obszar badań

wprowadzenie śródbłonka naczyniowego

komórki śródbłonka naczyniowego są warstwą monocytów między krwiobiegiem a tkanką ściany naczyniowej. Mogą wydzielać szereg no, PGI2, ET-1 i innych substancji wazoaktywnych poprzez drogi autokrynne, endokrynne i parakrynowe w celu regulacji napięcia naczyń krwionośnych, przeciwzakrzepowych, hamowania proliferacji komórek mięśni gładkich i zapalenia ścian naczyń krwionośnych oraz innych funkcji. NO jest najważniejszym czynnikiem rozszerzającym naczynia krwionośne wytwarzanym przez komórki śródbłonka. Jest wytwarzany przez syntazę no komórek śródbłonka (eNOs) działającą na L-argininę. Nie może rozproszyć się do komórek mięśni gładkich ściany naczyniowej, aby aktywować cyklazę ornitynową, która reguluje rozszerzanie naczyń przez cGMP. Ponadto NO ma również działanie hamujące agregację płytek krwi, hamujące adhezję monocytów do komórek śródbłonka i hamujące proliferację komórek mięśni gładkich. Jednak, gdy śródbłonek naczyniowy jest poddawany szeregowi szkodliwych czynników, leki rozszerzające naczynia uwalniane przez komórki śródbłonka są zmniejszone, zwiększają się skurcze naczyń, a homeostaza naczyniowa zostaje przerwana, ostatecznie prowadząc do serii zdarzeń sercowo-naczyniowych.

funkcja śródbłonka naczyniowego

udział w angiogenezie

tworzenie funkcjonalnych sieci naczyniowych wymaga koordynacji i sygnalizacji między różnymi typami komórek. Naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka stanowi przykład czynnika wzrostu specyficznego dla śródbłonka naczyniowego. Zgodnie z modelem angiogenezy niedawnego naczyniowego czynnika wzrostu, naczyniowy czynnik wzrostu śródbłonka jest najbardziej krytycznym czynnikiem angiogenezy, ponieważ angiogeneza wymaga tworzenia niedojrzałych naczyń krwionośnych przez angiogenezę lub pączkowanie. Angiopoietyna 1 i ephrinB2 są substancjami wymaganymi do dalszej przebudowy i dojrzewania naczyń, w szczególności do wiązania komórek śródbłonka z komórkami wspierającymi, takimi jak komórki mięśni gładkich i komórki błony zewnętrznej. Angiopoietyna 1 odgrywa ważną rolę w utrzymaniu stanu spoczynku i stabilności dojrzałych naczyń krwionośnych

funkcja barierowa

śródbłonek naczyniowy jest ciągłą monowarstwą komórkową utworzoną przez różne rodzaje struktur adhezyjnych lub połączeń komórka-komórka. Te złożone struktury składają się z cząsteczki adhezji przezbłonowej połączonej z siecią białek cytoplazmatycznych / cytoszkieletowych. Zgodnie z cechami morfologicznymi i funkcjonalnymi połączenia między komórkami śródbłonka dzielą się na trzy typy: szczelne złącze, złącze klejące i złącze szczelinowe. Wewnętrzna powierzchnia śródbłonka ma dużą powierzchnię do wymiany substancji między krwią a tkanką. Adhezja bierze udział w regulacji przepuszczalności ściany naczyniowej w komórkach krążących. Zmiana przepuszczalności śródbłonka naczyniowego jest związana z redystrybucją kadheryny na powierzchni śródbłonka, stabilnością lokalnej adhezji i aktywacją proteaz metalowych matrycy. Utrata bariery śródbłonka naczyniowego doprowadzi do obrzęku zewnątrzkomórkowego. Histamina, atrialny czynnik natriuretyczny i trombina powodują szybkie i krótkotrwałe zwiększenie przepuszczalności naczyń. Inne cytokiny i czynniki wzrostu śródbłonka naczyniowego wywołują długotrwałą odpowiedź.

regulują angiotazę

komórki śródbłonka regulują rozluźnienie i skurcz naczyń krwionośnych poprzez uwalnianie substancji wazoaktywnych, takich jak tlenek azotu (NO), prostaglandyny i leki obkurczające naczynia krwionośne, takie jak tromboksan A2 i endotelina. W warunkach fizjologicznych istnieje równowaga między nimi. Gdy komórki śródbłonka zostaną uszkodzone lub dysfunkcja śródbłonka jest niezrównoważona, doprowadzi to do pewnych chorób. W warunkach fizjologicznych komórki śródbłonka mogą wytwarzać NO, acetylocholinę, angiotensynę II, bradykininę, histaminę, a kwas arachidonowy może zwiększać produkcję NO w komórkach śródbłonka. Ponadto uwalnianie NO jest również regulowane przez naprężenia ścinające. Trzy izomery NO mogą być strukturalnie wyrażone w śródbłonku odpowiedniego miejsca. NO jest nie tylko produktem uwalniania śródbłonka po stymulacji, ale również odgrywa ważną rolę w utrzymaniu napięcia podstawy naczyniowej.

Antykoagulacja sprzyja fibrynolizie

w warunkach fizjologicznych komórki śródbłonka wykazują głównie aktywność przeciwzakrzepową i fibrynolizę, podczas gdy w stanach patologicznych, takich jak uraz, infekcja i wstrząs, głównymi objawami są zwiększona aktywność prokoagulacyjna i zmniejszona aktywność fibrynolizy. Ponieważ komórki śródbłonka są zdolne do wytwarzania wielu ważnych cząsteczek, które regulują krzepnięcie krwi i funkcję płytek krwi, normalna powierzchnia śródbłonka ma działanie przeciwzakrzepowe i przeciwzakrzepowe. Po uszkodzeniu naczyń lub stymulacji przez niektóre cytokiny, komórki śródbłonka przekształcają się w fenotyp prokoagulacyjny / trombogenny. W krwiobiegu głównymi substancjami przeciwpłytkowymi są prostacyklina (PGI2) I NO. Te dwa synergistycznie zwiększają zawartość cAMP płytek, a tym samym zapobiegają gromadzeniu się płytek. Zgodnie z wcześniejszymi badaniami, PGI2 i NO ulegają strukturalnej ekspresji w komórkach śródbłonka i biorą udział w procesie syntezy cząsteczek biorących udział w procesie krzepnięcia krwi, takich jak bradykinina i trombina. W spoczynku komórki śródbłonka utrzymują przepływ krwi poprzez promowanie wielu szlaków przeciwzakrzepowych, co najważniejsze szlaku białka C / białka S. Trombina wchodzi w interakcję z trombomoduliną, inicjując szlak białka C / białka S, który aktywuje białko C w celu inaktywacji istotnych czynników VIIIa i Va. Tworzenie kompleksu trombiny i trombomoduliny zapobiega również aglutynacji trombiny fibrynogenu i aktywacji płytek krwi. Ponadto komórki śródbłonka są również ważnymi miejscami syntezy inhibitorów szlaku czynnika tkankowego. Komórki śródbłonka mogą również uczestniczyć w fibrynolizie poprzez uwalnianie tkankowego aktywatora plazminogenu i urokinazy, które promują konwersję plazminogenu do plazminy. Plazmina rozpuszcza skrzeplinę poprzez trawienie sieci fibryny. Tkankowy aktywator plazminogenu ma poziom podstawowy wyrażony w komórkach śródbłonka, podczas gdy urokinaza jest aktywowana tylko przez komórki śródbłonka.

biorący udział w odpowiedzi zapalnej

komórki śródbłonka oddziałują z komórkami zapalnymi w celu regulacji odpowiedzi zapalnej organizmu. Chociaż wiele mediatorów bierze udział w regulacji różnych stadiów zapalenia, białe krwinki i komórki śródbłonka są głównymi graczami w odpowiedzi zapalnej. Komórki śródbłonka dominują w komórkach zapalnych w celu agregowania uszkodzeń tkanek i miejsc infekcji oraz uwalniania cytokin i czynników wzrostu, które są używane do przekazywania sygnałów z leukocytami. Ponadto powierzchnia komórek śródbłonka wyraża również wiele ważnych cząsteczek regulujących migrację leukocytów z śródbłonka, takich jak PECAM-1, CD99, VE-Cadherin i tak dalej.

co więcej, oprócz niejednorodności w wielkości i morfologii, lokalizacji jądrowej, grubości, mikrowilli, mikrofilamentów, pęcherzyków i połączeń, niejednorodność śródbłonka naczyniowego obejmuje poziomy ekspresji, poziomy białek, poziomy genów, sieci transkrypcyjne i transdukcję sygnału. Oznacza to, że śródbłonek naczyniowy ma złożone funkcje.

znaczenie kliniczne

śródbłonek naczyniowy utrzymuje homeostazę układu naczyniowego poprzez rozkurcz i skurcz, hamując wzrost i promując wzrost, przeciwzakrzepowy i promuje skrzepy krwi, przeciwzapalne i prozapalne oraz zrównoważoną regulację działania przeciwutleniającego i prooksydacyjnego. Ponieważ śródbłonek naczyniowy jest najbardziej wrażliwy na zmiany w składnikach krwi i przepływie krwi, wiele czynników i chorób, takich jak palenie tytoniu, nadciśnienie, hiperlipidemia, cukrzyca i niewydolność serca, może powodować dysfunkcję śródbłonka; z drugiej strony dysfunkcja śródbłonka może również powodować wiele chorób. Uderzającą cechą choroby naczyniowej jest ogniskowy rozkład zmian. Uznając niejednorodność funkcji śródbłonka naczyniowego, nie tylko wybieramy specyficzne dla danego miejsca markery śródbłonka naczyniowego w badaniu chorób naczyniowych, ale także przyczyniamy się do ustanowienia systemu oceny specyficznej dla danego miejsca funkcji śródbłonka naczyniowego, aby jeszcze lepiej zrozumieć patogenezę i kliniczne objawy określonych chorób naczyniowych. Wraz z pogłębieniem badań nad czynnością śródbłonka naczyniowego, zapewni to silną podstawę do rozwoju ochrony śródbłonka naczyniowego i leków przeciwangiogennych.

1. Yancopoulos GD, et al. Naczyniowych specyficznych czynników wzrostu i tworzenia naczyń krwionośnych. Natura. 2000, 407: 242-248.
2. Baldwin AL, Thurston G. Mechanics of endothelial cell architecture and vascular przepuszczalność. Crit Rev Biomed Eng. 2001, 29: 247-278.
3. Alexander JS, Elrod jw. Macierz pozakomórkowa, integralność połączenia i interakcje metaloproteinazy macierzy w regulacji przepuszczalności śródbłonka. J Anat. 2002, 200: 561-574.
4. Śródbłonek pochodzi tlenku azotu i fizjologii naczyń i patologii. Cell Mol Life Sci. 1999, 55: 1078-1087.
5. Funkcja komórek śródbłonka i zakrzepica. Baillieres Best Pract Res Clin Haematol. 1999, 12: 329-341.
6. Esmon CT. Receptor komórki śródbłonka C. Thromb Hemost. 2000, 83: 639-643.
7. Tworzenie i liza skrzepu fibryny: Podstawowe mechanizmy. Semin Thromb Hemost. 2000, 26: 605-618.
8. Nathan C. punkt kontroli stanu zapalnego. Natura. 2002, 420: 846-852.