血管内皮细胞的功能——抗凝和促凝功能
内皮细胞的一个重要生理功能就是为血管内流动的血液提供光滑的表面,抑制血小板的黏附和凝集。内皮细胞可以分泌多种重要的分子来调节血液凝固以及血小板的功能。健康完整的内皮细胞具有抗凝和抑制血栓形成的作用,当内皮细胞受到损伤或受到促炎因子的刺激时,这种平衡会向促凝和促进血栓形成的方向移动。
一、内皮细胞的抗凝功能
内皮细胞抗血小板聚集的作用主要是通过释放PGI2和NO而发挥作用。PGI2和NO是血小板功能的抑制剂和血管扩张剂,二者可以协同增加血小板的中cAMP含量,进而抑制血小板的聚集。正常情况下,内皮细胞就有基础水平的PGI和INO释放;当受到适当的刺激或活化血小板的ATP时,二者的合成和释放均增加。有人认为静息状态的内皮细胞抗血小板聚集功能可能与细胞膜改变有关,与PGl2的产生关系不大。
抑制PGI的产生并不增加未激活血小板与内皮细胞的黏附。但在病理情况下,血小板激活后,内皮细胞产生的PGI2能明显抑制活化血小板黏附到内皮细胞或内皮下层。
在静息状态下,内皮细胞通过多种抗凝血通路维持正常的血液流动性,其中最重要的是蛋白CIS系统。该系统由蛋白C、蛋白S、血栓调 节蛋白( thrombomodulin, TM )以及活化蛋白C抑制物组成。蛋白C和蛋白S主要由肝合成,内皮细胞也能合成和分泌蛋白S。TM位于内皮细胞表面,是擬血酶(thrombin)的受体。TM和蛋白S是活化蛋白C发挥正常生理功能所必需的。当TM与凝血酶结合时激活蛋白C,对蛋白C的激活起加速作用,使蛋白C迅速激活后变成活化蛋白C。活化蛋白C灭活两个重要的凝血因子VIIIa和Va,同时可以提高蛋白S与内皮细胞的专一结合能力,而蛋白S与内皮细胞的结合对活化蛋白C和其在血管壁上形成复合物发挥抗凝作用的过程起关键性作用。
在内皮表面和周围基质中富含硫酸乙酰肝 素和糖胺聚糖( glycosamninoglycan, GAG ),它们通过结合抗凝血酶III并促进其活性而成为活化凝血酶的主要灭活场所。内皮细胞还可以通过表达组织因子途径抑制物( tissue factor pathway inhibitor,TFPI)而抑制凝血酶的形成。另外,血管内皮细胞还可以摄取和灭活多种对血小板聚集有促进作用的活性物质,这些包括:胺类,如 5-HT、组胺、儿茶酚胺( catecholamine, CA ) 等;肽类,如缓激肽( bradykinin,BK)、 血管 紧张素等;脂类,如血小板激活因子( PAF )等。灭活这些物质均有利于抗凝。
二、内皮细胞的促凝血作用
当血管内皮细胞激活或受到损伤时,也具有促凝和促进血栓形成的作用。内皮细胞的促凝血(止血)功能是通过合成、释放多种促使血小板聚集及血栓形成的因子来实现的。这些因子包括:①PAF,它通过与靶细胞膜上的PAF受体结合而发挥作用。它除了可引起血小板聚集,促使中性粒细胞聚集和释放大量活性氧、白三烯等炎性介质外,还能促使血管内皮细胞合成凝血酶和纤维蛋白;②血小板黏附蛋白,如胶原、纤连蛋自以及凝血因子V、VIII等,它们可以直接参与凝血过程。血管内皮细胞释放的vWF是血小板黏附和聚集必简的轴助因子;③血小板反应蛋 自( thrombospondin, TSP ),促使血小板在血管损伤部位的黏附与聚集以及促进纤维蛋白、概血 酶的生成;④内皮细胞释放细胞介素,如白介素 1 (IL1 )促进凝血。 凝血酶可以刺激内皮细胞释放IL1,IL1能增强PAF的生物活性,又可以刺激内皮细胞释放组织因子(tissue factor,TP)、TXA2等凝血相关的物质。其中PAF和vWF是内皮激活时产生的两个重要因子,它们不仅促进血小板凝聚,并直接参与凝血过程。因此,当内皮细胞激活或受损时,其抗凝血能便会向促凝和促进血栓形成的方向移动。
三、内皮细胞的促纤溶作用
内皮细胞同时可以通过释放组织型纤溶酶原激活物( tissue plasminogen activator, t-PA )和尿激酶参与纤溶反应。t-PA 呈持续性释放,而尿激酶则只在激活的内皮细胞中合成。t-PA 可以与内皮细胞所表达的膜联蛋白II ( annexin II )区域相结合发挥作用,使血液中的纤维蛋白酶原转化为纤维蛋白酶,继而通过消化纤维网状组织而使dt栓降解。在机体受到创伤或血管生成的过程中,内皮细胞还可以分泌尿激酶型纤溶酶原激活物 ( urokinase plasminogen activator, uPA) 参与纤溶作用。纤溶酶原激活物抑制剂1 ( plasminogen activator inhibitor 1, PAII )是t-PA的天然抑制物,它能在内皮细胞中产生,抑制t-PA的作用,进而抑制纤溶。针对PAI1的研究发现,虽然在静息状态下,血浆中的PAI1主要来源于肝,但是在受到炎症刺激后,血管内皮细胞也可以大量表达,参与发挥内皮细胞的抗纤溶作用。因此,t-PA和PAII的平衡决定纤溶的走向,它们受各种细胞因子的调控。
(摘自《血管生物学》第2版)