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文檔簡介
血管生理與
病理生理
(Vascularphysiologyandpathophysiology)主要內(nèi)容血管平滑肌血管內(nèi)皮細(xì)胞血管壁基質(zhì)血管運(yùn)動功能的異質(zhì)性
血管—血液循環(huán)的通道,(傳統(tǒng)的“血管”概念)。
具有復(fù)雜功能的器官分泌功能:調(diào)節(jié)自身的張力、結(jié)構(gòu)等的因子,參與多種生理功能的調(diào)控。凝血、抗凝血、纖溶相關(guān)的因子,參與凝血、纖溶的調(diào)控。炎癥、抗炎癥介質(zhì),參與炎癥過程的調(diào)控。生長因子、粘附分子……
概述第一節(jié)血管平滑肌
VSM(vascularsmoothmuscle,VSM)是血管平滑肌細(xì)胞(vascularsmoothmusclecell,VSMC)及其所分泌的細(xì)胞外間質(zhì)成分總稱,是血管壁的主要細(xì)胞成份,是決定血管活性和血管構(gòu)型的重要因素。不同部位、不同血管段、不同生理狀態(tài)下血管構(gòu)型不同:毛細(xì)血管缺乏VSMC;中、小動脈有豐富的VSMC;大動脈富含彈力纖維基質(zhì),VSMC相對較少。一.VSMC的結(jié)構(gòu)特征(一)合成表型
見于胚胎期、新生兒期,某些病理狀態(tài)下。細(xì)胞體積大而不規(guī)則,核大且形態(tài)不同,核漿比例大,核糖體豐富,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔擴(kuò)張,高爾基復(fù)合體發(fā)達(dá),肌絲(特別是粗肌絲,myosin)較少。此期功能主要以合成、分泌細(xì)胞外基質(zhì)成份為主。(一)收縮表型
正常成人的VSMC皆為收縮表型。細(xì)胞體積縮小,呈紡錘形,核縮小致密,呈桿狀,核漿比例減小,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體縮小,僅分布于核周區(qū)域,肌絲明顯增多。此期功能主要以收縮為主。收縮表型基本構(gòu)成
1.細(xì)肌絲主要成份為肌動蛋白(actin,α、β、γ),收縮表型以α-actin為主,合成表型以β-actin為主。調(diào)節(jié)成份包括filamin(細(xì)絲蛋白,骨骼肌未發(fā)現(xiàn)),tropomyosin?(原肌球蛋白),troponin?(肌鈣蛋白)。
2.粗肌絲主要成份為myosin。(不同表型中含量存在差別)
3.中間絲細(xì)胞骨架,介于粗、細(xì)肌絲之間,并于收縮時(shí)傳導(dǎo)張力。收縮表型含結(jié)蛋白(desmin)和波蛋白(vimentin),合成表型以vimentin為主。失活①②③心肌質(zhì)膜肌原纖維線粒體終末小池肌漿網(wǎng)線粒體I帶A帶Z線T管心肌結(jié)構(gòu)和功能肌動蛋白,向肌球蛋白,肌鈣蛋白ADP+PiCa+ATPITC肌動蛋白肌鈣蛋白向肌球蛋白肌球蛋白心肌收縮肌球蛋白橫橋向肌球蛋白肌動蛋白肌鈣蛋白ITC心肌舒張質(zhì)膜肌節(jié)SRCa2+ATPADP+PiATPADP+PiCa2+Ca2+Na+心肌細(xì)胞中Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+內(nèi)流電壓依賴性鈣通道受體操縱性鈣通道(2)藥理-機(jī)械耦聯(lián)
a.IP3轉(zhuǎn)導(dǎo)的肌漿網(wǎng)Ca2+釋放:
激動劑(AgⅡ,兒茶酚胺…)→受體→G蛋白→磷脂酶C→PIP2→DG+IP3→SR上的IP3受體:功能類似于Ca2+通道→Ca2+釋放。
b.化學(xué)門控膜離子通道的Ca2+內(nèi)流:如ATP開啟的化學(xué)門控性通道,但對平滑肌的收縮,可能作用不大。
C.對收縮調(diào)節(jié)裝置上Ca2+敏感性的調(diào)節(jié):興奮劑(如兒茶酚胺、PGs)可使其對Ca2+增敏,即在同等胞漿游離Ca2+濃度的情況下,對Ca2+增敏可增大收縮力。此作用亦經(jīng)G蛋白介導(dǎo)。*受體與Ca2+通道本身為一復(fù)合體,配體作用于受體后,經(jīng)G蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號使Ca2+通道開放。*受體與Ca2+通道不為一復(fù)合體,但通過G蛋白將兩者耦聯(lián)到一起*配體作用于受體后,經(jīng)G蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號使某些酶激活,產(chǎn)生第二信使,進(jìn)而調(diào)節(jié)Ca2+通道的開放。如腺苷酸環(huán)化酶AC。+ATPcAMP受體操縱性性鈣通道●β+腺苷酸環(huán)化酶+NEG②內(nèi)鈣釋放:肌漿網(wǎng)(SR)是內(nèi)鈣釋放的主要來源,SR上有兩類鈣池,*IP3敏感的鈣池:SR上的IP3受體,胞外興奮信號(如NE)通過G蛋白產(chǎn)生的IP3作用于SR,使SR中的鈣釋放*IP3不敏感的鈣池:為咖啡因敏感的、Ca2+引起的Ca2+釋放。
Fig.1Modelfortheactivationmechanismofstore-operatedCa2+channels(SOCCs)SOCCsareafamilyofCa2+permeableionchannelsexpressedbymostcells.ThesignalfortheactivationoftheseionchannelsisadecreaseintheCa2+concentrationintheendoplasmicreticulum(ER).Stimulationofdiverseplasmamembrane(PM)receptorsconvergesontheactivationofphosphatidylinositol(4,5)-bisphosphate[PtdIns(4,5)P2]hydrolysis,whichresultsinthegenerationofdiacylglycerol(DAG)andinositol(1,4,5)-trisphosphate[Ins(1,4,5)P3],andthesubsequentactivationofCa2+releasefromtheERviaIns(1,4,5)P3receptorandCa2+influxacrossthePM.DepletionofERCa2+activatesPM-localizedCa2+influxchannelsKnowasSOCCsGuo,R.-w.etal.JZhejiangUnivSciB.2008;9(8):591–601.doi:10.1631/jzus.B0820042.Copyright?2008,JournalofZhejiangUniversityScience3.VSMC收縮及調(diào)節(jié)機(jī)制肌球蛋白磷酸化學(xué)說:Ca2+↑至10-6mol/L+鈣調(diào)蛋白(CaM,有4個(gè)Ca2+結(jié)合位點(diǎn)
)→Ca2+—CaM→激活肌球蛋白輕鏈激酶→肌球蛋白頭部輕鏈磷酸化→促進(jìn)肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合。
Ca2+—CaM:
?激活蛋白激酶→1-磷酸葡萄糖→6-磷酸葡萄糖氧化分解,釋放ATP
?激活A(yù)C→cAMP↑→Na+—K+ATP酶→Na+—Ca2+交換↑→Ca2+↑
Leiotonin(平滑肌張力素)學(xué)說:Ca2+與Leintonin→直接激活肌動-球蛋白的結(jié)合和收縮。促進(jìn)肌球蛋白頭部ATP酶的活化。(1)肌球蛋白重鏈磷酸化:肌球蛋白頭部構(gòu)型改變及酶活性有關(guān)(2)Caldesmon:沿細(xì)肌絲表面伸展分布,鈣調(diào)素結(jié)合蛋白,低Ca2+時(shí),與肌動蛋白結(jié)合,阻礙收縮、并抑制肌球蛋白頭部的ATP酶;高鈣時(shí)與鈣調(diào)蛋白結(jié)合→解除對肌動蛋白的抑制,激活肌球蛋白頭部的ATP酶。(3)Filamin:細(xì)絲蛋白,抑制肌球蛋白頭部ATP酶的活化。不受Ca2+影響(4)原肌球蛋白?PKC激活質(zhì)膜上的鈣泵,將Ca2+泵出細(xì)胞外通過對質(zhì)膜上信號轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的磷酸化作用,抑制PIP2的水解以減少IP3的生成,減少包內(nèi)鈣動員。PKC激活I(lǐng)P3磷酸酶,滅活第二信使(三)合成分泌功能
VSMC可合成膠原、彈力蛋白、蛋白聚糖等胞外基質(zhì),膠原以Ⅰ型為主,伴少量Ⅲ、Ⅳ型膠原。初生時(shí),動脈中膜的彈力膜和膠原纖維很少,隨著增齡,彈力膜和膠原纖維增厚、增多,而SMC則逐步由合成表型轉(zhuǎn)變?yōu)槭湛s表型。三.VSMC的表型轉(zhuǎn)變從胚胎發(fā)育期到成熟期表型的變化間充質(zhì)細(xì)胞→合成表型SMC→收縮表型SMC
(一)表型狀態(tài)與VSMC的增生、肥厚1.VSMC的增生:VSMC轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣杀硇秃?,收縮能力減弱甚至喪失,但具有了增生分裂能力,細(xì)胞總RNA增多,蛋白質(zhì)合成明顯增強(qiáng),并可向內(nèi)膜下遷移,分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),使內(nèi)膜增厚。
2.VSMC的肥大:VSMC的肥大表現(xiàn)為中膜增厚,SMC體積增大,但仍為收縮表型。其DNA為四倍體(如在高血壓),可能為細(xì)胞周期受阻于G2期,DNA已倍增,但無分裂。(二)表型變化與VSMC功能的關(guān)系及與血管病變合成表型VSMC對LDL和VLDL的結(jié)合增加,降解和清除能力下降。(動脈粥樣硬化等)(三)影響VSMC表型轉(zhuǎn)化的因素(體外實(shí)驗(yàn))(1)接種密度:原代培養(yǎng)1-6天:收縮表型;如接種密度大于106/ml,第6-7天:向合成表型轉(zhuǎn)變,11-16天:恢復(fù)收縮表型。接種密度小于104/ml,第6-7天:向合成表型轉(zhuǎn)變后,不會再轉(zhuǎn)為收縮表型。(2)生長因子:PDGF、CSF、IL-8…(3)PGs:PGI2、PGE1、LTB4、LTC4、LTD4(4)聚胺:腐胺、精胺、精脒等,由L-鳥氨酸轉(zhuǎn)變來的小分子有機(jī)陽離子,參與核酸的穩(wěn)定、蛋白質(zhì)生物合成等。(5)炎癥-免疫反應(yīng)(6)內(nèi)皮的損傷(糖胺多糖)
(7)某些基質(zhì)成份:如fibronectin(纖維連接素),thrombospondin(血栓粘合素)(8)缺氧(9)c-myc、c-fos的高表達(dá)與VSMC向合成表型的轉(zhuǎn)化四.血管平滑肌上的主要受體
(一)腎上腺素受體(adrenergicreceptor,AR)包括:α1(α1A,α1B,α1D,);α2(α2A,α2B,α2C);
β(
β1,β2,β3)1.α1-AR:α1-AR存在于幾乎所有血管平滑肌細(xì)胞上,是血管活動調(diào)節(jié)的最重要受體。CA+α1-AR→Gq/11蛋白→激活PLC→PIP2→IP3→IP3受體→Ca2+釋放→血管收縮?!鼶G→PKC激活,PKC使Caldesmon、desmin磷酸化,使平滑肌維持持續(xù)的張力。α1-AR拮抗劑為一些喹唑啉類衍生物,如哌唑嗪,特拉唑嗪,哆沙唑嗪等,用于抗高血壓。2.α2-AR:α2-AR的分布有如下特點(diǎn),①靜脈較動脈明顯;②皮下血管較深部血管明顯。因此,α2-AR的效率在較低溫度、缺氧、酸性環(huán)境中效率較高。CA+α2-AR→Gi蛋白→抑制AC活性→cAMP↓→PKA活性↓→抑制Ca2+泵和Na2+-Ca2+交換→Ca2+↑。α2-AR的特異性拮抗劑為育享賓(yohimbine)。其對中樞α2-AR的興奮則引起鎮(zhèn)靜、嗜睡。
α2-AR的激動劑亦被用于抗高血壓,如可樂定、氯壓胍、甲基多巴等,因其可激活中樞咪唑啉受體(imidazolinereceptor)而降低外周交感神經(jīng)的張力,從而降低血壓。但由于其α2-AR的激動效應(yīng),使用時(shí)可先出現(xiàn)血壓的短暫升高,隨后出現(xiàn)血壓的持續(xù)降低3.β-AR:β-AR遍布所有血管,使血管舒張。CA+β-AR→GS蛋白→激活A(yù)C活性→cAMP↑→PKA活性↑→激活Ca2+泵和Na2+-Ca2+交換→Ca2+↓。β-AR的拮抗劑皆為苯乙胺衍生物,藥名尾為xx洛爾,如普萘洛爾(心得安)、吲哚洛爾(心得靜)…等。多用于快速性心律失常、心絞痛、高血壓等。
(二)5-HT受體
5-HT受體有5-HT1-7種亞型,還有亞亞型。血管平滑肌細(xì)胞上的5-HT受體為5-HT2A亞型。其偶聯(lián)的G蛋白為Gq/11,經(jīng)IP3通路引起血管收縮。(三)AgⅡ受體AgⅡ受體有AT1和AT2兩種亞型,AT2亞型的功能目前尚不清楚,其偶聯(lián)的G蛋白亦為Gq/11,經(jīng)IP3通路引起血管收縮。選擇性拮抗劑為洛沙坦(losartan)等,已用于臨床。
(四)多巴胺受體多巴胺受體有五種亞型,血管平滑肌上絕大多數(shù)為D1亞型,經(jīng)GS蛋白→激活A(yù)C活性→cAMP↑→PKA活性↑→激活Ca2+泵和Na2+-Ca2+交換→Ca2+↓,使血管舒張。多巴胺對腎血管的舒張作用(通過多巴胺受體)和強(qiáng)心作用(通過心臟β1-AR),使其在抗休克治療中,顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)點(diǎn)。(五)毒蕈堿性Ach受體(M受體)血管平滑肌上的M1-5受體,其中M1,3,5通過Gq/11,經(jīng)IP3通路引起血管收縮;M2,4通過Gi蛋白偶聯(lián),抑制AC通路引起血管收縮。但Ach通常引起血管舒張,因內(nèi)皮細(xì)胞亦含M受體,其M受體激活后,促進(jìn)NO釋放,作用于平滑肌,經(jīng)GC→cGMP→PKG→激活Ca2+泵→Ca2+↓,使血管舒張。且此作用大于平滑肌上M受體的作用,故內(nèi)皮細(xì)胞完整時(shí),Ach引起血管舒張;內(nèi)皮細(xì)胞受損時(shí),Ach則引起血管收縮。(六)嘌呤受體嘌呤受體分P1、P2兩大亞型。P1亞型即腺苷(A)受體,又分三個(gè)亞型(A1-3),A2與GS蛋白耦連→激活A(yù)C活性→cAMP↑→Ca2+↓,使血管舒張。A1抑制AC活性,使血管收縮。
P2亞型又分五個(gè)亞型,P2T、P2x、P2Z、P2U、P2Y,血管平滑肌上的P2受體為P2x和P2U,P2U與Gq/11偶聯(lián),經(jīng)IP3通路引起血管收縮;P2x受體本身與Ca2+、Na+、K+通道相關(guān),激動后引起血管收縮。(七)前列腺素受體分五種:PGD2→DP、PGE2→EP、PGF2→FP、PGI2→IP、TXA2→TP。IP,DP,EP2,EP4通過Gs蛋白與AC、cAMP通路相連→血管舒張。TP,FP,EP1,EP3通過Gq/11蛋白與IP3通路相連→血管收縮。
其中,PGI2→IP、TXA2→TP的敏感性高,所以,PGI2→血管舒張;TXA2→血管收縮的反應(yīng)典型而恒定。而其它PGs與其相應(yīng)受體的親和性和選擇性則較低,因此,對血管運(yùn)動功能的影響則變異較大。(八)其它肽類受體:1.
神經(jīng)肽Y受體:激動時(shí)引起緩慢、持續(xù)的血管收縮。2.
降鈣素基因相關(guān)肽受體:激動時(shí)引起血管舒張。3.
心鈉素受體:激動時(shí)引起血管舒張。4.
內(nèi)皮素受體:激動時(shí)引起血管收縮。緩激肽受體:激動時(shí)的直接作用引起血管收縮;間接作用:促進(jìn)PGI2、PGE2釋放使血管舒張,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO使血管舒張??傂?yīng):血管舒張。(九)生長因子受體主要有PDGF(plateletderivedgrowthfactor)受體
EGF(epitheliumgrowthfactor)受體
TGF(transforminggrowthfactor)受體
FGF(fibroblastgrowthfactor)受體
IGF(insulin-likegrowthfactor)受體生長因子受體經(jīng)酪氨酸激酶信號系統(tǒng),促進(jìn)原癌基因表達(dá),引起平滑肌細(xì)胞增殖、生長、遷移。一.結(jié)構(gòu)
單層扁平鱗狀上皮,隨血流方向縱向排列,細(xì)胞間為緊密連接、縫隙連接,有約4nm寬的通道。胞質(zhì)中吞飲小泡豐富,可雙向轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)。成人約有1012個(gè)血管內(nèi)皮細(xì)胞,覆蓋400-500m2的血管內(nèi)腔表面。Weibel-Palade(W-P)小體,桿狀,長約3μm,寬0.1-0.3μm,外包單位膜,合成、儲存Ⅷ因子相關(guān)抗原,是內(nèi)皮細(xì)胞特有結(jié)構(gòu)。有成束的微絲,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞間隙的大小,影響其通透性。
第二節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞
二.功能
(一)物質(zhì)交換1.物質(zhì)交換的方式脂溶性物質(zhì):可透過內(nèi)皮細(xì)胞水溶性物質(zhì):小分子物細(xì)胞間隙及內(nèi)皮細(xì)胞上的小孔,濾過大分子物:吞飲小泡的主動轉(zhuǎn)運(yùn)2.物質(zhì)交換的調(diào)節(jié)(1)通透性升高因子:炎癥介質(zhì)組胺、5-HT、激肽、LTs、PAF(血小板活性因子)、氧自由基(XD黃嘌呤脫氫酶→XO)損傷負(fù)電荷屏障(硫酸魚精蛋白、彈性蛋白酶、陽離子蛋白)
(2)通透性降低因子:纖維連接蛋白(fibronectin,F(xiàn)N)糖皮質(zhì)激素、血管加壓素、CA,穩(wěn)定內(nèi)皮細(xì)胞骨架、拮抗通透性升高因子的作用。血管通透性調(diào)節(jié)蛋白肝素—保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的電荷屏障。(二)調(diào)節(jié)血細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附1.血小板與內(nèi)皮細(xì)胞粘附(1)血小板膜上的粘附分子(細(xì)胞粘附分子,糖蛋白glycoprotein):
Ⅰb,Ⅱb,Ⅲa,Ⅳb,Ⅴ,主要為GPⅠb和GPⅡb/Ⅲa復(fù)合體(2)細(xì)胞間粘附分子(血漿中或血小板分泌至血漿中):Fg、FN、vWF(3)基質(zhì)粘附分子:膠原、FN、vitronectin、纖維蛋白原、
vWF2.白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附(1)整合素(integrin,CD11/CD18):αβ兩個(gè)亞基在細(xì)胞表面以非共價(jià)鍵連接的異型二聚體。在白細(xì)胞的表面β鏈為
β2亞群(CD18)。CD11a/CD18,CD11b/CD18(中性粒細(xì)胞),CD11c/CD18(巨噬細(xì)胞)(2)選擇素-L(L-selectin):TNF、PAF、LTB4、Phorbolester等可激活其表達(dá)。
3.內(nèi)皮細(xì)胞的粘附分子:免疫球蛋白超家族(superimmunoglobulinfamily,ICAM-Ⅰ,ICAM-Ⅱ),E-selectin,P-selectin
(三)調(diào)節(jié)凝血-纖溶平衡1.促凝因子
(1)膠原、FN、Ⅴ及Ⅷ直接參與凝血,vWF-Ⅷ因子相關(guān)抗原(內(nèi)皮細(xì)胞合成,血小板儲存,促進(jìn)血小板與內(nèi)皮的粘附)(2)PAF:活化血小板,增強(qiáng)血管通透性,并促使VEC合成凝血酶、纖維蛋白等(3)Thrombospondin–血小板反應(yīng)蛋白,受刺激內(nèi)皮細(xì)胞合成儲存于血小板的α顆粒,與血小板膜上Ⅱb/Ⅲa結(jié)合,促進(jìn)血小板粘附聚集,促進(jìn)凝血。
2.抗凝因子
(1)蛋白聚糖–硫酸乙酰肝素:增強(qiáng)AT-Ⅲ的活性,增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞表面的負(fù)電荷(2)抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ):抑制絲氨酸蛋白酶類(包括凝血酶、因子Ⅹa、Ⅻa、ⅩⅢ、Ⅺa、Ⅸa),抑制纖溶酶、尿激酶、激肽釋放酶(3)血栓調(diào)節(jié)蛋白(thrombomodulin):與凝血酶結(jié)合→激活蛋白C系統(tǒng)→滅活Ⅷa、Ⅴa,抑制血小板聚集(4)PGI2,NO:抑制血小板聚集,舒張血管平滑肌(5)內(nèi)皮細(xì)胞可攝取和滅活對血小板有聚集作用的活性物質(zhì)(5-HT、PAF、組胺等)3.纖溶激活物:t-PA,主要由內(nèi)皮細(xì)胞合成;u-PA,主要由腎臟合成,內(nèi)皮細(xì)胞亦能合成4.纖溶激活物抑制物(PAI):由內(nèi)皮細(xì)胞合成,抑制PA(四)調(diào)節(jié)血管運(yùn)動功能1.舒血管物:
(1)PGI2:主要由內(nèi)皮細(xì)胞合成,通過cAMP途徑抑制血小板聚集,舒張血管平滑肌等。(2)NO:通過cGMP途徑使[Ca2+]i下降,舒張血管平滑肌,抑制血小板聚集等。(3)EDHF(endotheliumderivedhyperpolarizingfactor)打開細(xì)胞膜K+通道,細(xì)胞膜超極化2.縮血管物:(1)ET:有A
、B兩型受體主要由內(nèi)皮細(xì)胞合成,通過IP3和DAG途徑使[Ca2+]i升高,收縮血管平滑肌;ET-1可激活c-fos、c-myc,促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的增殖。(2)AgⅡ(五)調(diào)節(jié)血管平滑肌的增殖1.促增殖類因子:
(1)PDGF–plateletderivedgrowthfactor
血小板α顆粒中貯存,由α、β兩條肽鏈,以二硫鍵的形式組成三種異構(gòu)體:PDGF-AA、PDGF-AB、PDGF-BB受體:α、β→αα(與三種異構(gòu)體結(jié)合),
ββ(與PDGF-BB結(jié)合),
αβ(與PDGF-AA或
PDGF-AB
結(jié)合)
(2)TGF–transforminggrowthfactorTGF-α(與EGF有共同受體)、TGF-βTGF-β→TβR(主要是TβRⅠ型、TβRⅡ型)→R-Smads(Smad2、Smad3)→Co-Smads(Smad4)→直接或間接結(jié)合DNA→目的基因的轉(zhuǎn)錄(3)AgⅡ-angiotension(受體AT1→Gq)(4)FGF–fibroblasticgrowthfactor(5)ET–endothelin(6)NPY–neuropeptide-YNPY–neuropeptide-Y
2.抑制增殖類因子:CGRP–calcitoningenerelatedpaptidePGI2、NO、硫酸乙酰肝素蛋白多糖(六)攝取、轉(zhuǎn)換或滅活血循環(huán)和局部產(chǎn)生的血管活性物質(zhì)ACE:主要存在于肺血管內(nèi)皮細(xì)胞,使AgⅠ→AgⅡ兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶、降解兒茶酚胺單胺氧化酶:降解5-HTPGs、PAF、LTs等脂類活性物質(zhì)亦可被內(nèi)皮細(xì)胞攝取、滅活三.血管內(nèi)皮細(xì)胞上的主要受體
1.血管內(nèi)皮細(xì)胞幾乎具有血管平滑肌上所有的受體,同時(shí),還具有一些凝血因子的受體,如凝血酶受體,蛋白S受體;脂質(zhì)代謝相關(guān)的受體,如LDL受體;ADH受體;等等。
2.有些激動劑作用于內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌上的受體可產(chǎn)生相反的效應(yīng),如Ach作用于平滑肌上的M受體引起收縮,而作用于內(nèi)皮細(xì)胞上的M受體則引起NO釋放,使血管舒張。(ET等)第三節(jié)血管壁基質(zhì)血管壁基質(zhì)可分為兩大部份:血管內(nèi)皮基底膜和其它結(jié)締組織。基底膜的結(jié)構(gòu)和成分從大血管到微血管無明顯差別,但其它結(jié)締組織變化較大。
血管壁基質(zhì)的主要化學(xué)成份:糖蛋白(glycoprotein)
–主要成份為蛋白質(zhì),其上結(jié)合有少量短鏈多糖;糖成分多無特異性蛋白多糖(proteoglycan)
–蛋白核心,核心外多糖鏈長而有特異性,如硫酸肝素、硫酸軟骨素、硫酸多糖、透明質(zhì)酸等,多糖鏈皆屬于氨基多糖。一.血管內(nèi)皮基底膜的特有成份
(一)膠原(collagen)Ⅳ:膠原是基底膜的主要成份,其中膠原Ⅳ是血管內(nèi)皮基底膜的特有成份,大血管壁還含有Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ型膠原。(二)片蛋白(laminin):是基底膜中最豐富的糖蛋白,上有內(nèi)皮細(xì)胞識別位點(diǎn)。血管新生時(shí),內(nèi)皮細(xì)胞須在片蛋白的基礎(chǔ)上才能形成管狀。(三)網(wǎng)蛋白(entactin):又名成巢蛋白,分子呈啞鈴狀,與片蛋白呈1:1結(jié)合,參與內(nèi)皮細(xì)胞的附著。(四)串珠素(perlecan):又名硫酸肝素蛋白多糖,硫酸肝素帶大量負(fù)電荷,面向內(nèi)皮細(xì)胞面,在基底膜表面形成一道負(fù)電荷屏障。二.血管壁的其它結(jié)締組織成份(一)纖維連接蛋白(fibronectin,FN):FN為分子量約500000的糖蛋白,其在血管壁基質(zhì)中呈不可溶狀態(tài),在血漿中還有以可溶狀態(tài)存在的FN(由肝臟分泌)。FN可與膠原、肝素、金葡菌等結(jié)合,亦參與細(xì)胞的附著。(二)彈力纖維(elasticfiber):彈力纖維的主要成份為彈性蛋白和微絲,1.彈性蛋白:化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定,很難溶解,且疏水性極強(qiáng),其壽命幾與機(jī)體壽命同步。2.微絲:包括微絲蛋白和微絲結(jié)合糖蛋白,幼年時(shí)微絲較多,成年后只在彈力纖維外周有稀疏的微絲。(三)血栓粘合素(thrombospondin,TSP):又名血栓固定蛋白。來源:TSP可由血小板、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌,功能:如參與血小板的聚集,促進(jìn)纖溶,炎細(xì)胞的趨化、粘附,抑制血管的新生等。
(四)蛋白多糖:又名酸性粘多糖,包括透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸肝素、硫酸角糖,巨大的糖鏈上都含有大量的硫酸根和羧基,形成強(qiáng)大的陰離子負(fù)電荷群,具有強(qiáng)大的吸水性,成為填充蛋白纖維網(wǎng)眼的主要基質(zhì)。是影響組織順應(yīng)性的主要成份。三血管壁基質(zhì)的主要功能(一)依托、屏障功能:內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞的附著依托。(二)對內(nèi)皮細(xì)胞生長的影響:內(nèi)皮損傷后的修復(fù)性新生有兩種方式,①損傷周圍區(qū)的內(nèi)皮細(xì)胞遷移、擴(kuò)展復(fù)蓋面,將內(nèi)皮損傷面復(fù)蓋,基本無內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量增生;②內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量增生,并有新毛細(xì)血管形成。
(三)對平滑肌細(xì)胞生長的影響:包括片蛋白、膠原Ⅳ、串珠素,抑制平滑肌細(xì)胞向合成表型轉(zhuǎn)化。纖維連接蛋白則刺激平滑肌細(xì)胞向合成表型轉(zhuǎn)化。第四節(jié)血管運(yùn)動功能的異質(zhì)性
不同臟器、不同部位的血管運(yùn)動功能又有其獨(dú)特的、不同于其它臟器或部位的活動規(guī)律和調(diào)控機(jī)制,甚至不同種族、不同個(gè)體的血管運(yùn)動功能都可以有差異,血管運(yùn)動功能的該異質(zhì)性特點(diǎn)又被稱為血管活動的個(gè)性化(individuality)。一.血管活動個(gè)性化的主要表現(xiàn)(一)不同器官、不同部位血管運(yùn)動功能的差異運(yùn)動時(shí),皮膚、胃腸、腎血管收縮,骨骼肌、冠脈血管舒張;腦血管保持相對穩(wěn)定。缺氧時(shí),肺血管明顯收縮,皮膚、胃腸、腎血管收縮,冠脈血管、腦血管舒張。……
(二)不同種屬的差異Ach引起犬冠脈擴(kuò)張,而小牛的冠脈收縮;AVP(血管加壓素)引起犬基底動脈出現(xiàn)內(nèi)皮依賴性舒張,而大鼠基底動脈收縮;缺氧性肺A增壓反應(yīng)在牛、豬很明顯,而羊、狗則不明顯;……(三)同一血管不同節(jié)段的差異犬主A對AVP的反應(yīng),越到遠(yuǎn)心端越強(qiáng);兔胸主A對Ach、NE、AgⅡ、5-HT等的反應(yīng),越到遠(yuǎn)心端越弱;大、小冠脈對Ach、NE的反應(yīng)明顯不同;小動脈、微動脈對兒茶酚胺最敏感;……
(四)年齡的差異
隨年齡老化:形態(tài)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及生化、受體及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。血管壁的膠原纖維增多,而彈力纖維、平滑肌細(xì)胞變性,血管彈性降低。對β受體激動的舒張反應(yīng)減弱。但平滑肌細(xì)胞對內(nèi)皮受損后的增殖反應(yīng)變強(qiáng)。AgⅡ受體(AT1受體增多,AT2減少)、腎上腺素能受體亞型數(shù)量及分布改變……。(五)重要器官的血管個(gè)性化特征1.冠狀A(yù):冠脈血流豐富,安靜時(shí)約為60-80ml/min.100g心肌,運(yùn)動時(shí)可達(dá)300-400ml/min.100g心肌。(1)冠狀A(yù)的舒縮以局部代謝產(chǎn)物的調(diào)節(jié)為主,如腺苷、H+、K+、…(2)冠狀A(yù)對縮血管劑的反應(yīng)較弱,甚至對縮血管劑出現(xiàn)舒張反應(yīng),如AgⅡ引起絕大部份阻力血管收縮,卻使冠脈擴(kuò)張;AVP為一典型的縮血管劑,卻引起冠狀A(yù)的內(nèi)皮依賴性舒張;(3)冠狀A(yù)的節(jié)段性差異較明顯,如大冠狀A(yù)以α受體為主,而小冠狀A(yù)以β2受體為主;但亦有人認(rèn)為,α激動劑對大冠狀A(yù)無明顯影響。
2.腦血管:腦血流亦較豐富,安靜時(shí)約為50-60ml/min.100g,全腦約為750ml/min,約占心輸出量的15%。(1)腦血管在組織結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn):平滑肌較少,血管壁相對較??;(2)對一般縮血管劑的反應(yīng)較弱,甚至對縮血管劑出現(xiàn)舒張反應(yīng),如AgⅡ引起絕大部份阻力血管收縮,卻使犬基底A擴(kuò)張;(3)β激動劑的擴(kuò)血管效應(yīng)較顯著;(4)有些激動劑具有顯著的腦血管收縮效應(yīng),如5-HT、AVP、神經(jīng)肽Y(NPY)、ET等,可能與偏頭痛、蛛網(wǎng)膜下腔出血時(shí)的腦血管痙攣等有關(guān)。(5)腦血管上亦分布有交感縮血管纖維和副交感舒血管纖維,但作用不大,切斷上述神經(jīng)纖維對腦血流影響不大。(6)但腦組織的pH,O2和CO2濃度對腦阻力血管可產(chǎn)生明顯的影響。3.肺血管(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):管壁薄、管腔大、長度短、張力低、順應(yīng)性高,因此,血管張力的被動調(diào)節(jié)可能占有較重要的地位;(2)神經(jīng)分布少,<30μm的肺小A無神經(jīng)分布,神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用不大;(3)低氧性肺A增壓反應(yīng)二.血管活動個(gè)性化的機(jī)制
(一)血管結(jié)構(gòu)的差異:動脈、靜脈、毛細(xì)血管(二)神經(jīng)支配的不均一性血管平滑肌運(yùn)動神經(jīng)主要有以下種類:交感縮血管神經(jīng)-釋放NA,NA與α受體的親和力高,故主要引起縮血管反應(yīng),多數(shù)血管基本只受交感縮血管纖維支配,如皮膚、多數(shù)內(nèi)臟……交感膽堿能神經(jīng)-釋放Ach,主要見于骨骼肌血管,引起運(yùn)動時(shí)的血管舒張。副交感膽堿能神經(jīng)-釋放Ach,主要見于腦、外生殖器、消化腺等。其他:5-HT能、肽能、嘌呤能等1.神經(jīng)種類的分布差異:交感腎上腺素能神經(jīng)–支配大多數(shù)血管,縮血管作用為主交感
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