血管平滑肌细胞和血管重塑

在1950年，血管平滑肌被认为有通过收缩和舒张控制血管紧张性的单一功能。当时认识的血管活性物质仅有几种：去甲肾上腺素、肾上腺素和血管紧张素。到2000年，已发现许多有血管活性的分子。内源缩血管物质包括内皮素、白三烯、5－羟色胺、血栓素等；扩血管物质包括NO、利钠肽、前列腺素E、前列环素等许多分子。1950年人们认为血管收缩紧张性由神经内分泌途径控制。但现在我们都知道许多血管活性物质是在血管壁的局部合成，发挥着自分泌和旁分泌作用。介导这些血管活性物质活动的受体和细胞内的信号转导途径已经大部分清楚了。随着分子生物技术的发展，大部分编码血管活性肽的基因、参与的酶和受体已被克隆并在基因水平研究。因此，我们对于全身、区域和局部血管紧张性调控的认识有了明显的提高，在心血管疾病，如高血压、心绞痛和心力衰竭中这些因素失衡的病理生理作用已被阐明。这些进展的重要应用是发明了针对这些活性物质、它们的作用、合成和细胞内的途径的药物，并对其异常发挥了有效的治疗作用。包括ACEI、血管紧张素（AT1）受体抑制药、钙拮抗药、α和β受体阻断药和最近的白三烯拮抗药，在不远的将来可能会研制出内皮素拮抗药，诸如此类。1982年的医学和生理学诺贝尔奖授予了因发现前列腺素类化合物的Bergstrm、Samuelsson和Vane；1988年授予了Black、Elion和Hitchings，他们合成了β受体阻断药；1998年Furchott、Ignaro和Murad因发现了NO和它的功能而被授予诺贝尔奖。

除收缩功能之外，血管平滑肌细胞被证明是多向性细胞，能够发生与许多生物活性分子合成有关的表型变化，这些活性分子可调节细胞生长、死亡、游走，以及调节基质成分（matrix）与炎症。血管平滑肌的这些功能在血管生理（如血管重塑）和紊乱的病理状态（如动脉粥样硬化、再狭窄、移植血管病变和其他血管病变）中发挥着重要的作用。调节平滑肌表型和功能的核心内源生物介导物质已被认清；而50年前并未发现这些物质。这些物质，包括生长因子、促细胞凋亡因子、基质糖蛋白、金属蛋白酶、细胞素、化学素（chemokines）和黏附分子等，通常在血管壁中合成。

对血流长期和短期发生的变化，血管可以适应并加以调节，血管的这种能力使心血管系统能够维持稳态。血管活性物质释放介导血管剪切力发生变化，如内皮细胞合成的NO，使血管紧张性发生短期改变，除此之外，在生理和病理生理状态下血管紧张性对持久的变化所作出的长期适应性改变主要依赖于血管结构变化。不久以前，Glagov推测发生粥样硬化的动脉为维持足够的血管腔可能在结构上重塑。这一观念是仔细分析存在粥样硬化的人的动脉的形态学变化得出的。目前已经清楚了解血管的积极重塑涉及细胞生长或凋亡、细胞内的基质膨胀或收缩、特殊的表型酶和糖苷酶的激活与抑制。这种重塑反应常常是针对血流动力学状态的慢性变化，是血管的一种长期适应性过程。异常或病理的重塑如高血压性血管肥厚、动脉粥样硬化、旁路移植血管疾病、再狭窄和移植血管病变都涉及细胞和细胞内的异常变化，从而使管腔狭窄或闭塞。在过去的50年中，人们在理解心血管稳态中血管重塑的重要性以及介导生理和病理重塑的复杂生物过程方面都有了巨大的进步。