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保护血管内皮细胞屏障,预防动脉硬化

【摘要】:所有血管的内壁都衬着一层薄薄的上皮细胞,称之为内皮细胞。实际上毛细血管就是由单层内皮细胞相互连接、卷曲而成的。因此,预防动脉硬化的根本措施是保持内皮细胞屏障的完好。当血管内皮细胞受到损伤时,它也会召集炎症细胞,在血管壁上发生炎症反应。因此,预防动脉硬化的第一要务,就是保护血管内皮细胞不受损伤。

血液是人体中流动最快、最为活跃的液体成分。人体的全部血液都被限制在封闭的血管网内,借助心脏的驱动,经动脉血管流向全身的毛细血管网,再由静脉收集起来,流回心脏。人体组织中到处都有密集的毛细血管网(只有牙齿、指甲、毛发、眼角膜、软骨等组织中没有毛细血管)。毛细血管由单层内皮细胞构成,血液与细胞间液的分隔与物质交换就是在毛细血管这个层次上实现的。因此,内皮细胞是外交和防御的重要屏障。

毛细血管非常细,直径不到10微米(我们可以想象一下,头发丝的直径为100~200微米),负责血液与机体组织之间的物质交换。毛细血管壁是由单层内皮细胞构成的,非常薄,但是它具有强大的功能,可以选择性地让血液中的营养成分透过管壁进入组织,同时把组织中的代谢产物纳入血液,以便输送到相应的器官去处理。

毛细血管虽然很细小,但是它的总交换面积非常庞大。让我们来想象一下,假如把体内所有的毛细血管都剖开、摊平,连接成一张薄膜,它的总面积可达1 000平方米。一个人只要活着,构成身体的所有组织就要不停地进行新陈代谢,或者叫作吐故纳新,也就是要不停地从血液循环中获取营养物质(包括水分和氧气),还要获取来自其他器官和组织的信使物质(激素、酶、各种因子等);同时又要不停地把代谢产物和需要传递出去的物质交给血液循环带走。所有这些交换过程主要依靠毛细血管来完成,这就难怪需要这么大的交换面积了。

所有血管的内壁都衬着一层薄薄的上皮细胞,称之为内皮细胞。实际上毛细血管就是由单层内皮细胞相互连接、卷曲而成的。紧密连接的内皮细胞构成一道屏障,它是我们体内的万里长城。内皮细胞构成所有血管的内表面,它不仅使血管内壁保持光滑,有利于血液流动,而且遮蔽着内皮下组织,不让内皮下组织有机会直接接触血液。这里存在着深层次上的内外关系:内皮下组织是“内”,血液是“外”,血管内皮细胞构成一道屏障,负责处理血液与组织的内外关系。这道屏障的作用主要体现在以下方面:

首先,内皮细胞保障血液与组织之间的物质交换井然有序。

内皮细胞把循环血液与组织隔开,使得二者之间的物质交换不可以随便发生,而是要遵循物理的、化学的和生物学的规律,有序进行。内皮细胞能限制循环血液中的大分子颗粒进入内皮下间隙。血液中的某些颗粒如果随便进入内皮下间隙,那可是要出毛病的。比如血液中正常存在的低密度脂蛋白胆固醇颗粒,这家伙如果遇到内皮细胞损伤,就会跑到内皮下间隙,在这里聚集成堆,发生氧化,进一步演变成动脉硬化斑块。因此,预防动脉硬化的根本措施是保持内皮细胞屏障的完好。说到这里,你也许会产生疑问:内皮细胞长在血管里面,我能有什么办法去保护它呢?其实,办法就在我们的日常生活中。高血压、高血糖、高血脂、吸烟、超重和肥胖、不合理膳食、缺少体力活动、心理压力、过量饮酒、空气污染等,这些因素都会对血管内皮细胞造成损伤,因此被称为“心血管病危险因素”。你只要认真地、坚持不懈地消除和控制这些危险因素,就是在保护你的内皮细胞屏障。

第二,内皮细胞是防止血管内凝血的重要保障。

受损伤的部位发生凝血,是一种保护反应,有利于止血和损伤修复。但是正常情况下,凝血绝对不允许发生在血管内。一旦血管内发生不正常的凝血,就会形成血栓,堵塞血管,导致心肌梗死、脑梗死、脑栓塞、肺梗死、下肢动脉栓塞、下肢深静脉血栓形成等,这叫作血栓病。血栓病的发生有三个要素:血流淤滞、血液凝固性改变、内皮细胞损伤。其中内皮细胞损伤是核心。只要内皮细胞完好、功能正常,其他因素就不能发挥作用。

为什么受损伤的部位会发生凝血?这是因为人体组织中含有胶原蛋白,损伤部位暴露的胶原蛋白一旦接触血液,就会引起血小板黏附、聚集,激活凝血反应。为什么血管内流动的血液不会凝固?这是因为血管内皮细胞遮蔽着内皮下组织,不让内皮下组织有机会直接接触血液,这是防止血管内凝血的重要保障。(www.chuimin.cn)

内皮细胞不但有屏障作用,还不停地向血液中释放一些抗凝物质,保障血管内不会随便发生凝血。其中重要的有前列环素合成酶和肝素。前列环素合成酶催化血小板产生前列环素(PGI2),PGI2具有抑制血小板聚集的作用。关于肝素,可能你早就听说过,因为医疗上就经常使用肝素,它可以通过多种途径发挥抗凝作用。

第三,内皮细胞不断地清除血液内的细小血栓和纤维蛋白颗粒,保障血液的流动性

在日常生理活动中,即便是一个正常的人,也难免经常发生各种损伤,包括机械的、化学的、生物学的损伤,引发不同程度的凝血反应。凝血反应所产生的细小血栓和纤维蛋白必须随时被清除,以保证血液循环的正常进行。这个任务也有赖于血管内皮细胞。小血管的内皮细胞不停地合成和释放一种物质——纤溶酶原激活物。它可以激活血液中的纤溶酶原,使之转化为纤溶酶。纤溶酶可以使已经形成的纤维蛋白降解,成为纤维蛋白降解产物(就是把纤维蛋白分解成更细小的片段,送到肝脏去处理)。这个过程就叫作纤溶。

第四,血管内皮细胞在人体免疫功能中扮演着重要角色。

正常情况下,健康的内皮细胞抑制白细胞黏附,从而发挥抗炎作用。在局部损伤或感染时,内皮细胞通过分泌趋化因子,召集循环中的白细胞向损伤部位靠拢,并产生黏附分子促使白细胞黏附。这些作用有利于损伤的修复或感染的控制。

当血管内皮细胞受到损伤时,它也会召集炎症细胞,在血管壁上发生炎症反应。这本来是一种保护性反应,但是,如果反应持续,就会在血管壁上发生病变,形成动脉粥样硬化。因此,预防动脉硬化的第一要务,就是保护血管内皮细胞不受损伤。我们在前文中刚刚提到怎样消除和控制危险因素、保护你的内皮细胞。

内皮细胞的功能远不止这些,这里主要叙述它的屏障功能。例如,内皮细胞还参与调节血管平滑肌的收缩和舒张。内皮细胞产生的一氧化氮、前列环素是血管舒张因子,产生的内皮素是血管收缩因子。如果血管发生了粥样硬化,内皮细胞的功能遭到破坏,血管的收缩和舒张功能也就不正常了,这也是缺血性心脑血管病的重要病理生理机制。