
血管内皮细胞的病理生理学课件.ppt
47页单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,血管内皮细胞的病理生理学,*,血管内皮细胞的功能,血管内皮细胞的病理生理学,1,血管内皮细胞的功能血管内皮细胞的病理生理学1,概 述,血管内皮细胞的病理生理学,2,概 述血管内皮细胞的病理生理学2,血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VEC)功能复杂而重要,各种因素使VEC功能异常或损伤,常是原发或继发性心血管病变及器官功能发生障碍的重要原因,血管内皮细胞的病理生理学,3,血管内皮细胞(vascular endothelial ce,VEC的基本功能,VEC附着在以纤维连接蛋白(fibronectin,FN)为主要成分的基底膜上形成血管壁与血液的界面血管系统各部位VEC的形态、大小、细胞间连接紧密度、生化特点和功能不尽相同,屏障和物质转运;,物质代谢;,止血和抗栓功能;,调节血管舒缩活性;,参与免疫和细胞反应,VEC的绝大多数功能是与它能产生、释放、活化多种不同作用的生物活性物质,,以及,能调节各种活性物质的功能相关联的,血管内皮细胞的病理生理学,4,VEC的基本功能VEC附着在以纤维连接蛋白(fibronec,一、屏障和物质转运作用,血管内皮细胞的病理生理学,5,一、屏障和物质转运作用血管内皮细胞的病理生理学5,毛细血管由单层EC构成,中介血液与组织细胞的物质交换,1、毛细血管内皮细胞的分类,(1)连续内皮,:见于皮肤、骨骼肌、平滑肌、心肌和肺等。
细胞间裂隙小,,允许水、离子、比血浆蛋白分子小的其他溶质通过水和脂溶性的O,2,、CO,2,可经细胞膜和胞浆通透,也可经吞饮囊泡转运物质,血管内皮细胞的病理生理学,6,毛细血管由单层EC构成,中介血液与组织细胞的物质交换1、毛细,(2)有孔内皮细胞,:存在于胃肠粘膜、腺体、肾小球和肾小管周围的毛细血管细胞厚度薄,且有小孔,小孔外仍有基膜,对水和小的溶质通透性较高,1、毛细血管内皮细胞的分类,血管内皮细胞的病理生理学,7,(2)有孔内皮细胞:存在于胃肠粘膜、腺体、肾小球和肾小管周围,(4)紧密连接内皮细胞:分布于中枢神经系统(血脑屏障),和视网膜细胞较高大,细胞连接紧密,胞内少有吞饮囊泡,一般只允许水和脂溶性物质通过,离子、葡萄糖或氨基酸需经载体转运,(3)非连续内皮细胞,:存在于肝、骨髓和脾血窦细胞间的间隙宽达1,m,血管内皮细胞的病理生理学,8,(4)紧密连接内皮细胞:分布于中枢神经系统(血脑屏障)和视网,(2)滤过与重吸收,:低分子可溶性物质随水移动进行物质交换滤过和重吸收的决定因素是有效滤过压其大小等于血浆静水压(血压)细胞间液胶体渗透压血浆胶体渗透压细胞间液静水压主要影响因素是血管内平均血压和血浆胶体渗透压,2、物质交换,血液经毛细血管壁与细胞间液进行物质交换的方式有扩散、滤过与重吸收、吞饮三种,(1)扩散,:是主要的物质交换方式。
物质以分子热运动扩散,交换方向和速率与物质分子大小及血管壁两侧浓度差的大小有关非脂溶性物质经细胞间隙、脂溶性物质经细胞扩散,(3)吞饮,:较大的分子如血浆蛋白质,可经内皮细胞血液一侧的膜形成吞饮囊泡,被运送到另一侧,再经胞吐作用向细胞外排出,血管内皮细胞的病理生理学,9,(2)滤过与重吸收:低分子可溶性物质随水移动进行物质交换滤,二、物质代谢,血管内皮细胞的病理生理学,10,二、物质代谢血管内皮细胞的病理生理学10,VEC的物质代谢高度复杂,包括蛋白质、脂质和醣类代谢;生物活性物质分泌、活化、转化、灭活;对有害物质的清除,2、生物活性物质的分泌、活化、转化和灭活及对有害物质的清除作用,1、蛋白质、脂质和醣类的代谢,结缔组织成分(蛋白和醣类):胶原、FN、凝血酶敏感蛋白(TSP)与蛋白酶类;多糖类物质(硫酸软骨素和类肝素),),膜上受体和多种肽类活性物质:膜上脂蛋白酯酶降解甘油三酯;LDL受体、HDL与乙酰LDL受体分别参与脂质代谢,产生NO和内皮素(ET);,血管紧张素转换酶的作用;,膜上的凝血酶调节蛋白(TM);,分泌vW 因子(vWF)、肝素类物质、抗凝血酶III(ATIII)、t-PA和PAI等;,超氧化物歧化酶(SOD)能灭活超氧阴离子;单胺氧化酶对儿茶酚胺类起代谢作用,血管内皮细胞的病理生理学,11,VEC的物质代谢高度复杂,包括蛋白质、脂质和醣类代谢;生物活,三、VEC的抗栓和止血功能,(血管内皮细胞对,凝血与抗凝血平衡,的调节作用),血管内皮细胞的病理生理学,12,三、VEC的抗栓和止血功能(血管内皮细胞对凝血与抗凝血,VEC抗栓和止血(促栓)功能的主要表现,VEC的抗栓作用,:正常VEC主要表现为具有强大的抗凝作用,VEC的促栓作用,:正常VEC能分泌释放vWF,其结构的多聚化程度直接影响FVIII促凝活性,它又是血小板粘附于内皮下以及血小板粘附延伸的主要粘附分子,VEC膜表面的vWF可吸附FVIII。
在受刺激或损伤时,VEC的抗栓作用明显降低,且出现各种有利止血或血栓形成的作用,血管内皮细胞的病理生理学,13,VEC抗栓和止血(促栓)功能的主要表现 VEC的抗栓作用:,、TM,:99%TM以跨膜形式存在于毛细血管的VEC膜上(中枢神经系统除外),血小板也少量存在TM血清中有微量TM,可能是膜上TM的各种水解片段蛋白酶连接抑制素I,:蛋白酶连接抑制素I在VEC膜上可与凝血酶形成复合物粘多糖物质,:VEC表面存在硫酸乙酰肝素(HS)和少量硫酸软骨素B(皮肤素,DS-B);细胞外基质中有硫酸软骨素、DS-B和HSVEC表面的HS通过大量吸附TFPI和ATIII对凝血功能起调节作用;HC-II 与DS结合,其中和凝血酶的速度可提高50100倍TFPI,:TFPI曾被称为脂质相关凝血抑制物(LACI)和外源凝血途径抑制物(EPI)它主要由肝脏和VEC产生,是MW为40 000和30 000的两种单链蛋白质,存在于血浆吸附于VEC表面,也存在于血小板的,颗粒内ATIII,VEC负电表面使之不与血小板、白细胞等接触,防止细胞间发生反应,1、,VEC的表面负电性,2、,VEC的抗凝作用和促进纤溶活性的功能,(1)VEC生成抗凝血酶的物质,VEC的抗栓功能,血管内皮细胞的病理生理学,14,、TM:99%TM以跨膜形式存在于毛细血管的VEC膜上,VEC膜上有大量HMW-K受体。
在生理浓度Ca,2,及Zn,2,存在条件下与激肽原结合,能有效地激活PK生成KK;使前尿激酶(pro-UK,scu-PA)转化为tcu-PA,其活性明显增高;另外也能阻断凝血酶诱导的血小板聚集在KK激活激肽原生成BK时可刺激VEC释放t-PA和合成PGI,2,VEC能合成、分泌t-PA和u-PA(即尿激酶)t-PA是循环血液中抗血栓形成最重要的一种纤溶系统的激活物只有当纤溶酶原(PLg)和t-PA集合在VEC表面时使纤溶活性的增高更加有效VEC上的两歧性annexin,可经结合PLg和t-PA增强局部纤溶功能2、,VEC的抗凝作用和促进纤溶活性的功能,(2)VEC促进纤溶活性的功能,VEC的抗栓功能,血管内皮细胞的病理生理学,15,VEC膜上有大量HMW-K受体在生理浓度Ca2及Zn2,NO和PGI,2,具有强大的抑制血小板活化的作用在高浓度和高切变率条件下PGI,2,抑制血小板粘附的作用最强体内少量NO和PGI,2,能协同地抑制血小板的粘附和聚集VEC生成的6,酮,PGE,1,(6,O,PGE,1,)和13羟十八碳二烯酸(13-HODE)也能抑制血小板激活VEC膜上表达的ADP酶活性也有助于抑制血小板的活化和聚集。
3,、,生成和释放抑制血小板粘附和聚集的物质,VEC的抗栓功能,血管内皮细胞的病理生理学,16,NO和PGI2具有强大的抑制血小板活化的作用在高浓度和,VEC能生成和释放内皮衍生松弛因子(EDRF,化学本质为NO)、前列环素(PGI,2,)等舒张血管的因子一定程度的血管舒张是抗血栓形成和防止血栓阻断血流的主要因素4、,生成和释放使血管舒张的物质,VEC的抗栓功能,血管内皮细胞的病理生理学,17,VEC能生成和释放内皮衍生松弛因子(EDRF,化学本质,1.,正常,VEC,的抗栓作用,HS,T内吞,TM,细胞表面负电荷,正常内皮细胞的抗栓作用,a、a、T,TF/a、a,TEPI,Thrombin(T),因子、分解,血小板,抗血小板聚集,PC,t-PA,u-PA,PGI,2,APC,PAI,AT,collagen,(1),产生抗凝物质:,TFPI、AT,、,肝素样物质,、,2,-MG,(1)产生抗凝物质,(2)膜上吸附大量抗凝物质,(2)膜上吸附大量 抗凝物质,(3)膜上表达TM:,抑制凝血酶的作用,使PC激活,(3)膜上表达TM,(4)具有强大的纤溶功能:,释放PA多于PAI,膜上有激肽原受体,(4)具有强大的 纤溶功能,(5)抑制血小板活化和聚集:,产生和释放PAI,2,等多种物质;膜上结合激肽原,血管内皮细胞的病理生理学,18,1.正常VEC的抗栓作用HST内吞 TM,产生TF;,过度生成PAI;,产生内皮素(ET)使平滑肌收缩,血管收缩,在生理情况下有利于止血作用等。
VEC的某些止血功能在一定病理条件下可成为促进血栓形成和(或)加剧微循环障碍的因素,VEC的促栓(止血)功能是通过所分泌的性质与功能不同的各类蛋白质实现的,VEC分泌粘附蛋白和某些基质成分蛋白质,维持血管壁的完整性,但可介导VEC与其它细胞的相互作用;,vWF可促进血小板粘附、聚集;,经一定刺激产生血小板活化因子(PAF),激活血小板;,VEC的促栓功能,血管内皮细胞的病理生理学,19,产生TF;VEC的促栓(止血)功能是通过所分泌的性质与,2.,病理条件下,VEC,的促栓作用,(1),VEC,损伤、脱落,局部形成血小板血栓2),表达,粘附分子,(ICAM-1、VCAM-1),促进与白细胞间的反应,引起,TF,大量表达;分泌,FN、VN,经Fbg,引起,血小板等细胞的粘附,(3),表达,Fa、Fa的结合位点;,也可表达,F,V,或,F,;分泌vWF,增强,F,V,作用;,PGI,2,产生减少结果使,血小板粘附、聚集和易于活化,,促进,凝血反应,(4),分泌较多,PAI,,使纤溶功能降低,(5),正常VEC的各种抗栓功能降低纤维蛋白,形 成,Thrombin(T),TNF、IL-1、PAF,TF,/,VIIa,病理条件下,内皮细胞的促栓作用,凝血活化,血小板活化,血小板粘附聚集,PAI,t-PA,TF vWF,ET,collagen,TXA,2,PGI,2,FN,FN,VN,白细胞,血管内皮细胞的病理生理学,20,2.病理条件下VEC的促栓作用(1)VEC损伤、脱落,这类成分种类繁多,大多为一些超家族成员,如整合素、Ig基因家族、选择素等,此外尚有CD9、CD13、CD34、CD41、CD44、CD46、CD47、CD49b、CD55、CD71、MHC,1、钙粘素和GPIV。
其中某些粘附分子是其它粘附蛋白分子的受体,TSP是一种由三个相同的亚基以二硫键连接构成的相对分子质量为450 000的糖蛋白体外培养时成纤维细胞、VEC和平滑肌细胞都能产生和分泌TSP血小板的TSP存在于,颗粒中,在激活时释放出来;而VEC产生的TSP在结构上与血小板的TSP有一些不同TSP是一种具有较广泛粘附性的分子它与FN相互结合,并可结合于V型胶原、Fbg和FbnTSP和FN对VEC粘附在细胞外基质具有支撑作用TSP与血小板表面的GPIIIb、Fbg或GPIIIa与VN受体(,V,3,)的,链构成的复合物等结合,参与血小板的聚集1、,VEC产生的粘附蛋白和其它基质成分,(1)、VEC之间和VEC表面的粘附蛋白,VEC的促栓功能,(2)、凝血酶敏感蛋白,(3)、其它基质成分,包括III、IV、V和VIII型胶原,弹性蛋白,LN,FN和VN等在这些分子中,某些成分如层素能调节VEC粘。
