损的血管内皮细胞具有直接修复作用，抑制了血管内皮细胞的受损脱落，这与我们扫描电镜观察得到的结果一致。同时我们还发现间歇运动组SHR循环CEPCs数量、增殖能力及黏附能力都比对照组有明显的提高，而CEPCs凋亡率下降，这提示高血压可导致血管内皮细胞层完整性受损，而有规律的间歇运动可通过提高CEPCs数量，改善CEPCs功能及降低CEPCs凋亡率而发挥血管内皮细胞的保护作用。
目前，关于间歇运动对高血压内皮细胞的保护作用的生理机理还未见报道，从本文的研究结果来看，长期的间歇运动训练后SHR的血压与CEPCS的变化存在明显的共变，即运动后收缩压明显下降，CEPCS数量增加，且二者存在显著的负相关（P<0.05）。仅从以上依据还不能说明CEPCS的变化是运动降血压的生物学机制，但间歇运动后CEPCS的这种规律性变化，不论它是不是运动降血压的生理机制，也不论它是由间歇运动引起的还是由运动后降血压效应引起的一种伴随现象，本研究结果至少说明了这种变化是间歇运动干预对SHR心血管内皮细胞的保护作用的具体体现，有利于高血压的康复。而CEPCS到底是如何发挥其调控机制的，是否能成为高血压运动康复处方的一个重要的预警指标？及其与不同的间歇运动方式、运动强度、间歇时间、运动频率等之间有何关系目前还不清楚，有待进一步深入研究，如果能将其复杂的调控网络机制研究清楚，将对于制定科学的高血压运动处方具有重要的现实意义。另外，间歇运动对SHR血脂的影响除了可提高血液中HDL的水平外，其他血脂指标均与对照组没有显著性差异，这是否提示间歇运动的血管内皮的保护作用和对CEPCs的影响是独立于降血脂的效应之外还有待进一步深入研究。
4 结论
长期的间歇运动能增加SHR的CEPCs数量、提高CEPCs功能、降低CEPCs的凋亡、增强CEPCs对血管内皮细胞的修复能力，对高血压大鼠的血管内皮细胞具有保护作用。
关键词：高血压；间歇运动；血管内皮细胞；循环内皮祖细胞
中图分类号：G804.2 文献标识码：A 文章编号：1007—3612（2012）06—0071—05
以往的研究认为高血压患者可能对较大强度的间歇运动不能耐受而在实践中较少应用，但最近研究表明高强度间歇运动比中低强度的持续运动具有更明显的强心作用。Hdgerud J等研究结果表明冠心病患者进行间歇运动比力量练习能更有效地提高最大吸氧量与最大每搏输出量。Ericsson M等也证实了间歇运动可以增强心功能。相关的研究证实间歇运动是心血管疾病安全有效的运动干预方式。但间歇运动对高血压的降血压效应的具体的生理机理尚不清楚。
高血压状态时循环内皮祖细胞（circulating en—dothelial progenitor cells，CEPCs）的数量减少、功能降低，修复受损血管内皮细胞的能力下降，而间歇运动对高血压状态下血管内皮细胞、CEPCs的影响未见报道，本研究将通过观察间歇运动对自发性高血压大鼠胸主动脉血管内皮细胞功能的保护作用，试图探讨间歇运动对自发性高血压大鼠的运动降血压效应的可能机制，为高血压患者的运动康复训练提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物与分组 选择雄性SpontaneouslyHypertensive Rat（SHR）大鼠（250～300 g）20只（11周龄），在常规条件下饲养，确保进食和饮水自由，室内温度保持在22～24℃，湿度保持为40%～60%，并定期进行紫外灯消毒。随机分为间歇运动组（IE组）和对照组（CR组），每组10只。间歇运动组在最后一次运动的24 h后处死，处死前禁食12 h，但自由饮水。以上实验动物为检验合格动物，由中南大学实验动物部提供。
间歇运动组采用游泳训练方式进行训练。塑钢游泳池（150cm×60cm×70cm）的水深红为大鼠的身体长度的2倍，水温为33～36℃之间。大鼠先进行适应性游泳训练3 d（每天训练1次，时间依次分别为15 min、20min、30 min），然后进行正式的负重（自身体重5%的重物）游泳训练，每游6 min休息4 min，每天连续练习10组，每天训练1次，每周训练6 d休息1 d，连续训练10周。对照组大鼠不进行任何训练。
1.1.2 主要试剂 BP-98A智能鼠尾无创心率血压计、扫描电镜（日立，S5000）、纤维连结蛋白、磷酸盐缓冲液、Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白、异硫氰酸萤光素标记的荆豆凝集素I、二苯基四氮唑溴盐等。
1.2 方法
1.2.1 收缩压和血脂的测定 所有实验大鼠在实验开始的第1周及第10周时分别测定收缩压和血脂。收缩压测定方法：大鼠40℃预热15—20min，安静状态下测定尾压，间隔5 min再测1次，共3次，取平均值。血脂测定方法：至少空腹12 h后断尾取血，检测血液总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）。
1.2.2 胸主动脉电镜扫描训练10周后对两组大鼠分别进行断头处死，取胸主动脉纵行剪开，取新鲜主动脉1cm×0.2 cm，0.1 mol/L磷酸缓冲液清洗后，立即固定于25g/L戊二醛溶液中，乙醇逐级梯度脱水、干燥、镀金后进行扫描电镜下观察血管内皮细胞层的完整性。
1.2.3 循环内皮细胞数量的测定方法 以0.4 mL的枸橼酸钠（0.38%）抗凝血3ml，加入生理盐水3mL，充分混匀以后再从底部加入密度为1.050的Per—coll分离液1.6 mL，1 500转/min离心20 min后取全部上清液再以3 000转/min离心20 min后，仅保留沉淀物，加入生理盐水0.5 mL后振荡5 min，与中层分离液分别在显微镜下记数，以细胞数/0.9μL计数。
1.2.4 CEPCs的计数 训练的第10周后对所有大鼠断头处死，左心室直视下取血10 mL，用肝素抗凝后采用密度梯度离心法获取单个核细胞，铺于培养板（包被有纤维连接蛋白）上，加入培养基M199（含血管内皮细胞生长因子10μg/L，青霉素1×105U/L，链霉素1×105 U/L及20%胎牛血清），置于细胞培养箱（37℃、5%CO2、100%湿度）中，第4 d、第7 d分别用PBS缓冲液洗掉非贴壁细胞待用。贴壁细胞用Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白、异硫氰酸萤光素标记的荆豆凝集素I进行荧光化学染色，通过激光共聚焦显微镜进行观察双染色细胞（被看成是正在分化的CEPCs）。以倒置荧光显微镜对每孔CEPCs进行计数（随机选择15个、x200视野，取其平均值）。
1.2.5 CEPCs增殖能力的检测 用0.25%的胰酶消化并收集贴壁细胞，悬浮在0.5 mL培养液里进行计数，将等量CEPCs接种到培养板上（包被纤维蛋白），每孔加MTT后培养4 h，弃上清液后加入二甲基亚砜，充分振荡10 min后于波长490 nm处在酶标仪下测定其吸光度（A）值。 1.2.6 CEPCs黏附能力的检测 以0.25%胰酶消化并收集贴壁细胞，悬浮在500μL培养液里进行计数，将等量CEPCs接种到培养板上（包被纤维蛋白），在温度37℃下培养30min后计数贴壁细胞数目（随机选择3个x 200的视野计数贴壁CEPCs，取其平均值）。
1.2.7 CEPCs凋亡情况的检测 选用DNA末端转移酶介导的dUTP缺口末端标记技术来监测CEPCs细胞凋亡率，对照TUNEL试剂盒说明书进行操作（随机选择的x200视野3个，其中DAB核染色阳性细胞数/细胞总数的比值即为CEPCs凋亡率，取平均值）。
1.3 统计学处理 所有数据均采用统计分析软件包SPSSl3.0进行统计学处理，结果以平均数±标准差（Mean±SD）表示，运动前后的各项指标采用两因素重复测量方差分析，2组数据间差异用Student’s t-test检验。P<0.05为统计学显著性差异，P<0.01表明差异具有高度显著性。
2 结果
2.1 两组SHR第1周和第10周收缩压和血脂水平
IE组的收缩压在训练前后分别为（168±11）mmHg、（151±13）mmHg，二者之间有明显差异（P<0.05）；IE组HDL在训练后明显高于训练前及CR组（P<0.05）；两组TC、TG、LDL在训练前后均无显著性差异（P>0.05）（表1）。
2.2 两组SHR胸主动脉电镜扫描结果 CR组SHR胸主动脉血管内皮细胞大量脱落，内皮细胞层不完整；IE组SHR胸主动脉血管内皮细胞基本覆盖血管内壁，偶见内皮细胞脱落（图1）。
2.3 CEPCs的鉴定及其数量 红色的细胞是aeLDL染色阳性，绿色细胞是UEA—I染色阳性，黄色细胞是双染色阳性（图2）。IE组CEPCs数量高于CR组（P<0.05）（表2）。
2.4 两组间SHR的CEPCs的数量、功能及循环内皮细胞数量的比较 IE组循环内皮细胞的数量、CEPCs的数量、CEPCs的增殖能力、CEPCs的黏附能力均明显高于CR组（P<0.05），而IE组CEPCs的凋亡率明显低于CR组（P<0.05）（表2）。
2.5 两组SHR的CEPCS数量和各指标之间的相关性两组SHR的CEPCS数量与收缩压之间呈显著负相关（P<0.05）；两组SHR的CEPCS数量与HDL呈显著的正相关（P<0.05）（表3）。
3 讨论
最近的研究已经证实间歇运动是心血管疾病安全有效的运动干预方式，但有关如何设置合适的运动负荷还未见相关报道，Ziemann E等研究发现运动与休息的比率为1：2的间歇运动方式可以有效提高机体的最大运动能力（F.C）。Hansen D等的荟萃分析发现间歇运动可显著提高心脏病人的最大吸氧能力，认为改变运动方式可以获得更好的临床效果。Ericsson M等研究认为间歇运动增强心功能的机制可能是通过肌质网Ca2+-ATP酶活性的改变来实现的。Gibala MJ等研究发现总计大约相当于15分钟的非常激烈的运动（约600KJ）就能够提高骨骼肌的氧化能力和耐力水平，从而认为间歇运动是一种效率很高的运动方式，即便是在较低的负荷量时也可能产生与传统的持续耐力运动一样的骨骼肌代谢方面的适应性变化。Little JP等研究结果证实了较低运动量但较高强度的间歇运动的练习模式能够提高骨骼肌线粒体功能与运动能力，间歇运动可能使人体骨骼肌的线粒体SIRT1、线粒体转录因子A（Tfam）、核过氧化物酶体增殖物活化受体α的共活化物（PGC-1α）的增加。最近Gibaia M的研究证实了间歇运动可以迅速增强PGC-1α与线粒体基因表达的信号通路的活性，包括AMP活化蛋白激酶（α1和α2亚单位）、p38丝裂原活化蛋白激酶，这也从细胞信号传导方面阐述了间歇运动的代谢适应性变化，这也是间歇运动成为高血压运动康复有效手段的重要的生理基础，但目前还未见间歇运动对高血压状态内皮细胞的保护作用的研究报道。本研究结果表明，连续10周规律的间歇运动，可使SHR的收缩压明显降低（P<0.05），且间歇运动组SHR的收缩压比对照组SHR的收缩压明显降低（P<0.05），提示间歇运动对SHR有明显的降血压作用，这与以往的研究相一致，但我们还发现，长期的间歇运动训练后SHR的血压与CEPCS的变化存在明显的共变，即运动后收缩压明显下降，CEPCS数量增加，且二者存在显著的负相关（P<0.05），提示间歇运动对高血压血管内皮祖细胞有一定的影响。
内皮祖细胞（endothelial progenitor cells，EPCs）是一种来源于造血干细胞和循环中的单个核细胞，占单个核细胞的0.2%，是成熟血管内皮细胞的前体细胞，亦称成血管细胞（angioblast），这是一群具有游走性并能进一步增殖分化的幼稚内皮细胞，缺乏成熟内皮细胞的特征表型，不能形成管腔样结构，属于干细胞群体，既可自我更新，又能定向分化为成熟的EPCS。单从形态学上无法鉴别EPCS，EPCS的识别主要依靠其细胞的表面标记。然而目前尚未发现能同时将EPCS和造血干细胞及成熟血管内皮细胞完全区分开的特异细胞表面标记，确定EPCS的重要手段是找到细胞的特异性表面标记，为此人们进行了大量的探索，一般将同时表达CD34/CD133/KDR（VEGFR-2）的细胞定义为EPCs。已有大量研究表明CEPCs不但能够促进新生血管的形成，还能修复受损血管的内皮细胞，而高血压病的发生、发展过程与血管内皮细胞受损的关系非常密切。心血管疾病的危险因素损伤血管内皮功能后会导致一些细胞因子特别是生长因子的合成与释放，并激活细胞内信号传导通路，各种信号通路相互交叉，形成复杂的网络，也使得心血管内皮功能的各种调控方式相互制约或藕联。因此改善CEPCs功能，增强其对受损血管内皮细胞的修复能力，保护血管内皮细胞，并进而抑制高血压病的发生与发展过程正逐步成为高血压治疗新的研究热点之一。 本研究扫描电镜观察结果显示对照组SHR胸主动脉内皮细胞排列紊乱并可见大量内皮细胞脱落，内皮细胞层的完整性受到较严重破坏，这也可能是高血压患者外周血循环内皮细胞数量增加的原因之一。近年来的研究表明血管内皮细胞损伤可导致外周血中循环内皮细胞数量增加，因此认为外周血中循环内皮细胞数量增加是血管内皮细胞受损的可靠指标之一。本研究发现对照组SHR外周血循环内皮细胞数量要显著高于间歇运动组，这说明长期间歇运动对高血压状态下受损的血管内皮细胞具有直接修复作用，抑制了血管内皮细胞的受损脱落，这与我们扫描电镜观察得到的结果一致。同时我们还发现间歇运动组SHR循环CEPCs数量、增殖能力及黏附能力都比对照组有明显的提高，而CEPCs凋亡率下降，这提示高血压可导致血管内皮细胞层完整性受损，而有规律的间歇运动可通过提高CEPCs数量，改善CEPCs功能及降低CEPCs凋亡率而发挥血管内皮细胞的保护作用。
目前，关于间歇运动对高血压内皮细胞的保护作用的生理机理还未见报道，从本文的研究结果来看，长期的间歇运动训练后SHR的血压与CEPCS的变化存在明显的共变，即运动后收缩压明显下降，CEPCS数量增加，且二者存在显著的负相关（P<0.05）。仅从以上依据还不能说明CEPCS的变化是运动降血压的生物学机制，但间歇运动后CEPCS的这种规律性变化，不论它是不是运动降血压的生理机制，也不论它是由间歇运动引起的还是由运动后降血压效应引起的一种伴随现象，本研究结果至少说明了这种变化是间歇运动干预对SHR心血管内皮细胞的保护作用的具体体现，有利于高血压的康复。而CEPCS到底是如何发挥其调控机制的，是否能成为高血压运动康复处方的一个重要的预警指标？及其与不同的间歇运动方式、运动强度、间歇时间、运动频率等之间有何关系目前还不清楚，有待进一步深入研究，如果能将其复杂的调控网络机制研究清楚，将对于制定科学的高血压运动处方具有重要的现实意义。另外，间歇运动对SHR血脂的影响除了可提高血液中HDL的水平外，其他血脂指标均与对照组没有显著性差异，这是否提示间歇运动的血管内皮的保护作用和对CEPCs的影响是独立于降血脂的效应之外还有待进一步深入研究。
4 结论
长期的间歇运动能增加SHR的CEPCs数量、提高CEPCs功能、降低CEPCs的凋亡、增强CEPCs对血管内皮细胞的修复能力，对高血压大鼠的血管内皮细胞具有保护作用。