当血管损伤时,循环血液中的内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)滚动粘附到损伤部位会与破损内膜层的内皮细胞(endothelial cells,ECs)和暴露的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)接触,受到ECs、VSMCs和血液动力学的影响,进而分化为ECs或VSMCs参与损伤血管的修复。EPCs需要经过多重步骤:动员,归巢,捕获,募集,滚动,粘附,迁移,分化等才能修复损伤内膜层。因此,研究EPCs的粘附和分化行为,应该考虑血流力学因素及邻近细胞ECs和VSMCs的影响,并具有重要意义。本文采用密度梯度离心法和差异贴壁法从人脐血中获得EPCs,并以DiL-acLDL和UEA-lectin双色荧光法鉴定。用人脐静脉酶消化法和组织贴块法分别原代培养ECs和VSMCs。应用玻璃管平行流动腔观测系统,其底部种植ECs,对EPCs施加0.1~0.4 dyn/cm2范围的切应力,记录切应力大小和ECs对EPCs滚动粘附速度的影响。再用TNFα(10 ng/ml)刺激处理ECs,6 h,Western Blot方法检测内皮粘附分子VCAM,ICAM,P-Selectin和E-Selectin的表达以及它们对EPCs滚动粘附速度的影响。采用改进的细胞张应变加载系统,研究在5 % - 1.25 Hz牵拉ECs或VSMCs条件下对与它们隔开培养的EPCs分化的影响。采用荧光定量PCR技术检测细胞表面标志CD31、KDR、vWF和Calponin、α-actin、SM22α的RNA水平。Western blotting检测ECs标志蛋白VCAM,VSMCs标志蛋白Calponin、α-actin、SM22α的表达变化,同时也检测p-Akt、p-ERK和p-Sirt1信号蛋白分子的表达变化。结果发现:①切应力可以增加被捕获EPCs的滚动速度,且具有正相关性;②ECs可以降低被捕获EPCs的滚动速度,TNFα处理ECs后可以显著增加ECs粘附分子VCAM、ICAM、P-Selectin和E-Selectin的表达,使EPCs的滚动速度降低;③ECs可以上调EPCs表达ECs标志蛋白VCAM,上调幅度为63.39 %,同时下调VSMCs标志蛋白α-actin和Calponin的表达,下降幅度分别为26.6 %和42.1 %;④VSMCs可以降低EPCs中ECs标志分子CD31、KDR和vWF的RNA分子水平,同时增加VSMCs标志分子Calponin和SM22α的RNA水平;⑤牵拉ECs可以降低EPCs中ECs标志分子CD31和vWF的RNA分子水平,增加VSMCs标志分子SM22α和Calponin的RNA含量;⑥牵拉VSMCs与否对EPCs表达的VCAM和α-actin没有显著性差异,CD31、vWF和SM22α、Calponin的RNA水平也没有明显变化;⑦ECs可以促进EPCs中信号蛋白分子p-Akt、p-ERK和p-Sirt1的表达,牵拉ECs则抑制p-Akt、p-ERK和p-Sirt1的表达;⑧VSMCs对EPCs中信号蛋白分子p-Akt、p-ERK和p-Sirt1的表达没有稳定影响,牵拉VSMCs可以降低EPCs中p-Akt和p-ERK的表达,但不影响p-Sirt1表达。上述结果表明,ECs可能通过粘附分子与EPCs相互粘附,从而降低EPCs的滚动速度,TNFα可以增加这种粘附作用,从而更降低EPCs滚动速度;ECs能够促进EPCs向ECs分化,牵拉ECs则促进EPCs向VSMCs分化,静态VSMCs和牵拉VSMCs都促进EPCs向VSMCs分化,但牵拉与否差异不大;Akt、ERK和Sirt1信号通路可能参与了ECs诱导EPCs分化的过程,Akt、ERK与牵拉VSMCs诱导EPCs分化有关,而p-Sirt1则可能没有明显作用。