血管内皮细胞生理张严

1、1.概念 2.血管内皮细胞的一般生物学特征 3.血管内皮细胞的主要生理功能 4.血管内皮细胞损伤的主要机制 血管内皮细胞为覆盖于血管内 膜表面的单层扁平或多角形的细胞。为 单层扁平上皮, 是血管壁与血液之间的 分界细胞, 是形成心血管封闭管道系统 的形态基础.它既是感应细胞又是效应 细胞，不仅能感知血液中的炎性信号、 激素水平、切应力、压力等信息，而且 能通过分泌多种血管活性物质对这些信 息作出反应。 血管内皮细胞绝大多数衬覆于血管内膜 表面，极少部分存在于循环血液中，其 总数约为1.21018，总面积约400m2。电 镜下观察，内皮细胞腔面有稀疏、大小 不一的胞质突起，相临细胞间紧密连接，

2、核淡染，核仁大而明显，胞质内有发达 的高尔基复合体、粗面和滑面内质网。 成熟的内皮细胞都表达一些相同的表面 标志，包括CD34、CD31、KDR和VE钙黏着 蛋白等。 内皮下组织暴露内皮下组织暴露 血小板粘附血小板粘附 血小板聚集血小板聚集 血小板释放血小板释放 纤维蛋白形成纤维蛋白形成 坚固的凝血块坚固的凝血块 ADP 血小板的促凝血小板的促凝 血块收缩血块收缩 1.EC细胞汇聚 后呈铺路石 状排列 2.单个EC细胞， 细胞周围伸出 许多细长突起 表面有丰富的 微绒毛 3.EC汇聚后， 突起变少，边 缘重叠 4.EC核周围有 许多质膜小泡 3.1 血管内皮细胞的选择通透性 血管内皮的腔面有一

3、层称为糖萼的 细胞衣，对于血浆大分子物质具有屏障 作用。另外，由于内皮细胞具有独特的 结构和代谢特性，能选择性的调节小分 子至超大分子物质通过血管壁。维持血 管内膜光滑防止血小板和白细胞等黏附 及有害物质侵入血管壁。 1. 参与动脉粥样硬化的形成 2. 参与心肌水肿的发生 3. 参与肺水肿的发生 4. 参与药物所致的局部组织水肿 3.2 抗凝与促凝作用 内皮细胞具有抗血栓形成特性，从而能 保持血液流动。与此同时它还有许多促 凝因素，使血管在损伤时，通过凝血和 血栓形成以维护血管壁的完整性。主要 表现在：（1）分泌抗凝血酶和2。 （2）产生蛋白多糖 （3）参与蛋白C的激活 （4）合成组织因子及因

4、子 3.3 在溶解纤维蛋白中的作用 当机体血管内有血栓（包括微血栓）形成时， 其溶解纤维蛋白系统（纤溶系统）则被激活， 溶解和去除血栓中的纤维蛋白，防止其交连 聚集而致血管阻塞。 纤溶系统主要有三种成份组成：纤溶 酶原（plg）；纤溶酶原激活物 （PA）；纤溶酶原激活物的抑制剂 （PAI）。PA能分解plg，形成纤溶酶 （pl），pl在纤维蛋白溶解过程中起作 用。 内皮细胞能合成和释放组织型纤溶酶原 激活物（t-PA）及PAI，从而使促进纤 溶和抗纤溶活性处于动态平衡状态，维 持正常的生理功能。 3.43.4 参与参与血管运动的调节血管运动的调节 一、产生舒血管因子 Endothelium-d

5、erived relaxing factorEndothelium-derived relaxing factor NONO 血管内皮舒张因子一氧化氮（血管内皮舒张因子一氧化氮（NONO） Prostacyclin Prostacyclin 前列环素（前列环素（PGIPGI2 2) ) 确认硝酸甘油类物质舒张血管的作用通过释 放NO来实现。 推测Ach通过内皮细胞释放的EDRF来实现其 舒血管效应。 运用“瀑布式淋浴”方法证明EDRF即是NO。 AC NOS 血管舒张血管舒张精氨酸精氨酸NONOcGMPcGMPCa2+iCa2+i 瓜氨酸瓜氨酸 NOS NOS 活性：活性：AchAch，缓激肽

6、，缓激肽，P P物质，物质，5 5HT,ATPHT,ATP NOS NOS 活性：活性：NANA，ADHADH，A AIIII (2)PGI2是前列腺素代谢途径的一个重要 产物，它有强大的扩血管作用和抑制血 小板聚集作用。 前列环素（前列环素（PGIPGI2 2）：内皮细胞内的内皮细胞内的PGIPGI2 2合合 成酶可合成成酶可合成PGIPGI2 2；血管内的搏动性血流对血管内的搏动性血流对 内皮产生的切应力可使内皮细胞释放内皮产生的切应力可使内皮细胞释放 PGIPGI2 2 血管舒张血管舒张。 有资料证明，随着年龄的增长，血管内 皮细胞合成PGI2的能力下降，而动脉硬 化患者血管内皮细胞合成

7、PGI2的能量也 下降，提示PGI2合成减少与动脉硬化有 关。目前人们发现PGI2的抗动脉硬化作 用主要表现在调节血管壁的胆固醇代谢 、诱导纤溶酶原激活物的活力及抑制血 管平滑肌细胞的增殖等方面。 产生缩血管因子 1988年日本学者Yanagisawa等从培养的猪主 动脉内皮细胞中分离并纯化出迄今所知的最 强的缩血管物质-内皮素（ET），一个由21 个氨基酸残基组成的多肽。 (1) ET能广泛作用于各种哺乳动物的各类血 管平滑肌，使其张力增加，血管收缩，导致 高血压、动脉粥样硬化等疾病的发生。 (2) 另外，ET的生物学功能还表现在对神经、 内分泌、心脏、肾脏、胃肠道、呼吸道和细 胞分裂增殖等

8、都有广泛影响。 3.53.5 与与血小板的相互作用血小板的相互作用 血小板的粘附聚集是激发凝血和血栓形 成的关键性因素，正常的血管内皮细胞 具有抗血小板粘附和聚集的作用，如内 皮细胞释放出前列环素（PGI2）和内皮 细胞舒张因子（EDRF）均抑制血小板合 成的血栓素A2（TXA2）形成一对拮抗物 质，它们之间的平衡影响着内皮细胞和 血小板的相互作用。 3.6 3.6 与与白细胞的相互作用白细胞的相互作用 1. 白细胞与内皮细胞的相互作用，主 要是指白细胞从血液中通过血管内皮迁 移到组织中去。在急性炎症的情况下， 首先是中性粒细胞粘附到内皮细胞上， 白细胞先迁移后渗出，然后向血管外迁 移。而内皮

9、合成的PGI2能保护其本身， 抑制粒细胞的粘附。 2. 淋巴细胞与血管壁的相互作用主要 与淋巴细胞再循环的机制有关。外周血 液中的淋巴细胞能识别毛细血管后小静 脉的特殊内皮并从该处穿出血管壁，然 后通过淋巴管、淋巴结和胸导管再进入 血液。 3. 此外，由单核巨噬细胞及其它细胞 合成分泌的白细胞介素-1，也促使各种 细胞对血管内皮细胞的粘附。 3.73.7 合成合成和分必多种结缔组织成分和分必多种结缔组织成分 大部分内皮下的多种胶原分子是由内皮 细胞合成的。内皮下结缔组织的重要成 分蛋白多糖、弹性蛋白等也是由内皮细 胞分泌的。在组织修复过程中，主要由 型胶原组成的内皮下基膜对内皮细胞 的再生起诱

10、导作用。由内皮细胞合成的 纤维结合蛋白、凝血酶敏感蛋白等粘连 蛋白则能调节细胞与细胞或基质间的粘 附和结合。 VEGF在病理过程中的作用包括对肿瘤 生长、转移和炎症反应过程中的作用。 肿瘤的生长和转移需要得到充足的营养 物质，这需要血液的运送才能得以实现 ，因此血管生成对肿瘤的生长和转移显 得十分重要。对血管生成具有特异性促 进作用的VEGF自然成为国外学者研究 肿瘤生长和转移的热点。大量的动物实 验和临床研究证实，多种肿瘤细胞能大 量的表达VEGF并在肿瘤的血管发生及 生长中起重要作用。 4 4 血管血管内皮细胞损伤的主要内皮细胞损伤的主要机制机制及及 其常见因素其常见因素 血管内皮细胞始终

11、受到血管中流动的血 液的流体力学作用，同时亦是首先受血 液中病理生理变化影响的细胞之一，多 种因素会导致内皮细胞损伤。内皮细胞 的损伤是心血管性疾病的关键环节 4.1 氧化应激与血管内皮细胞损 伤 氧化应激是指机体或细胞内以氧自由 基为代表的氧化性物质的产生与消除失衡， 或外源性氧化物质的过量摄入，导致氧化性 物质在细胞内蓄积而易于引发氧化反应状态 。氧化应激诱导内皮细胞损伤的机制非常复 杂，主要表现为氧自由基的过氧化反应。由 于自由基的反应引起细胞膜脂质过氧化、蛋 白质和核酸变性，导致不可逆损伤。脂质过 氧化可改变细胞的转运功能和酶的功能。酶 活性的变化（如活化caspase3）可诱导内皮

12、细胞的凋亡，刺激内皮细胞合成血小板活化 因子，引起血小板和中性粒细胞聚集，促进 炎症反应等。 4.2 同型半胱氨酸血症与血管内皮细 胞损伤 同型半胱氨酸为含硫氨基酸蛋氨酸的中 间代谢产物，由于体内存在同型半胱氨酸排 出系统，所以正常体内有细胞毒性的同型半 胱氨酸维持在极低浓度。同型半胱氨酸对内 皮细胞的损伤被认为与氧化应激有关, 同型 半胱氨酸含有巯基(SH)，在自动氧化过程中 产生活性氧(H2O2、O-2、OH)，O2和OH启动内 皮及脂质过氧化，H2O2则可直接损伤内皮细 胞。过氧化物水平升高的直接作用是使NO舒 血管作用丧失，导致内皮功能障碍。 4.3 血管紧张素与血管内皮细胞损 伤 A

13、ng本身是一种强烈的缩血管因子， 同时也刺激血管细胞内皮素前体的转录 和促进内皮素的释放，从而对血管收缩 产生正反馈作用。在生理情况下，低浓 度的Ang能维持血管的构造和张力； 在病理情况下Ang的浓度升高，可导 致内皮细胞损伤。 4.4 血流动力和血管应力与血管内 皮细胞损伤 血流动力和血管应力不仅在维持血管稳 态中起重要作用，也是心血管疾病的病 理启动因子。这些力影响内皮细胞的形 态、排列、迁移、增殖和凋亡，引起内 皮细胞骨架结构和细胞间连接发生变化 ，调节血管活性物质、生长因子、粘附 分子等的合成、分泌及表达。 血管内皮细胞为覆盖于血管内膜表面的 单层扁平或多角形的细胞。它既是感应 细胞

14、又是效应细胞，不仅能感知血液中 的炎性信号、激素水平、切应力、压力 等信息，而且能通过分泌多种血管活性 物质对这些信息作出反应。研究表明， 内皮细胞的损伤及功能紊乱与多种疾病 的发生密切相关，包括高血压、冠心病 、糖尿病、慢性肾功能衰竭等。 谢谢！ 1. 参与动脉粥样硬化的形成 2. 参与心肌水肿的发生 3. 参与肺水肿的发生 4. 参与药物所致的局部组织水肿 产生缩血管因子 1988年日本学者Yanagisawa等从培养的猪主 动脉内皮细胞中分离并纯化出迄今所知的最 强的缩血管物质-内皮素（ET），一个由21 个氨基酸残基组成的多肽。 (1) ET能广泛作用于各种哺乳动物的各类血 管平滑肌，

15、使其张力增加，血管收缩，导致 高血压、动脉粥样硬化等疾病的发生。 (2) 另外，ET的生物学功能还表现在对神经、 内分泌、心脏、肾脏、胃肠道、呼吸道和细 胞分裂增殖等都有广泛影响。 3.53.5 与与血小板的相互作用血小板的相互作用 血小板的粘附聚集是激发凝血和血栓形 成的关键性因素，正常的血管内皮细胞 具有抗血小板粘附和聚集的作用，如内 皮细胞释放出前列环素（PGI2）和内皮 细胞舒张因子（EDRF）均抑制血小板合 成的血栓素A2（TXA2）形成一对拮抗物 质，它们之间的平衡影响着内皮细胞和 血小板的相互作用。 3.6 3.6 与与白细胞的相互作用白细胞的相互作用 1. 白细胞与内皮细胞的相互作用，主 要是指白细胞从血液中通过血管内皮迁 移到组织中去。在急性炎症的情况下， 首先是中性粒细胞粘附到内皮细胞上， 白细胞先迁移后渗出，然后向血管外迁 移。而内皮合成的PGI2能保护其本身， 抑制粒细胞的粘附。 2. 淋巴细胞与血管壁的相互作用主要 与淋巴细胞再循环的机制有关。外周血 液中的淋巴细胞能识别毛细血管后小静 脉的特殊内皮并从该处穿出血管壁，然 后通过淋巴管、淋巴结和胸导管再进入 血液。 3. 此外，由单核巨噬细胞及其它细胞 合成分泌的白细胞介素-1，也促使各种 细胞对血管内皮细胞的粘附。 4.1 氧化应激与血管内皮细胞损