Физиологична функция на тромбоцитите

Тромбоцитите (тромбоцитите) са малки парчета цитоплазма, освободени от цитоплазмата на зрелите мегакариоцити в костния мозък.Въпреки че мегакариоцитите са най-малкият брой хемопоетични клетки в костния мозък, представляващи само 0,05% от общия брой ядрени клетки на костния мозък, тромбоцитите, които те произвеждат, са изключително важни за хемостатичната функция на тялото.Всеки мегакариоцит може да произведе 200-700 тромбоцити.

Броят на тромбоцитите при нормален възрастен е (150-350) × 109/L.Тромбоцитите имат функцията да поддържат целостта на стените на кръвоносните съдове.Когато броят на тромбоцитите намалее до 50 × Когато кръвното налягане е под 109/L, лека травма или само повишено кръвно налягане може да причини петна от застой на кръв по кожата и субмукозата и дори голяма пурпура.Това е така, защото тромбоцитите могат да се установят върху съдовата стена по всяко време, за да запълнят празнините, оставени от отделянето на ендотелните клетки, и могат да се слеят в съдови ендотелни клетки, които могат да играят важна роля в поддържането на целостта на ендотелните клетки или възстановяването на ендотелните клетки.Когато има твърде малко тромбоцити, тези функции са трудни за изпълнение и има тенденция към кървене.Тромбоцитите в циркулиращата кръв обикновено са в „стационарно“ състояние.Но когато кръвоносните съдове са увредени, тромбоцитите се активират чрез повърхностен контакт и действието на определени коагулационни фактори.Активираните тромбоцити могат да отделят серия от вещества, необходими за хемостатичния процес и да упражняват физиологични функции като адхезия, агрегация, освобождаване и адсорбция.

Продуциращите тромбоцити мегакариоцити също са получени от хемопоетични стволови клетки в костния мозък.Хематопоетичните стволови клетки първо се диференцират в мегакариоцитни прогениторни клетки, известни също като мегакариоцити, образуващи колония (CFU Meg).Хромозомите в ядрото на етапа на прогениторната клетка обикновено са 2-3 плоидни.Когато прогениторните клетки са диплоидни или тетраплоидни, клетките имат способността да пролиферират, така че това е етапът, когато мегакариоцитните линии увеличават броя на клетките.Когато мегакариоцитните прогениторни клетки се диференцират допълнително в мегакариоцити с 8-32 плоидност, цитоплазмата започва да се диференцира и ендомембранната система постепенно завършва.И накрая, мембранна субстанция разделя цитоплазмата на мегакариоцита на много малки области.Когато всяка клетка е напълно отделена, тя се превръща в тромбоцит.Една по една тромбоцитите падат от мегакариоцитите през пролуката между ендотелните клетки на стената на синусите на вената и навлизат в кръвния поток.

Имайки напълно различни имунологични свойства.TPO е гликопротеин, произвеждан главно от бъбреците, с молекулно тегло приблизително 80 000-90 000.Когато тромбоцитите в кръвния поток намаляват, концентрацията на TPO в кръвта се увеличава.Функциите на този регулаторен фактор включват: ① засилване на синтеза на ДНК в прогениторни клетки и увеличаване на броя на клетъчните полиплоиди;② Стимулиране на мегакариоцитите да синтезират протеин;③ Увеличете общия брой мегакариоцити, което води до увеличено производство на тромбоцити.Понастоящем се смята, че пролиферацията и диференциацията на мегакариоцитите се регулират главно от два регулаторни фактора на двата етапа на диференциация.Тези два регулатора са мегакариоцитен колониестимулиращ фактор (Meg CSF) и тромбопоетин (TPO).Meg CSF е регулаторен фактор, който действа главно на етапа на прогениторните клетки и неговата роля е да регулира пролиферацията на мегакариоцитните прогениторни клетки.Когато общият брой на мегакариоцитите в костния мозък намалее, производството на този регулаторен фактор се увеличава.

След като тромбоцитите навлязат в кръвообращението, те имат физиологични функции само през първите два дни, но средният им живот може да бъде 7-14 дни.При физиологични хемостатични дейности, самите тромбоцити ще се разпаднат и ще освободят всички активни вещества след агрегация;Може също така да се интегрира в съдовите ендотелни клетки.В допълнение към стареенето и разрушаването, тромбоцитите могат също да бъдат изразходвани по време на техните физиологични функции.Стареещите тромбоцити се поглъщат в тъканите на далака, черния дроб и белите дробове.

1. Ултраструктура на тромбоцитите

При нормални условия тромбоцитите изглеждат като леко изпъкнали дискове от двете страни със среден диаметър 2-3 μm.Средният обем е 8 μ M3.Тромбоцитите са ядрени клетки без специфична структура под оптичен микроскоп, но сложна ултраструктура може да се наблюдава под електронен микроскоп.Понастоящем структурата на тромбоцитите обикновено се разделя на околна област, област на зол-гел, област на органели и зона на специална мембранна система.

Нормалната повърхност на тромбоцитите е гладка, с видими малки вдлъбнати структури и представлява отворена каналикуларна система (OCS).Областта около повърхността на тромбоцитите се състои от три части: външен слой, единична мембрана и субмембранна област.Обвивката се състои основно от различни гликопротеини (GP), като GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX и др. Той образува различни адхезионни рецептори и може да свързва към TSP, тромбин, колаген, фибриноген и др. От решаващо значение е тромбоцитите да участват в коагулацията и имунната регулация.Единичната мембрана, известна още като плазмена мембрана, съдържа протеинови частици, вградени в липидния двоен слой.Броят и разпределението на тези частици са свързани с адхезията на тромбоцитите и коагулационната функция.Мембраната съдържа Na+-K+-ATPase, която поддържа разликата в концентрацията на йони вътре и извън мембраната.Подмембранната зона е разположена между долната част на единичната мембрана и външната страна на микротубула.Подмембранната област съдържа подмембранни нишки и актин, които са свързани с адхезията и агрегацията на тромбоцитите.

Микротубули, микрофиламенти и субмембранни нишки също съществуват в зол гелната област на тромбоцитите.Тези вещества съставляват скелета и системата за свиване на тромбоцитите, като играят важна роля в деформацията на тромбоцитите, освобождаването на частиците, разтягането и свиването на съсирека.Микротубулите са съставени от тубулин, представляващ 3% от общия протеин на тромбоцитите.Основната им функция е да поддържат формата на тромбоцитите.Микрофиламентите съдържат главно актин, който е най-изобилният протеин в тромбоцитите и представлява 15%~20% от общия тромбоцитен протеин.Субмембранните нишки са главно влакнести компоненти, които могат да помогнат на актин-свързващия протеин и актин да се свържат в снопове заедно.Предпоставката за наличието на Ca2+, актинът си сътрудничи с протромбин, контрактин, свързващ протеин, коактин, миозин и т.н., за да завърши промяната на формата на тромбоцитите, образуването на псевдоподиум, клетъчната контракция и други действия.

Таблица 1 Гликопротеини на основната тромбоцитна мембрана

Зоната на органелите е областта, в която има много видове органели в тромбоцитите, което има жизненоважно въздействие върху функцията на тромбоцитите.Това е и изследователска гореща точка в съвременната медицина.Най-важните компоненти в областта на органелите са различни частици, като α частици, плътни частици（ δ частици) и лизозоми（λ частици и т.н., вижте Таблица 1 за подробности.α Гранулите са местата за съхранение в тромбоцитите, които могат да секретират протеини.Има повече от десет във всяка тромбоцитна α частица.Таблица 1 изброява само относително основните компоненти и според търсенето на автора е установено, че α Има над 230 нива на тромбоцитни производни фактори (PDF), присъстващи в гранулите.Съотношение на плътни частици α Частиците са малко по-малки, с диаметър 250-300 nm и има 4-8 плътни частици във всяка пластинка.Понастоящем е установено, че 65% от ADP и ATP се съхраняват в плътни частици в тромбоцитите и 90% от 5-HT в кръвта също се съхраняват в плътни частици.Следователно, плътните частици са от решаващо значение за агрегацията на тромбоцитите.Способността за освобождаване на ADP и 5-HT също се използва клинично за оценка на функцията на тромбоцитна секреция.В допълнение, този регион също съдържа митохондрии и лизозоми, които също са гореща точка за изследване в страната и чужбина тази година.Нобеловата награда за физиология и медицина за 2013 г. беше присъдена на трима учени, Джеймс Е. Ротман, Ранди У. Шекман и Томас С. Сюдхоф, за откриването на мистериите на вътреклетъчните транспортни механизми.Има и много неизвестни полета в метаболизма на веществата и енергията в тромбоцитите чрез вътреклетъчни тела и лизозома.

Специалната мембранна система включва OCS и плътна тръбна система (DTS).OCS е извита тръбопроводна система, образувана от повърхността на тромбоцитите, потъващи във вътрешността на тромбоцитите, което значително увеличава повърхността на тромбоцитите в контакт с плазмата.В същото време това е извънклетъчен канал за навлизане на различни вещества в тромбоцитите и освобождаване на различно съдържание на частици от тромбоцитите.DTS тръбопроводът не е свързан с външния свят и е място за синтез на вещества в кръвните клетки.

2. Физиологичната функция на тромбоцитите

Основната физиологична функция на тромбоцитите е да участват в хемостазата и тромбозата.Функционалната активност на тромбоцитите по време на физиологичната хемостаза може грубо да се раздели на два етапа: начална хемостаза и вторична хемостаза.Тромбоцитите играят важна роля и в двата етапа на хемостазата, но специфичните механизми, по които функционират, все още се различават.

1) Първоначалната хемостатична функция на тромбоцитите

Тромбът, образуван по време на първоначалната хемостаза, е предимно бял тромб и реакциите на активиране като тромбоцитна адхезия, деформация, освобождаване и агрегация са важни механизми в процеса на първична хемостаза.

I. Реакция на тромбоцитна адхезия

Адхезията между тромбоцитните и нетромбоцитните повърхности се нарича тромбоцитна адхезия, която е първата стъпка в участието в нормалните хемостатични реакции след съдово увреждане и важна стъпка при патологична тромбоза.След съдово увреждане, тромбоцитите, преминаващи през този съд, се активират от повърхността на тъканта под съдовия ендотел и незабавно се прилепват към откритите колагенови влакна на мястото на нараняване.На 10 минути локално отложените тромбоцити достигат максималната си стойност, образувайки бели кръвни съсиреци.

Основните фактори, участващи в процеса на адхезия на тромбоцитите, включват гликопротеин на тромбоцитната мембрана Ⅰ (GP Ⅰ), фактор на фон Вилебранд (vW фактор) и колаген в субендотелната тъкан.Основните типове колаген, присъстващи на съдовата стена, са типове I, III, IV, V, VI и VII, сред които колаген тип I, III и IV са най-важните за процеса на адхезия на тромбоцитите при протичащи условия.Факторът vW е мост, който свързва адхезията на тромбоцитите към колаген тип I, III и IV, а гликопротеиновият специфичен рецептор GP Ib върху тромбоцитната мембрана е основното място за свързване на тромбоцитния колаген.В допълнение, гликопротеините GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP IV, CD36 и CD31 на тромбоцитната мембрана също участват в адхезията към колагена.

II.Реакция на агрегация на тромбоцитите

Феноменът на тромбоцитите, които се прилепват един към друг, се нарича агрегация.Реакцията на агрегиране протича с реакцията на адхезия.В присъствието на Ca2+ гликопротеинът на тромбоцитната мембрана GPIIb/IIIa и фибриногенът агрегират диспергираните тромбоцити заедно.Агрегацията на тромбоцитите може да бъде предизвикана от два различни механизма, единият е различни химически индуктори, а другият е причинен от напрежение на срязване при условия на протичане.В началото на агрегацията, тромбоцитите се променят от формата на диск в сферична форма и изпъкват някои псевдо крака, които приличат на малки тръни;В същото време дегранулацията на тромбоцитите се отнася до освобождаването на активни вещества като ADP и 5-HT, които първоначално са били съхранявани в плътни частици.Освобождаването на ADP, 5-HT и производството на някои простагландини са много важни за агрегацията.

ADP е най-важното вещество за агрегацията на тромбоцитите, особено ендогенния ADP, освободен от тромбоцитите.Добавете малко количество ADP (концентрация при 0,9) към суспензията на тромбоцитите μ Под mol/L), може бързо да причини агрегация на тромбоцитите, но бързо да се деполимеризира;Ако се добавят умерени дози ADP (1,0) μ При около mol/L, настъпва втора необратима фаза на агрегация малко след края на първата фаза на агрегация и фазата на деполимеризация, която се причинява от ендогенния ADP, освободен от тромбоцитите;Ако се добави голямо количество ADP, това бързо предизвиква необратима агрегация, която директно навлиза във втората фаза на агрегацията.Добавянето на различни дози тромбин към суспензията на тромбоцитите също може да причини агрегация на тромбоцитите;И подобно на ADP, тъй като дозировката постепенно се увеличава, може да се наблюдава обратима агрегация само от първата фаза до появата на две фази на агрегация и след това директно навлизане във втората фаза на агрегация.Тъй като блокирането на освобождаването на ендогенен ADP с аденозин може да инхибира тромбоцитната агрегация, причинена от тромбин, това предполага, че ефектът на тромбина може да бъде причинен от свързването на тромбина към тромбиновите рецептори на тромбоцитната клетъчна мембрана, което води до освобождаване на ендогенен ADP.Добавянето на колаген може също да причини агрегация на тромбоцитите в суспензия, но обикновено се смята, че само необратимата агрегация във втората фаза се причинява от ендогенното освобождаване на ADP, причинено от колаген.Веществата, които обикновено могат да причинят агрегация на тромбоцитите, могат да намалят сАМР в тромбоцитите, докато тези, които инхибират агрегацията на тромбоцитите, повишават сАМР.Поради това понастоящем се смята, че намаляването на сАМР може да причини повишаване на Ca2+ в тромбоцитите, насърчавайки освобождаването на ендогенен ADP.ADP причинява агрегация на тромбоцитите, което изисква наличието на Ca2+ и фибриноген, както и консумация на енергия.

Ролята на тромбоцитния простагландин Фосфолипидът на тромбоцитната плазмена мембрана съдържа арахидонова киселина, а тромбоцитната клетка съдържа фосфатидна киселина А2.Когато тромбоцитите се активират на повърхността, се активира и фосфолипаза А2.Под катализата на фосфолипаза А2, арахидоновата киселина се отделя от фосфолипидите в плазмената мембрана.Арахидоновата киселина може да образува голямо количество TXA2 под катализата на тромбоцитната циклооксигеназа и тромбоксан синтазата.TXA2 намалява сАМР в тромбоцитите, което води до силна тромбоцитна агрегация и вазоконстриктивен ефект.TXA2 също е нестабилен, така че бързо се трансформира в неактивен TXB2.В допълнение, нормалните васкуларни ендотелни клетки съдържат простациклин синтаза, която може да катализира производството на простациклин (PGI2) от тромбоцитите.PGI2 може да увеличи сАМР в тромбоцитите, така че има силен инхибиторен ефект върху тромбоцитната агрегация и вазоконстрикцията.

Адреналинът може да премине през α 2. Медиацията на адренергичния рецептор може да причини двуфазна тромбоцитна агрегация с концентрация (0,1~10) μMol/L.Тромбин при ниски концентрации (<0,1 μ При mol/L, първата фаза на агрегация на тромбоцитите се причинява главно от PAR1; При високи концентрации (0,1-0,3) μ При mol/L, втората фаза на агрегация може да бъде индуцирана от PAR1 и PAR4 Силните индуктори на тромбоцитната агрегация също включват тромбоцитния активиращ фактор (PAF), колаген, vW фактор, 5-HT и т.н. атеросклероза.

III.Реакция на освобождаване на тромбоцитите

Когато тромбоцитите са подложени на физиологична стимулация, те се съхраняват в плътни частици α Феноменът на много вещества в частиците и лизозомите, които се изхвърлят от клетките, се нарича реакция на освобождаване.Функцията на повечето тромбоцити се постига чрез биологичните ефекти на веществата, образувани или освободени по време на реакцията на освобождаване.Почти всички индуктори, които причиняват агрегация на тромбоцитите, могат да предизвикат реакция на освобождаване.Реакцията на освобождаване обикновено настъпва след първата фаза на агрегация на тромбоцитите и веществото, освободено от реакцията на освобождаване, индуцира втората фаза на агрегация.Индукторите, които причиняват реакции на освобождаване, могат грубо да се разделят на:

i.Слаб индуктор: ADP, адреналин, норепинефрин, вазопресин, 5-НТ.

ii.Средни индуктори: TXA2, PAF.

iii.Силни индуктори: тромбин, панкреатичен ензим, колаген.

2) Ролята на тромбоцитите в кръвосъсирването

Тромбоцитите участват главно в различни коагулационни реакции чрез фосфолипиди и мембранни гликопротеини, включително адсорбция и активиране на коагулационни фактори (фактори IX, XI и XII), образуване на комплекси, стимулиращи коагулацията на повърхността на фосфолипидните мембрани, и насърчаване на образуването на протромбин.

Плазмената мембрана на повърхността на тромбоцитите се свързва с различни коагулационни фактори, като фибриноген, фактор V, фактор XI, фактор XIII и др. α Частиците съдържат също фибриноген, фактор XIII и някои тромбоцитни фактори (PF), сред които PF2 и PF3 насърчават коагулацията на кръвта.PF4 може да неутрализира хепарина, докато PF6 инхибира фибринолизата.Когато тромбоцитите се активират на повърхността, те могат да ускорят процеса на повърхностно активиране на коагулационните фактори XII и XI.Счита се, че фосфолипидната повърхност (PF3), осигурена от тромбоцитите, ускорява активирането на протромбина с 20 000 пъти.След свързване на фактори Xa и V с повърхността на този фосфолипид, те също могат да бъдат защитени от инхибиторните ефекти на антитромбин III и хепарин.

Когато тромбоцитите се агрегират, за да образуват хемостатичен тромб, процесът на коагулация вече е настъпил локално и тромбоцитите са разкрили голямо количество фосфолипидни повърхности, осигурявайки изключително благоприятни условия за активиране на фактор X и протромбин.Когато тромбоцитите се стимулират от колаген, тромбин или каолин, сфингомиелинът и фосфатидилхолинът от външната страна на тромбоцитната мембрана се обръщат с фосфатидил етаноламин и фосфатидилсерин от вътрешната страна, което води до увеличаване на фосфатидил етаноламин и фосфатидилсерин на повърхността на мембраната.Горните фосфатидилови групи, обърнати върху повърхността на тромбоцитите, участват в образуването на везикули на повърхността на мембраната по време на активирането на тромбоцитите.Везикулите се отделят и влизат в кръвообращението, за да образуват микрокапсули.Везикулите и микрокапсулите са богати на фосфатидилсерин, който помага при сглобяването и активирането на протромбина и участва в процеса на насърчаване на коагулацията на кръвта.

След агрегацията на тромбоцитите, неговият α Освобождаването на различни тромбоцитни фактори в частиците насърчава образуването и увеличаването на кръвни влакна и улавя други кръвни клетки, за да образуват съсиреци.Следователно, въпреки че тромбоцитите постепенно се разпадат, хемостатичните емболи все още могат да се увеличат.Тромбоцитите, останали в кръвния съсирек, имат псевдоподии, които се простират в мрежата от кръвни влакна.Контрактилните протеини в тези тромбоцити се свиват, причинявайки прибиране на кръвния съсирек, изстисквайки серума и превръщайки се в твърда хемостатична запушалка, здраво запечатвайки съдовата празнина.

Когато активира тромбоцитите и коагулационната система на повърхността, той също така активира фибринолитичната система.Плазминът и неговият активатор, съдържащи се в тромбоцитите, ще бъдат освободени.Освобождаването на серотонин от кръвните влакна и тромбоцитите може също да накара ендотелните клетки да отделят активатори.Въпреки това, поради разпадането на тромбоцитите и освобождаването на PF6 и други вещества, които инхибират протеазите, те не се влияят от фибринолитичната активност по време на образуването на кръвни съсиреци.

（Съдържанието на тази статия е препечатано и ние не предоставяме никаква изрична или подразбираща се гаранция за точността, надеждността или пълнотата на съдържанието, съдържащо се в тази статия, и не носим отговорност за мненията в тази статия, моля, разберете.）