内皮细胞在血液循环系统中的影响和作用
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病理学局部血液循环障碍知识点整理●第一节充血和淤血1.定义1)充血和淤血都是指局部组织血管内血液含量的增多2.(一)充血1)定义●局部器官或组织因动脉血输入量过多而发生的充血,称动脉性充血或主动性充血,简称充血(病理+生理性)2)原因●凡能引起细、小动脉扩张的原因,均可引起局部器官、组织充血。
细、小动脉扩张主要是由于血管舒张神经兴奋性增高,或血管收缩神经兴奋性降低,加上体液因素作用,使微循环动脉血流加快,灌注量增多所致3)机制●生理性充血●为适应器官和组织生理需要和代谢增强而发生的充血,称为生理性充血●如体力活动时骨骼肌充血、进食之后胃肠道黏膜充血●病理性充血●炎症性充血(最常见)●减压后充血(压力突然降低或解除,局部细、小动脉发生反射性扩张而形成局部充血)●侧支性充血4)病理变化●肉眼观●动脉性充血的局部器官,组织体积增大、重量增加,被膜紧张,颜色鲜红●由于血流速度加快,物质代谢增强,温度升高,腺体功能亢进,黏膜腺体分泌增加●光镜下●局部细动脉和毛细血管扩张充血,切片后血管内充满红细胞5)影响和结局●有利:动脉性充血是一种暂时的血管反应,原因消除后恢复正常·,由于动脉血富含氧和营养物质,因此充血对改善局部代谢、增强功能具有积极作用,如临床的热透疗法、拔火罐●有弊:但对于已病变的动脉(比较脆),充血可引起血管破裂3.(二)淤血1)定义●由于静脉回流受阻,血液淤积于小静脉和毛细血管内,引起局部器官或组织内血量增多,称为静脉性充血,或被动性充血,又称淤血(仅病理性)2)原因●凡能引起静脉回流受阻的因素,均可引起静脉性充血3)机制●静脉受压(最常见炎症、肿瘤压迫):●静脉受压可引起管腔狭窄或闭塞,血液回流受阻,导致器官或组织淤血,如妊娠后期子宫压迫髂静脉引起下肢淤血水肿,或骨折时绷带扎太紧●静脉管腔狭窄或阻塞●血栓侵入静脉可阻塞静脉引起淤血,由于静脉有较多分支不易淤血,只有较大的静脉干受压、阻塞或多条静脉受压,侧支循环不能有效建立情况下,静脉腔阻塞才会引起淤血●心力衰竭●心力衰竭时,心排血量减少,心室舒张末期压力升高,阻碍静脉回流,造成淤血●左心衰竭:二尖瓣、高血压病使左心衰竭,血液滞留在左心腔,影响肺静脉的回流而引起肺淤血●右心衰竭:肺源性心脏病使右心衰竭时,血液滞留在右心腔,引起体循环淤血4)病理变化●肉眼观●淤血的组织、器官体积增大、被膜紧张、重量增加、颜色暗红。
肾小球内皮细胞的损伤机制研究进展喻信林【摘要】肾小球内皮细胞(Glomerular endothelial cells,GECs)是正常肾脏组织三大主要的肾小球细胞(内皮细胞、足细胞、系膜细胞)之一,能构建肾小球滤过膜,维持肾脏的正常结构和功能.肾小球滤过屏障受损是慢性肾脏病(chronic kidney,CKD)发病的重要因素之一.长久以来人们研究肾脏疾病多关注于足细胞,而肾小球内皮细胞是被覆于肾小球毛细血管壁腔侧,是肾小球滤过膜的第一道屏障,不仅与血流直接接触,还参与肾小球选择性滤过.肾小球内皮细胞直接暴露于血液循环,最易受到血液中致病因子的损伤,继而引发原发性或继发性肾小球疾病.因此本文就肾小球内皮细胞损伤机制做一综述,为治疗慢性肾脏病提供新的思路.【期刊名称】《实验与检验医学》【年(卷),期】2018(036)004【总页数】4页(P463-466)【关键词】内皮细胞;循环免疫复合物;细胞因子【作者】喻信林【作者单位】江西中医药大学,江西南昌 330006【正文语种】中文【中图分类】R446;R361+.3肾小球内皮细胞损伤在CKD发展中的研究尚不多,但已有研究显示,在急性肾损伤时,内皮细胞表达细胞间粘附分-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)增高,ICAM-1 是一种小分子量的黏附分子,其表达升高主要促进白细胞的黏附和微血栓形成,是内皮细胞活化的标志。
vWF是内皮屏障损伤的标志,在2型糖尿病研究中发现,血浆vWF与微量白蛋白尿呈显著正相关,许多研究证实微量白蛋白尿不仅提示肾脏受损,也是发生全身微血管损伤的线索。
可见内皮细胞损伤是肾脏内微循环紊乱的始动因素,内皮细胞的损伤引发的细胞因子网络调节紊乱,启动炎症反应,引发肾脏损伤的“瀑布效应”;同时由于内皮细胞损伤所致的微血管丢失导致慢性肾小管间质缺血,缺血是AngⅡ、内皮素-1(ET-1)合成和分泌的强烈刺激剂,二者是具有收缩血管作用的血管活性因子,进一步加重间质缺血,肾小管间质和血管的损害又增加了肾小球后的血管阻力,致使肾小球滤过率下降,进入恶性循环。
内皮细胞功能与血管疾病的关系研究随着老龄化人口的逐渐增多,血管疾病就成为了人类面临的重要健康问题。
血管疾病包括冠心病、高血压、动脉硬化和中风等,这些疾病的发生与血管内皮细胞的功能密切相关。
内皮细胞 (Endothelial cells,ECs)是血管内衬的单层扁平细胞,其发挥着多种重要的生理功能,包括维持血管通透性、调节血管舒缩、促进血栓形成等。
然而,多种外界因素如高血压、高脂血症、糖尿病等均可引起内皮细胞功能失调,从而导致大量的血管疾病的发生。
以下会从内皮细胞的基本生理功能、内皮细胞功能异常与血管疾病的关系及内皮细胞治疗血管疾病的前景这三个方面入手,探讨内皮细胞功能与血管疾病之间的关系及前沿治疗手段。
内皮细胞的基本生理功能内皮细胞具有多种生理功能。
首先是维持血管通透性的功能:血管内皮细胞是血管壁的保护屏障,其不仅可以限制水分子、离子和大分子物质的自由扩散,还可以通过调节介质的信号通路,以确保良好的细胞间连接。
其次,内皮细胞有调节血管舒缩的功能:通过内皮细胞分泌诸如内皮素、一氧化氮、血管活性物质等介质,可以对充血和缺血等不同外部因素做出反应,以达到维持血管舒张和收缩平衡的效果。
此外,ECs还可以分泌促进血栓形成的因子,发挥着促进血液循环的重要作用。
内皮细胞功能异常与血管疾病的关系内皮细胞功能异常是导致血管疾病发生的重要因素之一。
当心脏负荷增加时,内皮细胞会受到很大的压力,从而导致其生理功能发生抑制性变化:在缺氧状态下其分泌的一氧化氮量减少,促进血管舒张的效果下降;同时增加促进血栓形成因子的分泌量,加速血栓形成,增加中风发生的风险。
此外,一些外界环境因素也可以影响内皮细胞的功能,如高血压、动脉硬化等。
在这些病理情况下,内皮细胞的生理功能通常受到不同程度的影响,表现为血管壁的微小损伤,血管通透性异常增强,血管收缩功能障碍,从而导致一系列疾病的发生。
内皮细胞治疗血管疾病的前景内皮细胞功能损伤与血管疾病的关系逐渐被认识到,并且内皮细胞治疗血管疾病的研究也日益受到关注。
内皮细胞成管实验意义
内皮细胞成管实验是一种常用的实验技术,主要用于研究血管内皮的形成、功能以及相关疾病的发生机制。
其意义如下:
1. 研究血管新生: 内皮细胞成管实验可以模拟体外环境,使得
细胞在实验条件下形成管道结构,从而研究血管新生的机制。
这对于研究血管生成与修复、肿瘤血管生成等生理和病理过程具有重要意义。
2. 研究血管内皮功能: 血管内皮细胞是血管壁的重要组成部分,也是调控血液循环、维持血管功能的关键细胞。
通过内皮细胞成管实验可以研究血管内皮细胞的迁移、增殖、黏附和血管通透性等功能,有助于深入了解血管内皮的生理功能和疾病的发生机制。
3. 研究血管疾病: 内皮细胞成管实验可用于研究多种血管疾病,包括动脉粥样硬化、高血压、糖尿病微血管并发症等。
通过模拟疾病条件,如高脂饮食、高糖环境,可以观察和评估内皮细胞功能的异常变化,以及研究潜在的治疗策略。
4. 药物筛选和评估: 内皮细胞成管实验可以用于药物的筛选和
评估。
通过观察药物对内皮细胞形成管道的影响,可以初步评估其对血管内皮的作用,并为开发新的血管相关药物提供重要依据。
总之,内皮细胞成管实验的意义在于帮助我们更好地了解血管
内皮的形成和功能,揭示血管疾病的机制,并为研究和治疗血管相关疾病提供实验基础和指导。
内皮细胞新生指标细胞是构成生物体的最基本单位,内皮细胞是构成血管内膜和其他器官内膜的一种细胞类型。
内皮细胞在维持血液循环、调节血管通透性和参与免疫反应等方面发挥着重要的作用。
在某些情况下,内皮细胞也可以发生新生,以应对不同的生理和病理情况。
内皮细胞的新生指标是衡量细胞增殖和生长的重要指标之一。
细胞的新生包括细胞的增殖和分化两个过程。
内皮细胞的增殖可以通过细胞周期的调节来实现。
一般来说,细胞周期包括G1期(细胞生长和准备复制DNA)、S期(DNA复制)、G2期(准备细胞分裂)和M期(细胞分裂)。
内皮细胞的增殖速率和细胞周期的调控直接影响内皮细胞的新生。
内皮细胞的分化是指细胞从一种分化状态转变为另一种分化状态的过程。
内皮细胞可以分化为静止状态、激活状态和再分化状态等不同状态。
内皮细胞的分化状态可以通过检测特定分子标志物的表达来评估其新生的程度。
在内皮细胞的新生过程中,有一系列的生物分子和信号通路参与其中。
一些生长因子和细胞因子,如血小板源性生长因子(PDGF)、肿瘤坏死因子(TNF)和转化生长因子-β(TGF-β)等,可以促进内皮细胞的增殖和分化。
此外,一些信号通路,如Wnt信号通路和Notch信号通路等,也参与了内皮细胞的新生过程。
内皮细胞的新生还受到一些生理和病理因素的影响。
例如,血流动力学因素、神经递质和细胞外基质等可以调节内皮细胞的新生。
在一些疾病中,如动脉粥样硬化和炎症性疾病等,内皮细胞的新生异常,导致血管功能紊乱和炎症反应的发生。
了解内皮细胞的新生指标有助于我们深入了解细胞增殖和分化的机制,并为相关疾病的治疗和预防提供新的方向。
在临床中,如何调节和控制内皮细胞的新生是一项具有重要意义的研究课题。
通过研究新的治疗策略,我们可以帮助患者恢复血管功能、调节炎症反应和预防一些心血管疾病的发生。
总之,内皮细胞的新生指标是衡量细胞增殖和分化的重要指标之一。
细胞周期的调节和分子标志物的表达可以帮助我们评估内皮细胞的新生程度。
血管内皮细胞与血管疾病的相关性分析作为人体最重要的组成部分之一,血管系统的正常运作对人体各器官发挥正常功能至关重要。
血管内皮细胞,是内皮细胞的一类,是一些均贴合在血管壁内层的细胞,它们的正常生理功能对血管系统的稳定运行起着关键作用。
然而,一旦血管内皮细胞遭到损伤,就会导致血管内皮层的功能和正常生理活动产生影响,从而引发一系列血管疾病。
本文将通过对血管内皮细胞与血管疾病的相关性展开讨论。
**血管内皮细胞的生理功能**血管内皮细胞是具有单层排列的扁平细胞,这种细胞组成了血管内皮层,对血管系统的正常生理运作起着至关重要的作用。
血管内皮细胞最主要的生理功能之一,是维持血管壁的稳定性。
血管内皮细胞除了具备血管壁结构的支撑作用外,还能够产生一系列细胞因子,这些因子对血液中的血小板和血细胞发生作用,进而影响凝血功能和炎症反应等机体的生理过程。
血管内皮细胞还具有调节血管内环境的作用。
血管内皮细胞通过释放血管活性物质等细胞因子,例如一氧化氮、血管紧张素等,调节血管内皮功能。
同时,血管内皮细胞还能够限制外界因素对血管的伤害。
例如,当有外界创伤或感染等因素进入血液循环系统时,血管内皮细胞会减缓这些因素对身体的损害。
**血管疾病与血管内皮细胞**血管疾病是指影响人体血管系统的疾病,这些疾病与血管内皮细胞的损伤和功能障碍有密切的联系。
一旦血管内皮细胞发生损伤,会导致下列一系列与血管疾病有关的问题。
* 动脉粥样硬化与血管内皮层正常的生理功能不同,当血管内皮上的细胞起始受到损伤时,会引起一系列异常反应,例如导致凝血反应滞后,白细胞浸润以及氧化应激等。
这些反应都是导致动脉粥样硬化的重要因素,严重损害了血管的整体健康。
* 糖尿病大量研究表明,糖尿病和血管内皮细胞功能障碍有着密切关系。
在糖尿病患者中,血糖水平的不稳定和过高往往会导致血管内皮细胞的损伤。
随着时间的推移,这些受损的细胞会积累起来,最终导致动脉硬化的发作。
* 高血压高血压是一种与血管内皮细胞有关的血管疾病,在高血压患者中,血管内皮细胞的功能异常往往会导致动脉管腔狭窄和血流量减少,从而引起高血压。
内皮细胞定义和功能
内皮细胞是人体上皮细胞的一种,是一种单层扁平上皮细胞,主要位于血管的内膜,内皮细胞呈现多边形,互相之间紧密联合,形成了完整的血管内膜结构。
内皮细胞具有多种功能,包括:
1.形成屏障:内皮细胞在血管和组织之间形成屏障,能够控制物质和流体进出组织的流动,同时能够控制物质的通过以及白细胞进出血液的过程。
2.液体过滤:内皮细胞具有液体过滤的功能,例如在肾脏的肾小球中,内皮细胞能够过滤血液中的废物和多余的水分,形成尿液。
3.血管张力调节:内皮细胞能够感知血液中的化学物质和压力变化,从而调节血管的收缩和舒张,以维持正常的血液循环。
4.止血和炎症反应:内皮细胞在止血和炎症反应中扮演重要角色,当血管受到损伤时,内皮细胞能够分泌多种生物活性物质,促进止血和炎症反应。
5.激素运输:内皮细胞能够运输激素和营养物质,例如胰岛素、葡萄糖等,从而对血管和组织起到调节作用。
总之,内皮细胞在维持人体血液循环、物质运输、止血和炎症反应等方面具有重要作用。
血管内皮细胞对动脉硬化发展的影响机制研究随着现代科学技术的发展,对于心血管疾病的研究越来越深入,而动脉硬化则是引起心血管疾病的重要原因之一。
那么到底什么是动脉硬化呢?它的发病机制有哪些呢?本文将重点分析血管内皮细胞对动脉硬化发展的影响机制。
一、动脉硬化的定义及概述首先,我们需要了解动脉硬化的基本知识。
动脉硬化是一种血管疾病,它是由于动脉壁内皮细胞活化、内皮细胞损伤、炎性细胞的参与以及脂质沉积等一系列因素导致血管内膜增厚、血管腔变窄、弹性降低和韧性增强,最终导致血管管腔变窄,血流阻力增加,甚至闭塞。
动脉硬化需要长时间的发展过程,在这个过程中,血管内皮细胞的作用非常重要。
二、血管内皮细胞的作用血管内皮细胞(Endothelial Cells,ECs)是在血管内膜上的一层单层细胞膜,它是血管壁与血液之间的界面,与身体内器官的血液循环密切相关。
血管内皮细胞不仅能够调节血管舒张和收缩,而且还可以干预血液与血管之间的物质交换。
血管内皮细胞的健康状况对于心血管健康非常重要。
正常情况下,血管内皮细胞可以释放一系列活性物质,如NO(一种重要的血管扩张因子)等,这些物质对于维护血管健康极为重要。
但若内皮细胞受到一些有害刺激如吸烟、高血糖、高脂血症、高血压等影响后,会释放大量的氧自由基和炎症因子,导致内皮细胞损伤或死亡,使得血管内膜功能受损,通透性增加,从而培养了动脉硬化的土壤。
三、血管内皮细胞在动脉硬化中的影响血管内皮细胞在动脉硬化的过程中起着至关重要的作用。
在静息状态下,内皮细胞可以通过分泌一系列可溶性因子以及细胞粘附分子,来抵抗脂质沉积在血管管壁上的作用。
但当内皮细胞被某些刺激激活或损伤时,内皮细胞就会释放大量的炎性细胞因子,如IL-6、TNF-α和CCL2等炎性因子。
这些炎性因子可以吸引大量的炎性细胞,如单核细胞和T淋巴细胞到达动脉壁内部,带来大量氧自由基和活性氧物质分泌,损伤内皮细胞,促进脂质和胆固醇的沉积,形成典型的动脉粥样硬化斑块。
循环系统的结构与功能循环系统的结构与功能是主管护师考试中的重要考点,人卫医学网总结如下:循环系统由心脏、血管和调节血液循环的神经体液装置组成。
其功能是为全身各组织器官运输血液,将氧、营养物质输送到组织,并在内分泌腺和靶器官之间传递激素,同时将组织代谢产生的废物和二氧化碳运走,以保证人体新陈代谢的正常进行,维持机体内部理化环境的相对稳定。
研究发现心肌细胞和血管内皮细胞也具有内分泌功能,能分泌心钠肽、内皮素、内皮舒张因子等活性物质,在调节心、血管的运动和功能方面有重要作用。
循环系统疾病受生活水平和生活方式的影响,其发病率和病死率都很高。
而且,随着人口寿命的延长,逐渐成为影响人们健康的常见疾病。
1.心脏处于循环系统的中心,是一个中空的肌性器官,由左、右心房和心室四个心腔组成,同侧房室间有房室瓣相通,左房室之间的瓣膜称二尖瓣,右房室之间的瓣膜称三尖瓣。
左右心室与大血管之间亦有瓣膜相通,左心室与主动脉之间的瓣膜称主动脉瓣,右心室与肺动脉之间的瓣膜称肺动脉瓣。
心脏有节律地收缩和舒张推动血液循环,腔静脉回流来的含氧量低的血液泵入肺动脉,将自肺静脉回流来的含氧量高的血液泵入主动脉,供应全身脏器。
2.心脏的传导系统心脏传导系统由负责正常冲动形成与冲动传导的特殊心肌细胞组成。
包括窦房结、结间柬、房室结、房室束、希氏束、左右束支及其分支和浦肯野纤维网。
本系统能节律地发放冲动,并将冲动迅速传到普通心肌使之兴奋而收缩,其中窦房结具有最高的自律性。
3.心脏的血液供应心脏本身的血供主要来自冠状动脉,起源于主动脉根部,其大分支分布于心肌表面,小分支进入心肌,经毛细血管网汇集成心脏静脉,最后形成冠状静脉窦进入右心房。
4.血管是循环系统运输血液的管道,包括动脉、毛细血管和静脉。
动脉管壁含有较多的肌纤维和弹力纤维,具有一定的张力和弹性,并能在各种血管活性物质的作用下收缩和舒张,改变外周血管的阻力,又称'阻力血管',将血液从心脏向组织输送;毛细血管连接小动脉和小静脉,在组织中呈网状分布,管壁仅由一层内皮细胞和少量纤维组织构成,血液和组织进行物质交换的场所:提供氧、激素、酶、维生素和其他营养物质;运走代谢产物和二氧化碳,故毛细血管又称'功能血管'。
内皮细胞对血液循环的调节机制血液循环是人体健康的关键,内皮细胞扮演着至关重要的角色。
内皮细胞是血管内膜的主要成分之一,也是血管内血液与血管壁之间的重要联系。
内皮细胞分布于血管内膜,接触着血液及血管壁。
内皮细胞既是血管的保持者,也是调节血压、流量的关键。
这些元素的乖戾并不会使内皮细胞只是一个被动的元素,相反,他们是非常活跃的细胞类型,它们发挥着多种作用来维持正常的血液循环。
内皮细胞是血管内膜的主要细胞类型之一,它是维护正常血管壁的先锋。
内皮细胞的生长和分化依赖于一系列的生长因子和趋化因子,以及细胞间的相互作用。
同时,增加或减少内皮细胞数量,通过形态改变、单位杂化和细胞死亡等过程来调节血管的直径。
通过细胞因子、神经介质和代谢物质等分泌和释放,影响血管壁的肌肉层和肌肉细胞的营销。
内皮细胞也具有多种体内调节网络的潜力。
它们的受体分子可以识别血管内的许多生理和病理性因素,如血浆中的荷尔蒙、细胞因子、血小板激活因子和免疫调节分子。
根据不同的刺激,它们会分泌或合成许多生物活性物质,调整细胞生理功能、代谢等重要生物学过程。
早期研究发现,NO被认为是内皮细胞的唯一可选调节器。
然而,近年来科学家发现内皮细胞还分泌了其他一系列生物活性物质,例如内皮素-1和内皮素-2。
这些分泌物质特别对血管壁内的肌肉层的刺激作用明显,广泛参与血管壁的生长、细胞增殖、细胞训练等生物学过程。
除了内皮素的分泌之外,内皮细胞还可以通过某些机制来传递冲动。
例如,内皮细胞通过感知血管壁中的血流强度来调节血管的扩张和收缩。
当内皮细胞感受到壁厚大、较强的血流通过时,它们会分泌一些特殊的细胞因子,以减慢血流的速度,从而帮助血管壁适应高达某种水平的壁厚。
类似的机制也适用于调节血管的直径和血压。
总之,内皮细胞作为血管内皮膜的一部分,具有发挥多种功能的潜力。
它们通过分泌一系列生物活性物质和调节血管壁的细胞生理功能,调节了血管壁的生长、细胞增殖和细胞训练等生物学过程。
研究生课程论文课程名称动物生理生态学开课时间 2013学年第一学期学院化学与生命科学学院学科专业动物学学号姓名学位类别全日制硕士任课教师交稿日期 2013.12 23 成绩评阅日期评阅教师签名内皮细胞在血液循环系统中的影响和作用摘要:内皮细胞是血液包裹的最里面的,也是直接接触的一层内皮细胞,对血管和机体有保护作用,通过尿酸、染木素、晚期糖基化的三种物质对内皮细胞的凋亡、功能性的研究,对内皮细胞的合成和释放的细胞因子之间的平衡的紊乱,本综述是总结三个实验性文章对于后来糖尿病、心血管通透性增加还有血管舒张及各种炎症,和心血管增生疾病,有一个铺垫性开创。
关键词:内皮细胞,尿酸,染木素,晚期糖基化,凋亡。
The impact and role of endothelial cells inthe circulatory systemAbstract: endothelial cells is the most inside blood package. a layer of endothelial cells are in direct contact. and has a protective effect on blood vessels and the body. the functionality of the three substances through the uric acid. dye lignin, advanced glycation apoptosis. on endothelial cells. balance disorder between cytokine synthesis and release of endothelial cells of this review is a summary. three experimental articles for later diabetes. cardiovascular increased permeability and vasodilation and various kinds of inflammation. and cardiovascular proliferative diseases, there is a basic starting.Keywords: endothelial cells. uric acid. dye lignin.advanced glycation.apoptosis.引言血管内皮覆盖于血管内膜表面,不仅是血管的保护膜,更是机体重要的内分泌、旁分泌器官,其参与调节血管壁通透性、维持血管舒张/收缩平衡、调节凝血功能平衡、减轻血管炎症反应等,对维持心血管系统发挥正常功能起着重要的作用。
1993年Ross等人[1]首次提出“内皮功能障碍”假说,即在各种因素作用下,血管内皮细胞合成和释放的细胞因子之间的平衡紊乱,导致血管通透性增加、血管舒张/收缩失衡、炎症反应增加等[2]。
此后,血管内皮功能成为心血管领域研究的热点,几乎所有的心血管疾病均与内皮功能障碍有关。
正是因为内皮细胞的重要性,在近期的三篇文献中“尿酸对血管内皮细胞氧化应激反应的影响及其对细胞的损伤作用”“染料木素对氧化应激诱导内皮细胞氧化应激损伤的保护作用和机制”“晚期糖基化终产物对心肌微血管内皮细胞及糖尿病心肌缺血再灌注损伤的影响及机制”总结性的对内皮细胞的结构和功能做出一个简要的分析。
随着生活条件改善,心血管疾病的发病率逐年增加,据世界卫生组织2008年全球疾病负担报告指出,心血管疾病是全球头号杀手。
在认识血糖及血脂等经典危险因素的同时,高尿酸血症患病率的逐年上升与心血管疾病的关系备受关注。
大量流行病学调查发现尿酸(Uric acid,UA)升高与高血压、糖尿病、代谢综合征、’肾脏损害等心血管疾病的发生、发展有关。
[3]1. 尿酸对内皮细胞的影响UA是内源性核酸分解与食物中摄入的嚓吟经核普酶分解为次黄嘌吟,在黄嘌吟氧化酶(Xanthine oxidase,XO)作用下转变为黄嘌吟,并进一步降解而产生的。
在人和多数灵长类动物中,UA主要经肾脏(占90%)和肠道(10% )排泄。
非哺乳类动物等可表达尿酸酶,将血清尿酸(Serum uric acid,SUA)转化成尿囊素,由于尿囊素的水溶性高,容易通过肾脏排泄,所以这些动物的SUA浓度常常低于0.02g/L,而人和多数灵长类动物因缺乏尿酸酶,SUA常常较高,容易患高尿酸血症。
当人类SUA浓度高于0.06g/L(女性)或0.07g/L(男性)时,即可产生高尿酸血症[4]。
UA首次被关注是由于过饱和的尿酸(水中>0.068g/L)结晶,产生关节炎症引起痛风。
后来发现,UA结晶不仅有促炎症作用,也有抗氧化作用Ames等指出UA是循环中主要的抗氧化剂,正是它的存在减少了氧化应激带来的变老和基因癌变,从而使得人和某些灵长类动物的寿命较其他哺乳动物更长。
在说明UA能阻止疾病发生的同时,有学者提出高尿酸血症可能通过损伤血管内皮细胞功能参与心血管疾病的发生、发展。
Erdogan 等[5]大量观察性研究表明无论是SUA正常的健康者、原发性高血压还是心力衰竭者,SUA与内皮细胞功能均呈负相关;Mszzali M[6]等动物实验证明,通过应用尿酸酶抑制剂3周建立的高尿酸血症模型,说明高尿酸血症与高血压的发生有关,且通过降低UA可阻止舒是一种机体阴离子转运体,可阻止UA进入细胞,从而抑制UA的氧化应激反应patsakA指出RAS系统中的重要组成部分血管紧张素II除了能直接收缩血管外,还能诱导产生氧自由基,加速一氧化氮( Nitric oxide,NO )消耗而降低其舒血管作用,而UA可激活RAS系统;UA穿过受损的内皮细胞进入血管平滑肌,激活P38, ERK44/42 MAPK途径,活化转录因子AP-1, NF-KB,从而产生MCP-1, CRP及PDGF等细胞因子,使VSMC增殖或产生炎症反应‘27-2810此三种作用机制之间相互联系,关系错综复杂,因此目前对于UA致内皮细胞损伤的具体机制尚不明确。
作者通过UA对内皮细胞的一系列的实验,在不同的浓度的UA对内皮细胞的结构的影响,我们可以在分光光度计的观察下,在不同的时间段下,我们可以测量内皮细胞的含氧量。
实验原理:模拟机体内黄嘿吟与XO反应系统,产生02,加入电子传递物质及gress氏显色剂,使反应体系呈现紫红色,可用分光光度计侧其吸光度。
当被测样本中含有产生O2一时,则比色时测试管的吸光度高于对照管的吸光度;当被测样本中含有02一抑制剂时,则比色时测试管的吸光度低于对照管的吸光度,从而可反映出被检物品对O2一的影响能力。
我们可以看出其中的结论是如图1。
这分别是在0h,24h,48h 的情况下培养的内皮细胞下状况,HUVEC消化后呈圆形,单个或数个连接,细胞接种后约1h开始贴壁生长,早期细胞呈小多角、球形、呈团状,少数细胞伸展,24h生长最快,逐渐生长成梭形,细胞间相互连接,呈鱼贯状,间呈漩涡状排列。
核清晰,呈圆形或椭圆形,1-2个核仁,胞浆丰富,内含小颗粒,48h胞体呈多角形一可见相互嵌合,为单层,呈铺路石状排列(图1)。
符合血管内皮细胞生长方式[7]。
图1 不同时间HUVEC体外培养情况(200×)尿酸可刺激liuvEc内O2一表达;当尿酸作用时间为6,12,24,48h时,0.10g/L UA组与O.OSg/L UA组O2一表达无统计学差异(< P > 0.05 ) 0.20g/L UA组较0.1 0g/LUA组O2一表达显著性增加(P<0.05 ) 0.30g/L组与0.20g/L组无统计学差异((P> 0.05)。
空白对照组各时间点间O2一表达无明显变化;不同浓度尿酸(0.05, 0.10, 0.20,0.30g/L ),随着作用时间(6, 12, 24h)延长,O2一表达逐渐增加;当尿酸作用时间为48h时,O2一表达显著性降低。
3.5尿酸对血管内皮细胞NADPH. X0, eNOS, COX-2, LOX表达的影响尿酸可激活NADPH, XO. eNOS表达,但COX-2及LOX表达较空白对照组无明显变化;随着尿酸刺激浓度的增加,NADPH. X0, eNOS表达逐渐增加,而0.30g/L UA组较0.20g/L UA组NADPH 表达无显著性差异,XO表达增加,eNOS表达显著性下降。
尿酸对血管内皮损害机制除氧化应激外,尚有RAS激活及血管平滑肌细胞增殖或炎症等,且三者之间联系紧密[8],如有学者指出尿酸激活内皮细胞氧化应激是基于RAS激活基础上;尿酸通过激活RAS系统刺激V SMC增殖,RAS阻滞剂(AT1受体)可阻止尿酸诱导VSMC增殖,说明RAS与VSMC关系密切[9]。
因此为求进一步深入、全面地探讨尿酸对血管损害机制应制备动物模型同时研究尿酸与氧化应激、RAS系统及血管平滑肌细胞增殖及炎症等[10]。
2 晚期糖基化终产物对心肌微血管内皮细胞的影响晚期糖基化终产物(advanced glycation end products, AGEs)是机体在长期高糖状态时蛋白质和还原糖之间经过非酶性糖基化反应生成的物质,它被认为是糖尿病最主要的致病物质之一。
AGEs主要通过与其受体((RAGE)作用从而促发氧化应激反应,导致ROS大量产生,促进ICAM, VCAM, TNF-a,IL-6等一系列炎症因子的表达,导致细胞的损伤。
最近有研究表明,与野生型小鼠相比,RAGE-/一小鼠心肌缺血再灌注损伤明显降低,同时伴有硝基酪氨酸(体内蛋白质被硝基化修饰的主要指标)水平增加。
但是,AGEs/RAGE导致蛋白质被硝基化修饰的机制以及导致哪种蛋白质硝基化修饰仍不清楚,更重要的是AGE s/RAGE在心肌以及心肌微血管内皮细胞缺血性损伤中的作用及机制也未完全阐明[11]。
晚期糖基化终产物增加缺氧复氧诱导的心肌微血管内皮细胞的硫氧还蛋白硝基化失活,硫氧还蛋白是一种12kd大小的小分子蛋白,具有促进细胞增殖及生长的功能。
其活性除了转录及翻译水平的调节外,还可以通过翻译后的修饰来调节。
有研究表明,硫氧还蛋白可以被硝基化修饰,导致其活性不可逆的被抑制,从而取消其心肌保护作用。
在本实验中我们发现,晚期糖基化终产物可以导致体内某些蛋白质的硝基化修饰,但是究竟是哪种蛋白被修饰仍不清楚[12]。
因此,我们假设,晚期糖基化终产物导致的心肌微血管内皮细胞损伤可能与硫氧还蛋白的硝基化修饰有关。
我们发现,与Sham组相比,缺氧复氧损伤分别增加对照及晚期糖基化终产物预孵育组硫氧还蛋白的表达(all P<0.05 )但是晚期糖基化终产物不管对Sham组及S I/R组的心肌微血管内皮细胞的硫氧还蛋白的表达均没有影响[13]。