外膜的结构成分

      组织学以血管壁外弹力板作为中、外膜之间的界线，将外弹力板之外统称外膜。因此外膜的结构成分包括成纤维细胞、淋巴细胞、细胞外基质、滋养血管及神经终末分支等。随着外膜研 究的深入及其血管周细胞( pericyte )新功能的发掘，血管周围的脂肪组织等亦列入外膜结构成分范畴。特别是近年来发现i管外膜存在大量的原位血管干/祖细胞( stem/progenitor cell )，及以单核/巨噬细胞为基础的免疫系统细胞，进一步表明血管外膜结构成分具有多样性及复杂性。越来越多的迹象表明，由外膜各组分及其相互作用构成的特殊微环境在血管稳态中起了重要作用。
一、 外膜成纤维细胞
      成纤维细胞是血管外膜的主要细胞成分,呈纺锤形或星形的扁平状结构，细胞核呈规则的卵圆形，核仁较大。由于外膜成纤维细胞 ( adventitial fibroblast， AF )缺乏特异性标志，其胚胎期是否与平滑肌细胞共同起源尚不清楚。就冠状动脉发育而言，间充质细胞既是平滑肌细胞也是成纤维细胞的前体细胞，提示间充质来源的细胞可以分化为成纤维细胞。至于外膜成纤维细胞的胚胎起源在其他血管是否亦遵循类似方式尚不清楚。波形蛋白常作为鉴定成纤维细胞的标志物，但缺乏特异性和敏感性，不能区别间充质来源的其他细胞。成纤维细胞的另-显著特征是不表达α平滑肌肌动蛋白( α-smooth muscle actin, α-SMA )，表示细胞处于静止状态。曾有人提出成纤维细胞特异性蛋白1 ( fibroblast- specific protein 1，FSP1 )可作为其鉴定标志，但未得到普遍认可。因此，为了鉴定成纤维细胞，研究者不得不采用排除法，即非平滑肌细胞系、非淋巴细胞系、非内皮细胞系及非上皮细胞系等，同时结合形态学、生物化学及功能特征。
      成纤维细胞的细胞起源至少涉及三方面：原间质( primary mesenchyme)、局部上皮间质转化( epithelial-mesenchymal transition, EMT )以及骨髓衍生的前体细胞(precursor)。外膜成纤维细胞是异质性(heterogeneity)较强的细胞群体，可能与其起源方式多样有关。通过观察不同谱系的细胞发现，成纤维细胞在不同器官和组织中的基因表达谱不同。因此，成纤维细胞可以表现出不同的形态和功能特性。越来越多的证据还表明在相同解剖部位，成纤维细胞在组织生理状态与病理状态下可表现完全不同的表型，参与不同的生物学功能，提示成纤维细胞的可塑性与复杂性。
二、外膜淋巴细胞
    60年代就有学者发现外膜存在淋巴细胞，近年研究发现外膜是淋巴细胞的主要聚集部位。 淋巴细胞是一-类具有免疫识别功能的细胞系，按其表面分子与功能不同，分为T淋巴细胞与B淋巴细胞。T淋巴细胞亚群包括CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞、调节T细胞、辅助T细胞(helper Tcell, Th )和自然杀伤T细胞( natural killer T cell, N)。辅助T细胞分为Th1、Th2、 Treg、 Th17等亚型，近期研究还发现一种特殊 的滤泡性辅助T细胞( T follicular helpercell, Tfh)，辅助B淋巴细胞参与体液免疫。B淋巴细胞主要根据是否表达CD5分子，分为CD5⁺B1细胞和 CD5^-B2细胞两个亚群。B1细胞主要产生低亲和力的IgM参与固有免疫；B2细胞即通常所指的B细胞，是参与适应性体液免疫的主要细胞。研究证实B淋巴细胞在外膜的特殊环境下可以分化为浆细胞。为了证实正常状态下，即非炎症性血管是否存在T、B淋巴细胞，有人分离、消化了C57BL/6小鼠主动脉，经流式细胞仪检 测，发现CD45⁺(白细胞普通抗原标志)细胞占 3%~ 15%，其中相当部分是CD3或CD5染色的T淋巴细胞，亦有丰富的CD19和B220染色的B淋巴细胞，其次还有单核/巨噬细胞及树突状细胞。进一步组织定位显示，大多数T、B淋巴细胞存在于外膜。
    单核/巨噬细胞是另一种广泛分布的免疫系统细胞，在机体的动态平衡和主动防御中起了重要的作用。正常小鼠的动脉存在大量的Mac-1阳性细胞，大部分可以被称为驻留巨噬细 胞( resident macrophage )。 除了表达CD11b这些细胞也表达吞噬细胞标志物(phagocytic marker ) CD68和巨噬细胞标志物( macrophage marker ) F4/80。尽管像脾等淋巴组织中的一些巨噬细胞来源于血液中的单核细胞，驻留巨噬细胞的来源仍不清楚，它们可能与小神经胶质细胞来源类似。正常情况下， 外膜T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核/巨噬细胞及树突状细胞构成外膜免疫细胞群，参与适应性与天然免疫反应。
三、外周脂肪细胞
      围绕于全身血管周围(除了脑血管)的脂肪细胞是构成血管外周脂肪组织(perivascular adipose tssue, PVAT )的主要细胞成分。组织学研究表明PVAT与血管外膜之间缺乏明显界线，有人将之统称为血管外周组织。根据形态、线粒体含量与功能，PVAT可以被定义为褐色脂肪组织( brown adipose tssue, BAT )与白色脂肪组织( white adipose tissue WAT )。前者主要通过氧化脂肪酸产生热量，并含有大量线粒体，表达解偶联蛋白1 ( uncoupling protein1, UCP1 )，赋予组织褐色特征；后者主要储存机体摄取的富余能量，含有较少的血管、神经，不易被代谢激活。不同部位血管呈现不同形态功能的脂肪细胞，其实并非绝对为BAT或WAT，也可以是混合脂肪( mixed PVAT )。如胸主动脉旁PVAT外观类似于褐色脂肪，呈多泡脂肪细胞(multilocular adipocyte ) 含丰富的线粒体，表达UCP1。而围绕在腹主动脉旁及肠系膜的脂肪则以白色脂肪为主，由大的、单泡脂肪细胞( unilocular adipocyte )组成，缺少UCP1含相对少的血管。棕色脂肪或白色脂肪之间可以发生表型转化。例如在寒冷情况下，过氧化物酶体增殖物激活受体Y ( peroxisome proliferator-activated receptor Y，PPARY )或β3肾上腺素能受体激动剂可能诱导白色脂肪向棕色脂肪转化。此外，运动也可诱导下丘脑脂肪细胞轴激活，导致白色脂肪棕色化。
      近期研究表明PVAT为一活跃的内分泌器官，分泌多种生物活性物质，通过自分泌与旁分泌作用，参与诸多生命活动调节。正常生理状态下，PVAT主要发挥抗收缩作用。脂肪细胞 释放的活性因子包括：①脂肪因子( adipokine )，如瘦素( lepin)、脂联素( adiponectin)、抵抗 素( resistin)及内脏脂肪素( visfatin)等；②细胞因子( cytokine )，如白介素(ILI、IL6、IL8)、 单核细胞趋化蛋白1 ( monocyte chemoattractantprotein1，MCP1)、血浆纤溶酶原激活抑制剂 1 ( plasminogen activator inhibitorI，PAII )、肿瘤坏死因子a ( tumor necrosis factor a, TNFa )和受激活调节的正常T细胞表达和分泌的因子 ( regulated upon activation normal T cell expressed and secreted factor, RANTES );③脂肪细胞衍 生的舒张因子( adipocyte -derived relaxing factor, ADRF ),也有人称之为血管外周衍生的舒张因子 ( perivascular-derived relaxing factor, PVRF ); ④近似完整的肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS )，包括血管紧张素原、转换酶及受体;⑤炎症免疫细胞，如巨噬细胞、T淋巴细胞及肾上腺髓质素(adrenomedulin)，后者为一种抗炎因子。PVAT中还存在大量的滋养血管及神经末梢，促进其分泌的生物活性物质与血管的交 互作用( crosstalk )。
四、血管干/祖细胞
      外膜干/祖细胞是指存在于血管外膜及其与 中膜交界的血管生成区( vasculogenic zone )具有多向分化潜能，并表达干性标志物的细胞群。早先，存在于血管壁的干细胞称为间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)这些细胞在体外自发性地分化为周细胞，也可以诱导分化为血管细胞(内皮细胞和平滑肌细胞)和间充质细胞 (如骨、软骨及脂肪细胞) 。 近年，有学者将肺动脉血管外膜的成纤维细胞进行体外培养，发现在不同培养条件下，可以诱导其分化为平滑肌细胞、脂肪细胞和骨细胞，提示成体细胞在一定条件下可以获得分化干性。虽然已有不少研究证明外膜干细胞的存在，但由于缺乏特异性标志物，其来源、分化、调控、功能方面的研究仍非常有限。
五、滋养血管
      滋养血管(vasa vasorum )，又称血管中血管 (vessels of the vessles )主要分布在大动脉(管 腔直径大于05mm )的外膜，并在整个动脉外周形成一个微血管系统。在较大的哺乳动物中，滋养血管还可以从动脉内膜表面以及中膜形成，除此之外，还有静脉滋养血管。而通常管腔直径小于0.5mm的血管并没有滋养血管。有人通过解剖学将滋养血管分为两种不同的类型：一级滋养血管源自大血管，并纵向垂直于该血管的外膜和中膜；从一级滋养血管分出的小血管围绕着整个血管壁被称为二级滋养血管。通常情况下，一级滋养血管的直径是二级滋养血管的两倍以上。早些年，通过解剖血管来定性并分析滋养血管的分布。近年来，新型的3D技术，即micro-CT ( microcomputed tomography )， 可通过视觉化数据详细并清晰地记录下滋养血管，使得定量整个血管中的滋养血管成为可能。
      滋养血管的主要功能是为动脉和静脉血管壁的外膜，以及约2/3的外层中膜提供氧气和养分(内膜以及内层13中膜所需的氧气和养分从循环血液经内膜向外扩散)，同时清除血管壁细胞或者内皮扩散传输的废物，并积极调节血管壁的血流。滋养血管管腔也有一层内皮细胞，提示滋养血管也可以调节血管的张力。并且同其他明力动脉一样，动脉滋养血管也是交感神经支配的。因此，外膜滋养血管对于维持血血管动态平衡发挥着正要的作用。越来越多的证据表明滋养血管是动态的，在周围血管收缩和舒张张过程中可以瞬时关闭(数量减少)或打开( ( 数量增加)。在正常血管中，滋养血管只存在于外膜，称为外膜滋养血管。当血管发生病变时，外膜滋养血管可以延伸进人中膜甚至内膜。也有研究发现血管疾病早期，外膜滋养血管新生增加手并伴有炎性细胞增多，据示滋养血管可能为炎性细质胞浸润到血管外膜提供了通道。
六、外周神经纤维
      解剖学分析显示支配血管的神经末梢有规则地分布在外膜及其血管外周结缔组织，特别见于血管外膜和中膜之间(外弹力板之外)。血管外膜的神经主要为自主神经系统(autonomic nervous system)，包括交感神经系统和副交感神经系统，它们广泛分布于全身血管，其中又 可以分为传人神经( afferent nerve )和传出神经 ( afferent nerve ) ，研究发现主要的大动脉和前毛细血管小动脉都是受到神经支配的，然而微血管和小静脉受神经支配的程度较低。交感神经系统支配血管的分布不同提示在发育过程中，血管衍生信号的表达决定着支配类型。总之，支配血管的交感神经系统通过延伸轴突释放各种神经递质参与血管外周微环境的组成，并彼此相互作用调控血管功能。