人血管内皮细胞

人血管内皮细胞是覆盖于全身血管内壁的单层扁平上皮细胞，构成血管壁的最内层（内膜层），直接与血液接触，作为血液与血管壁间的 “屏障" 和 “信号枢纽"，调控物质交换、维持血管稳态及参与免疫应答。其功能异常是血栓形成、动脉粥样硬化、高血压等血管疾病的重要诱因，因可在体外稳定培养并保留核心生物学特性，成为研究血管疾病机制、开发靶向疗法及筛选治疗药物的核心实验模型，在心血管医学与血管生物学领域具有不可替代的基础与临床价值。

从细胞来源与组织定位来看，这类细胞的获取主要依托于临床手术或捐献的健康血管组织 —— 如心脏手术中修剪的主动脉片段、血管移植手术剩余的静脉组织，或脐带血管（如脐静脉，来源丰富且伦理争议小）。这些组织经机械剥离去除外膜与中膜后，取内膜层组织用yi酶或胶原酶消化，获得单细胞悬液，再通过贴壁培养结合特异性标志物（如 CD31）筛选，纯化出形态均一的血管内皮细胞。在体内，这类细胞遍布全身血管系统：动脉内皮细胞需承受较高血流压力，细胞排列紧密以增强屏障功能；静脉内皮细胞则侧重参与血液回流，部分静脉（如下肢静脉）的内皮细胞可形成瓣膜结构，防止血液逆流；毛细血管内皮细胞则存在窗孔或间隙，便于小分子物质与营养成分的快速交换，适配不同组织器官的代谢需求。

在核心生物学功能方面，这类细胞的作用集中体现在 “物质交换屏障"“血管稳态调控" 与 “免疫及凝血平衡" 三大维度。物质交换屏障功能是其最基础的作用 —— 细胞通过紧密连接形成连续的单层膜结构，可选择性允许氧气、营养物质（如葡萄糖、氨基酸）从血液进入组织间隙，同时将代谢废物（如二氧化碳、尿素）转运至血液排出体外；毛细血管内皮细胞的窗孔或间隙还能进一步提升物质交换效率，满足脑组织、肝脏等代谢旺盛器官的需求。血管稳态调控功能是维持血管正常运行的关键 —— 这类细胞可分泌一氧化氮（NO）、前列环素等血管舒张因子，以及内皮素等血管收缩因子，通过 “舒张 - 收缩" 信号平衡调节血管口径，维持血压稳定；同时还能分泌血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）等，调控血管新生与修复，确保血管网络的完整性。免疫及凝血平衡功能则是预防血管损伤的重要防线 —— 细胞表面表达血栓调节蛋白、蛋白 C 受体等抗凝分子，可抑制血小板聚集与凝xue因子激活，防止血栓形成；同时表达黏附分子（如 ICAM-1、VCAM-1），在炎症状态下可招募免疫细胞（如白细胞）到达损伤部位，参与病原体清除与组织修复，避免炎症过度扩散。

体外培养条件方面，这类细胞的培养需模拟血管内膜的微环境，兼顾细胞增殖与功能维持。基础培养基常选用内皮细胞专用培养基（如 EGM-2 培养基）或 DMEM/F12 混合培养基，添加 10%-15% 胎牛血清以提供营养物质，同时需补充内皮细胞生长添加剂（如 VEGF、EGF）及肝素（50-100U/mL），以维持细胞的增殖活性与内皮特异性功能（如 NO 分泌、紧密连接形成）。培养环境需控制在 37℃恒温、5% CO?浓度的培养箱中，培养基 pH 稳定在 7.2-7.4 之间，湿度保持在 50%-60%，防止培养基过度蒸发导致渗透压改变。细胞呈贴壁生长，接种后 24-36 小时完成贴壁，显微镜下观察呈典型的 “铺路石" 样形态（单层扁平排列）；当细胞融合度达到 80%-90% 时需及时传代，传代时用 0.25% yi酶 - EDTA 混合液消化 2-3 分钟，待细胞间隙增大、形态变圆后，用含血清培养基终止消化，按 1:2-1:3 的比例接种至新鲜培养皿（避免过度传代导致功能退化）。需注意的是，原代这类细胞体外增殖代数有限（通常为 8-12 代），长期培养易丢失内皮特异性标志物（如 CD31、vWF），需冻存早期代次细胞；同时，需通过免疫荧光染色检测血管性血友病因子（vWF）表达，验证细胞纯度，避免平滑肌细胞、成纤维细胞等杂细胞污染影响实验结果。

在科研与临床应用价值上，这类细胞是血管相关研究的 “多功能工具"，应用覆盖疾病机制解析、药物研发及治疗技术开发等多个维度。在疾病机制研究中，这类细胞是模拟血管疾病病理过程的理想模型 —— 通过用氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）处理细胞，模拟动脉粥样硬化早期的内皮损伤，研究细胞炎症因子（如 IL-6、TNF-α）分泌、黏附分子表达变化；或用高糖环境诱导细胞，构建糖尿病血管病变模型，解析内皮功能障碍（如 NO 分泌减少）与血糖代谢异常的关联，为寻找疾病治疗靶点（如调控 VEGF 信号、抑制炎症通路）提供依据。在药物研发领域，这类细胞可用于筛选血管疾病治疗药物：检测抗凝药（如低分子肝素）对细胞抗凝功能的增强效果；评估降脂药（如他汀类药物）对 ox-LDL 诱导的细胞损伤的保护作用；同时检测药物对细胞活性与屏障功能的影响，避免药物引发血管内皮损伤。在治疗技术开发中，这类细胞是血管组织工程与细胞治疗的关键种子细胞 —— 通过将细胞种植在生物支架（如聚己内酯支架）表面，构建人工xue管，用于血管移植手术；或通过基因修饰（如过表达 eNOS 基因）增强细胞的 NO 分泌能力，移植到血管损伤区域，促进损伤修复，目前这一技术已在动物实验中展现出良好的血管保护效果。此外，在血管材料生物相容性评价中，这类细胞可用于检测支架涂层、人工xue管材料的生物安全性，观察材料对细胞增殖、紧密连接形成的影响，确保临床应用中不会引发内皮损伤或血栓形成。