近年來,學(xué)術(shù)界普遍認為,內(nèi)皮是具有不同功能的“廣泛分布的器官”(面積約為10㎡)。提出血管內(nèi)皮是人體最大的內(nèi)分泌腺體,廣泛分布于全身各處,幾乎所有組織都受其調(diào)節(jié)和影響。而血管內(nèi)皮細胞是機體中唯一直接與血流接觸的細胞,是血管壁組織和血液之間的第一道通透性屏障,且攜有不同激素和血管活性物質(zhì)的受體,故能積極參與大分子和血管內(nèi)血細胞成分、平滑肌和血管壁細胞外物質(zhì)問的復(fù)雜反應(yīng),具有合成代謝、分泌功能,并涉及免疫、炎癥和組織修復(fù)過程,也參與保持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,在許多生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用。
血管內(nèi)皮細胞結(jié)構(gòu)的完整性被破壞,已被視為創(chuàng)傷、感染、休克、腫瘤、心血管疾病和急性肺損傷等多種疾病和綜合征發(fā)生發(fā)展的病理基礎(chǔ)。
1、 調(diào)整血管舒張與收縮功能
血管內(nèi)皮細胞能合成并釋放多種舒張因子和收縮因子,這些因子與神經(jīng)遞質(zhì)以及血液循環(huán)中的其它活性物質(zhì)共同作用,調(diào)控血管平滑肌細胞的舒張與收縮,以維持正常的血管緊張度,調(diào)節(jié)各組織、器官的血流量,從而保證各種組織器官的正常功能。
(1) 合成與釋放舒張血管的主要物質(zhì)包括:①前列環(huán)素;前列環(huán)素是強烈的血管平滑肌舒張劑,其主要的合成場所是微血管內(nèi)皮細胞,前列環(huán)素除了可以直接舒張平滑肌,還可減少內(nèi)皮素的合成與釋放,以減弱內(nèi)皮素在體內(nèi)的縮血管效應(yīng)。②一氧化氮:是近年來發(fā)現(xiàn)的一種氣體信使物質(zhì),主要是由微血管內(nèi)皮細胞合成的,對于基礎(chǔ)狀態(tài)下血管張力的維持具有重要的作用,同時,對心血管系統(tǒng)和血液系統(tǒng)具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。目前,許多研究已顯示一氧化氮對動脈、靜脈和微血管均有擴張作用,能抑制缺氧引起的血管收縮,還具有抗血栓形成的作用。
(2) 合成與釋放收縮血管的主要物質(zhì)包括:①內(nèi)皮素是迄今所知作用最強、持續(xù)最持久的縮血管活性物質(zhì),以及血管緊張素等。②還能合成血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、腎素和血管緊張素原,而形成獨立于腎臟的局部腎素-血管緊張素系統(tǒng),參與血管緊張度的調(diào)節(jié)。
2、調(diào)整血液流動狀態(tài)功能
血管內(nèi)皮細胞不僅為血液在血管中的正常流動提供了光滑的內(nèi)腔表面,還通過合成、釋放多種促凝血因子和抗凝血因子,在調(diào)節(jié)凝血與抗凝血機制的動態(tài)平衡和維持正常的血液流動狀態(tài)方面起十分重要的作用。
(1)合成與釋放凝血因子:①受到刺激或受損的微血管內(nèi)皮細胞能釋放血小板激活因子:血小板激活因子是迄今所知作用最強的血小板誘聚劑,能使血小板活化,聚集于內(nèi)皮下的血小板可封閉血管內(nèi)皮的損傷部位,暫時形成血小板血栓,在有纖維蛋白存在的情況下可形成長期的止血栓,同時釋放有絲分裂原和血小板生長因子,促進微血管內(nèi)皮細胞的遷移和生長,從而恢復(fù)血管的完整性。②組織因子:現(xiàn)已證明,體內(nèi)活動性凝血過程和病理性血栓形成是通過組織因子途徑啟動的[12],組織因子抑制物組織因子PI是組織因子途徑的調(diào)節(jié)物,能抑制組織因子啟動的外源性凝血。組織因子途徑的活動水平取決于組織因子/組織因子PI的力量對比,組織因子/組織因子PI比值的改變在組織因子途徑凝血過程中起著決定性的作用。③纖溶酶原激活物抑制物:作用是——使纖溶活力降低,使已形成的纖維蛋白不被溶解,有利于局部的凝血與血栓的形成。
(2)合成、釋放的抗凝血因子:①前列環(huán)素:是迄今所知作用最強的血小板聚集抑制劑,在納克的濃度下,即可抑制血小板的聚集。②內(nèi)皮依賴性舒張因子:是內(nèi)皮細胞合成、釋放的舒張因子,除了可通過舒張血管阻止血細胞的聚集外,還能直接抑制血小板的聚集和血小板黏附蛋白的分泌,從而抑制凝血過程。③血栓調(diào)節(jié)蛋白和蛋白聚糖:血栓調(diào)節(jié)蛋白能與微血管內(nèi)皮細胞表面的凝血酶結(jié)合,并抑制血小板受體,進而抑制血小板的聚集和纖維蛋白原凝結(jié);蛋白聚糖能增強抗凝血酶的活性,可與抗凝血酶Ⅲ的賴氨酸殘基相結(jié)合,從而增強抗凝血酶-Ⅲ的滅活凝血酶及多種凝血因子的作用。
3、血管內(nèi)皮細胞在炎癥反應(yīng)中的作用
對于白細胞來講,血管內(nèi)皮細胞不僅是被動的靶細胞,同時也是一種效應(yīng)細胞(血管內(nèi)皮細胞對白細胞的作用,有著直接的影響),通過其屏障和分泌功能,影響著炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展。中性粒細胞是機體非特異性免疫的主要效應(yīng)細胞,在急性炎癥反應(yīng)中,循環(huán)中的中性粒細胞黏附、穿越微血管內(nèi)皮細胞,滲出到血管外炎癥部位,一方面發(fā)揮其殺菌吞噬功能,另一方面又釋放多種炎癥介質(zhì),從而導(dǎo)致局部組織細胞的炎性損傷。研究表明,中性粒細胞的這種炎性損傷呈黏附依賴性,即依賴于中性粒細胞與內(nèi)皮細胞黏附的強度。
白細胞黏附于毛細血管后靜脈內(nèi)皮細胞是炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵步驟,也是炎性反應(yīng)及炎性損傷開始的第一步,其在炎癥過程中的重要作用已得到公認。
兩細胞之間黏附功能亢進,其結(jié)果造成微循環(huán)障礙,導(dǎo)致局部組織的細胞缺血、缺氧、自由基氧化、炎癥介質(zhì)損傷等一系列變化。實驗表明:血管內(nèi)皮細胞與血細胞的黏附強度,或高或低都會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
4、血管內(nèi)皮細胞機能障礙與疾病
破壞微血管內(nèi)皮細胞結(jié)構(gòu)的完整性和正常的分泌功能,勢必導(dǎo)致相應(yīng)組織器官的功能障礙而引發(fā)多種病理過程,具體表現(xiàn)在:①微血管內(nèi)皮細胞正常結(jié)構(gòu)的損傷使其屏障功能喪失,引起血管的通透性升高,導(dǎo)致組織水腫;②微血管內(nèi)皮細胞分泌血管活性物質(zhì)的功能紊亂影響到正常血管的收縮與舒張,引發(fā)心血管系統(tǒng)的疾病[20];③微血管內(nèi)皮細胞分泌促凝血因子和抗凝血因子的功能缺失或亢進,引起抗凝物質(zhì)的減少或促栓物質(zhì)的增多,引發(fā)出血性和血栓性疾病,嚴(yán)重時可導(dǎo)致微循環(huán)障礙、休克以及不可逆的全身性彌漫性血管內(nèi)凝血;④微血管內(nèi)皮細胞屏障和分泌功能的喪失,影響到正常的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答過程,加劇炎性損傷,引起組織增生等。由此可見,微血管內(nèi)皮細胞機能障礙和休克、感染、腫瘤、創(chuàng)傷、水腫、急性炎癥等多種疾病及綜合征密切相關(guān)。
目前認為,血管內(nèi)皮細胞分泌的內(nèi)皮素(ET)與NO的失衡在高血壓的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。正常血管張力的維持和穩(wěn)定依賴于神經(jīng)因素的調(diào)節(jié)和各種體液因素的平衡。在眾多體液因素中,除血栓素與前列環(huán)素外,還有ET與NO間的平衡。正常機體內(nèi)的內(nèi)源性激動劑,如凝血酶等既能刺激內(nèi)皮細胞產(chǎn)生ET,也能促進其產(chǎn)生NO,同時ET本身又可促進NO的合成與釋放,它們之相互作用共同維持血管的正常張力。一旦這種平衡被打破,則對血管張力產(chǎn)生很大影響。當(dāng)血管內(nèi)皮受到各種刺激,如因缺血、缺氧而大量合成釋放ET,卻不能相應(yīng)增加NO的合成與釋放時,則導(dǎo)致高血壓。反過來,高血壓又可加重內(nèi)皮損傷,使內(nèi)皮功能障礙加劇,ET與NO間更趨不平衡,加重高血壓發(fā)展,形成惡性循環(huán)。
5、血管內(nèi)皮細胞在免疫應(yīng)答中的作用
(1)血管內(nèi)皮細胞具有遞呈抗原的功能:幾乎所有哺乳動物的微血管內(nèi)皮細胞表面有主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ(MHCⅠ)類分子,許多微血管內(nèi)皮細胞也持續(xù)表達主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ(MHCⅡ)類分子,尤其是微血管和靜脈的內(nèi)皮細胞表達更為顯著。MCHⅡ類分子是抗原遞呈細胞發(fā)揮抗原遞呈作用的關(guān)鍵性效應(yīng)分子,它的表達使微血管內(nèi)皮細胞具備了作為抗原遞呈細胞的潛能。
(2)血管內(nèi)皮細胞具有分泌細胞因子的功能:血管內(nèi)皮細胞在正常的生理和病理狀態(tài)下可分泌IL-1、IL-6、IL-8和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等多種細胞因子,在機體的免疫應(yīng)答中起重要作用。
6、超級抗原調(diào)整血管性疾病的機理
如何逆轉(zhuǎn)內(nèi)皮功能失調(diào),已成為心血管病治療領(lǐng)域一個新的研究方向。臨床實踐表明,被激活的以T細胞為主體的免疫系統(tǒng),具有以下功能:
(1)參與調(diào)節(jié)人體的器官功能;被激活的免疫系統(tǒng),能夠反向調(diào)節(jié)、平衡人體神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能,并且免疫細胞與此同時釋放神經(jīng)內(nèi)分泌因子,與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)一同參與人體器官功能的調(diào)節(jié),強化人體的代謝水平,促進人體健康。
(2)識別、清除體內(nèi)的抗原性物質(zhì),穩(wěn)定人體內(nèi)環(huán)境;①識別與清除進入體內(nèi)的病原體,防止感染性疾病的發(fā)生。②識別與清除體內(nèi)的變異細胞,防止變異性疾病的發(fā)生(如癌癥等)。③調(diào)節(jié)體內(nèi)的平衡機制,如;皮質(zhì)激素與免疫之間的平衡;免疫機制的自我平衡等,防止自身免疫性疾病的發(fā)生。
(3)修復(fù)受損器官;人體的免疫細胞如同人體的眼、鼻、耳、皮膚等一樣,也是存在于人體內(nèi)部的感覺器官,當(dāng)它感應(yīng)到人體器官有受損跡象時,會把信息傳到中樞系統(tǒng),而中樞系統(tǒng)通過神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)參與受損器官的修復(fù)。與此同時,被激活的免疫細胞也釋放修復(fù)因子參與受損器官的修復(fù)。修復(fù)因子包括;①釋放生長因子;如神經(jīng)生長因子——活化與修復(fù)受損的神經(jīng)傳感系統(tǒng),如同中醫(yī)所講的“打通經(jīng)絡(luò)”。釋放血管內(nèi)皮生長因子——修復(fù)受損血管內(nèi)皮組織,發(fā)揮血管內(nèi)皮功能,一方面修復(fù)和改善血管健康狀態(tài);另一方面溶栓、解凝,改善血流狀態(tài)。使病變組織達到中醫(yī)所講的“益氣、活血、化淤”之功效。②釋放干細胞生長因子,為器官組織缺損提供細胞原。③釋放趨化因子(記憶因子);其作用在于,一方面,使修復(fù)后的器官組織結(jié)構(gòu)保持原貌。另一方面,使修復(fù)后的器官組織功能恢復(fù)正常。
近年來,學(xué)術(shù)界普遍認為,內(nèi)皮是具有不同功能的“廣泛分布的器官”。提出血管內(nèi)皮是人體最大的內(nèi)分泌腺體,廣泛分布于全身各處,幾乎所有組織都受其調(diào)節(jié)和影響。而血管內(nèi)皮細胞(VECs)是機體中唯一直接與血流接觸的細胞,是血管壁組織和血液之間的第一道通透性屏障,且攜有不同激素和血管活性物質(zhì)的受體,故能積極參與大分子和血管內(nèi)血細胞成分、平滑肌和血管壁細胞外物質(zhì)問的復(fù)雜反應(yīng),具有合成代謝、分泌功能,并涉及免疫、炎癥和組織修復(fù)過程,也參與保持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,在許多生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用。
血管性疾病(其中包括:心腦血管病、高血壓、高血脂、高血粘、粥樣硬化、脈管炎、等等)的治療,一直是醫(yī)學(xué)界的重大難題。如何恢復(fù)血管內(nèi)皮細胞的功能,