stringtranslate.com

Эндотелий

Эндотелий ( мн.р.: эндотелия ) представляет собой один слой плоских эндотелиальных клеток , выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов . [1] Эндотелий образует интерфейс между циркулирующей кровью или лимфой в просвете и остальной частью стенки сосуда. Эндотелиальные клетки образуют барьер между сосудами и тканями и контролируют поток веществ и жидкости в ткань и из нее.

Эндотелиальные клетки, находящиеся в непосредственном контакте с кровью, называются эндотелиальными клетками сосудов, тогда как клетки, находящиеся в непосредственном контакте с лимфой , известны как лимфатические эндотелиальные клетки. Сосудистые эндотелиальные клетки выстилают всю систему кровообращения , от сердца до мельчайших капилляров .

Эти клетки обладают уникальными функциями, которые включают фильтрацию жидкости , например, в клубочках почек, тонус кровеносных сосудов , гемостаз , рекрутирование нейтрофилов и транспорт гормонов. Эндотелий внутренних поверхностей камер сердца называется эндокардом . Нарушение функции может привести к серьезным проблемам со здоровьем во всем организме.

Состав

Эндотелий представляет собой тонкий слой одиночных плоских ( плоских ) клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов . [1]

Эндотелий имеет мезодермальное происхождение. И кровеносные, и лимфатические капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, называемого монослоем. На прямых участках кровеносного сосуда эндотелиальные клетки сосудов обычно выравниваются и удлиняются в направлении тока жидкости. [2] [3]

Терминология

Фундаментальная модель анатомии , указатель терминов, используемых для описания анатомических структур, проводит различие между эндотелиальными клетками и эпителиальными клетками на основе того, из каких тканей они развиваются, и утверждает, что наличие виментина, а не кератиновых нитей, отделяет их от эпителиальных. клетки. [4] Многие считали эндотелий специализированной эпителиальной тканью. [5]

Функция

Эндотелий выстилает внутреннюю стенку сосудов, показанных здесь.
Микроскопический снимок , показывающий эндотелий (вверху) внутри сердца .

Эндотелий образует интерфейс между циркулирующей кровью или лимфой в просвете и остальной частью стенки сосуда. Это образует барьер между сосудами и тканями и контролирует поток веществ и жидкости в ткань и из нее. Это контролирует прохождение материалов и транзит лейкоцитов в кровоток и из него. Чрезмерное или длительное повышение проницаемости эндотелия, как при хроническом воспалении, может привести к отеку тканей ( отек ). Изменение барьерной функции также участвует в экстравазации рака. [6]

Эндотелиальные клетки участвуют во многих других аспектах функции сосудов, в том числе:

Формирование кровеносных сосудов

Эндотелий участвует в образовании новых кровеносных сосудов, называемом ангиогенезом . [9] Ангиогенез является важнейшим процессом развития органов эмбриона и плода, [10] а также восстановления поврежденных участков. [11] Этот процесс запускается снижением содержания кислорода в тканях (гипоксией) или недостаточным напряжением кислорода, что приводит к новому развитию кровеносных сосудов, выстланных эндотелиальными клетками. Ангиогенез регулируется сигналами, которые способствуют и замедляют этот процесс. Эти про- и антиангиогенные сигналы включают интегрины, хемокины, ангиопоэтины, агенты, чувствительные к кислороду, соединительные молекулы и эндогенные ингибиторы. [10] Ангиопоэтин-2 взаимодействует с VEGF, способствуя пролиферации клеток и миграции эндотелиальных клеток.

Общая схема ангиогенеза такова.

Иммунный ответ хозяина

Эндотелиальные клетки экспрессируют различные иммунные гены органоспецифичным образом. [12] Эти гены включают важные иммунные медиаторы и белки, которые облегчают клеточную связь с гемопоэтическими иммунными клетками. [13] Эндотелиальные клетки кодируют важные особенности структурного клеточного иммунного ответа в эпигеноме и, следовательно, могут быстро реагировать на иммунологические проблемы. Вклад некроветворных клеток, таких как эндотелий, в иммунитет хозяина называется «структурным иммунитетом». [14]

Клиническое значение

Эндотелиальная дисфункция или потеря правильной эндотелиальной функции является признаком сосудистых заболеваний и часто рассматривается как ключевое раннее событие в развитии атеросклероза . [15] Нарушение функции эндотелия, вызывающее гипертонию и тромбоз, часто наблюдается у больных ишемической болезнью сердца , сахарным диабетом , гипертонией , гиперхолестеринемией , а также у курильщиков . Также было показано, что эндотелиальная дисфункция является предиктором будущих неблагоприятных сердечно-сосудистых событий, включая инсульт, болезни сердца, а также присутствует при воспалительных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит, диабет и системная красная волчанка. [16] [17]

Эндотелиальная дисфункция является результатом изменений функции эндотелия. [18] [19] После накопления жира ( липидов ) и при стимуляции воспаления эндотелиальные клетки активируются, что характеризуется экспрессией таких молекул, как E-селектин, VCAM-1 и ICAM-1, которые стимулируют адгезию иммунные клетки. [20] Кроме того, активируются факторы транскрипции , которые представляют собой вещества, которые увеличивают выработку белков внутри клеток; в частности AP-1 и NF-κB , что приводит к увеличению экспрессии цитокинов, таких как IL-1 , TNFα и IFNγ , которые способствуют воспалению. [21] [22] Такое состояние эндотелиальных клеток способствует накоплению липидов и липопротеинов в интиме, что приводит к атеросклерозу, и последующему рекрутированию лейкоцитов и тромбоцитов, а также пролиферации гладкомышечных клеток, что приводит к образованию жирная полоса. Поражения, образующиеся в интиме, и стойкое воспаление приводят к десквамации эндотелия, что нарушает эндотелиальный барьер, что приводит к повреждению и последующей дисфункции. [23] Напротив, воспалительные стимулы также активируют NF-κB-индуцированную экспрессию деубиквитиназы A20 ( TNFAIP3 ), которая, как было показано, самостоятельно восстанавливает эндотелиальный барьер. [24]

Одним из основных механизмов эндотелиальной дисфункции является снижение уровня оксида азота , часто из-за высокого уровня асимметричного диметиларгинина , который мешает нормальному стимулируемому L-аргинином синтезу оксида азота и, таким образом, приводит к гипертонии. Наиболее распространенным механизмом эндотелиальной дисфункции является увеличение количества активных форм кислорода , что может нарушать выработку и активность оксида азота посредством нескольких механизмов. [25] Сигнальный белок ERK5 необходим для поддержания нормальной функции эндотелиальных клеток. [26] Еще одним последствием повреждения эндотелия является высвобождение патологического количества фактора фон Виллебранда , который способствует агрегации тромбоцитов и их адгезии к субэндотелию и, таким образом, образованию потенциально смертельных тромбов.

Ангиосаркома представляет собой рак эндотелия и встречается редко: в США регистрируется всего 300 случаев в год. [27] Однако прогноз обычно плохой: пятилетняя выживаемость составляет 35%. [28]

Исследовать

Эндотелий при раке

Было признано, что эндотелиальные клетки, формирующие сосуды опухоли, имеют различные морфологические характеристики, различное происхождение по сравнению с физиологическим эндотелием и различную молекулярную подпись, что дает возможность для внедрения новых биомаркеров опухолевого ангиогенеза и может обеспечить новые антиангиогенные лекарственные мишени. [29]

Эндотелий в рационе

Здоровая диета, богатая фруктами и овощами, благотворно влияет на функцию эндотелия, в то время как диета с высоким содержанием красного и обработанного мяса , жареных продуктов, рафинированных зерновых и обработанного сахара увеличивает адгезию эндотелиальных клеток и стимуляторов атерогенности. [30] Диеты с высоким содержанием жиров отрицательно влияют на функцию эндотелия. [31]

Было обнаружено, что средиземноморская диета улучшает функцию эндотелия у взрослых, что может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний . [32] [33] Потребление грецких орехов улучшает функцию эндотелия. [34] [35]

Эндотелий при Covid-19

В апреле 2020 года впервые сообщалось о наличии вирусных элементов в эндотелиальных клетках 3 пациентов, умерших от COVID-19 . Исследователи из Цюрихского университета и Гарвардской медицинской школы сочли эти результаты признаком общего эндотелиита в различных органах, воспалительной реакции эндотелия на инфекцию, которая может привести или, по крайней мере, способствовать полиорганной недостаточности при Covid-19. 19 пациентов с сопутствующими заболеваниями, такими как сахарный диабет, гипертония и сердечно-сосудистые заболевания. [36] [37]

История

В 1958 году А. С. Тодд из Сент-Эндрюсского университета продемонстрировал, что эндотелий кровеносных сосудов человека обладает фибринолитической активностью. [38] [39]

Смотрите также

Список различных типов клеток в организме взрослого человека

Рекомендации

  1. ^ ab «Эндотелий» в Медицинском словаре Дорланда.
  2. ^ Эскин С.Г., Айвс К.Л., Макинтайр Л.В. , Наварро Л.Т. (июль 1984 г.). «Реакция культивируемых эндотелиальных клеток на устойчивый поток». Микрососудистые исследования . 28 (1): 87–94. дои : 10.1016/0026-2862(84)90031-1. ПМИД  6748961.
  3. ^ Ланжилль Б.Л., Адамсон С.Л. (апрель 1981 г.). «Связь между направлением кровотока и ориентацией эндотелиальных клеток в местах артериальных ветвей у кроликов и мышей». Исследование кровообращения . 48 (4): 481–488. дои : 10.1161/01.RES.48.4.481 . ПМИД  7460219.
  4. ^ «Эндотелиальная клетка». БиоПортал . Стэндфордский Университет. Архивировано из оригинала 2 октября 2013 г. Проверено 28 сентября 2013 г.
  5. ^ Ковачич Дж. К. , Меркадер Н., Торрес М., Бём М., Фустер В. (апрель 2012 г.). «Эпителиально-мезенхимальный и эндотелиально-мезенхимальный переход: от сердечно-сосудистого развития к заболеванию». Тираж . 125 (14): 1795–1808. дои : 10.1161/circulationaha.111.040352. ПМЦ 3333843 . ПМИД  22492947. 
  6. ^ Эскрибано Дж., Чен М.Б., Моеендарбари Э., Цао X, Шеной В., Гарсиа-Азнар Дж.М. и др. (май 2019 г.). «Баланс механических сил способствует образованию эндотелиальных разрывов и может способствовать экстравазации рака и иммунных клеток». PLOS Вычислительная биология . 15 (5): e1006395. arXiv : 1811.09326 . Бибкод : 2019PLSCB..15E6395E. дои : 10.1371/journal.pcbi.1006395 . ПМК 6497229 . ПМИД  31048903. 
  7. ^ Ли X, Фанг П., Ли Ю, Куо Ю.М., Эндрюс А.Дж., Нанаяккара Г. и др. (июнь 2016 г.). «Митохондриальные активные формы кислорода опосредуют лизофосфатидилхолин-индуцированную активацию эндотелиальных клеток». Атеросклероз, тромбоз и сосудистая биология . 36 (6): 1090–1100. дои : 10.1161/ATVBAHA.115.306964. ПМЦ 4882253 . ПМИД  27127201. 
  8. ^ Вествебер Д (ноябрь 2015 г.). «Как лейкоциты пересекают эндотелий сосудов». Обзоры природы. Иммунология . 15 (11): 692–704. дои : 10.1038/nri3908. PMID  26471775. S2CID  29703333.
  9. ^ Гриффиоен, AW; Молема, Г. (2000). «Ангиогенез: возможности фармакологического вмешательства в лечение рака, сердечно-сосудистых заболеваний и хронического воспаления». Фармакологические обзоры . 52 (2): 237–268. ПМИД  10835101.
  10. ^ аб Буис Д., Кусуманто Ю., Мейер С., Малдер Н.Х., Хосперс Г.А. (февраль 2006 г.). «Обзор про- и антиангиогенных факторов как целей клинического вмешательства». Фармакологические исследования . 53 (2): 89–103. дои : 10.1016/j.phrs.2005.10.006. ПМИД  16321545.
  11. ^ Дадли, AC; Гриффиоен, AW (2023). «Патологический ангиогенез: механизмы и терапевтические стратегии». Ангиогенез . 26 (3): 313–347. дои : 10.1007/s10456-023-09876-7. ПМЦ 10105163 . ПМИД  37060495. 
  12. ^ Краусгрубер Т., Фортельный Н., Файф-Гернедл В., Сенекович М., Шустер Л.К., Лерчер А. и др. (июль 2020 г.). «Структурные клетки являются ключевыми регуляторами органоспецифических иммунных ответов». Природа . 583 (7815): 296–302. Бибкод : 2020Natur.583..296K. дои : 10.1038/s41586-020-2424-4 . ПМЦ 7610345 . PMID  32612232. S2CID  220295181. 
  13. ^ Армингол Э, офицер А, Харисменди О, Льюис Н.Э. (февраль 2021 г.). «Расшифровка межклеточных взаимодействий и коммуникации на основе экспрессии генов». Обзоры природы. Генетика . 22 (2): 71–88. дои : 10.1038/s41576-020-00292-x. ПМЦ 7649713 . ПМИД  33168968. 
  14. ^ Минтон К. (сентябрь 2020 г.). «Атлас генов структурного иммунитета». Обзоры природы. Иммунология . 20 (9): 518–519. дои : 10.1038/s41577-020-0398-y . PMID  32661408. S2CID  220491226.
  15. ^ Боттс С.Р., Фиш Дж.Э., Хоу К.Л. (декабрь 2021 г.). «Дисфункциональный сосудистый эндотелий как движущая сила атеросклероза: новые взгляды на патогенез и лечение». Границы в фармакологии . 12 : 787541. дои : 10.3389/fphar.2021.787541 . ПМЦ 8727904 . ПМИД  35002720. 
  16. ^ Цукахара Т., Цукахара Р., Ханиу Х., Мацуда Ю., Мураками-Мурофуши К. (сентябрь 2015 г.). «Циклическая фосфатидная кислота ингибирует секрецию фактора роста эндотелия сосудов эндотелиальными клетками коронарной артерии человека с диабетом через гамма-рецептор, активируемый пролифератором пероксисом». Молекулярная и клеточная эндокринология . 412 : 320–329. doi : 10.1016/j.mce.2015.05.021. hdl : 10069/35888 . PMID  26007326. S2CID  10454566.
  17. ^ Раджендран П., Ренгараджан Т., Тангавел Дж., Нишигаки Ю., Сактисекаран Д., Сетхи Г., Нишигаки I (09.11.2013). «Сосудистый эндотелий и болезни человека». Международный журнал биологических наук . 9 (10): 1057–1069. дои : 10.7150/ijbs.7502. ПМЦ 3831119 . ПМИД  24250251. 
  18. ^ Янторно М., Кампиа Ю., Ди Даниэле Н., Нистико С., Форлео ГБ, Кардилло С., Тезауро М. (апрель 2014 г.). «Ожирение, воспаление и эндотелиальная дисфункция». Журнал биологических регуляторов и гомеостатических агентов . 28 (2): 169–176. ПМИД  25001649.
  19. ^ Рериани МК, Лерман Л.О., Лерман А. (июнь 2010 г.). «Эндотелиальная функция как функциональное выражение сердечно-сосудистых факторов риска». Биомаркеры в медицине . 4 (3): 351–360. дои : 10.2217/bmm.10.61. ПМЦ 2911781 . ПМИД  20550469. 
  20. ^ Лопес-Гарсия Э, Ху FB (август 2004 г.). «Питание и эндотелий». Текущие отчеты о диабете . 4 (4): 253–259. дои : 10.1007/s11892-004-0076-7. PMID  15265466. S2CID  24878288.
  21. ^ Блейк Дж.Дж., Ридкер, премьер-министр (октябрь 2002 г.). «Воспалительные биомаркеры и прогнозирование сердечно-сосудистого риска». Журнал внутренней медицины . 252 (4): 283–294. дои : 10.1046/j.1365-2796.2002.01019.x . PMID  12366601. S2CID  26400610.
  22. ^ Мизуно Ю, Джейкоб Р.Ф., Мейсон Р.П. (2011). «Воспаление и развитие атеросклероза». Журнал атеросклероза и тромбоза . 18 (5): 351–358. дои : 10.5551/jat.7591 . ПМИД  21427505.
  23. ^ Мяйранпяя М.И., Хейккиля Х.М., Линдстедт К.А., Уоллс А.Ф., Кованен П.Т. (ноябрь 2006 г.). «Десквамация эндотелия коронарной артерии человека протеазами тучных клеток человека: последствия эрозии бляшек». Ишемическая болезнь сердца . 17 (7): 611–621. дои : 10.1097/01.mca.0000224420.67304.4d. PMID  17047445. S2CID  1884596.
  24. ^ Сони Д., Ван Д.М., Регми СК, Миттал М., Фогель С.М., Шлютер Д., Тируппати С. (май 2018 г.). «Дебиквитиназная функция А20 поддерживает и восстанавливает эндотелиальный барьер после повреждения сосудов легких». Открытие клеточной смерти . 4 (60): 60. дои : 10.1038/s41420-018-0056-3. ПМЦ 5955943 . ПМИД  29796309. 
  25. ^ Динфилд Дж., Дональд А., Ферри С., Джаннаттасио С., Халкокс Дж., Халлиган С. и др. (январь 2005 г.). «Эндотелиальная функция и дисфункция. Часть I: Методологические вопросы оценки различных сосудистых русл: заявление Рабочей группы по эндотелину и эндотелиальным факторам Европейского общества гипертонии». Журнал гипертонии . 23 (1): 7–17. дои : 10.1097/00004872-200501000-00004. ПМИД  15643116.
  26. ^ Робертс О.Л., Холмс К., Мюллер Дж., Кросс Д.А., Кросс MJ (декабрь 2009 г.). «ERK5 и регуляция функции эндотелиальных клеток». Труды Биохимического общества . 37 (Часть 6): 1254–1259. дои : 10.1042/BST0371254. ПМИД  19909257.
  27. ^ «Ангиосаркома - Национальный институт рака». www.cancer.gov . 27 февраля 2019 г. Проверено 10 августа 2021 г.
  28. ^ Янг Р.Дж., Браун, Нью-Джерси, Рид М.В., Хьюз Д., Уолл П.Дж. (октябрь 2010 г.). «Ангиосаркома». «Ланцет». Онкология . 11 (10): 983–991. дои : 10.1016/S1470-2045(10)70023-1. ПМИД  20537949.
  29. ^ * Милошевич В., Эдельманн Р.Дж., Фосс Дж.Х., Остман А., Акслен Л.А. (2022). «Молекулярные фенотипы эндотелиальных клеток злокачественных опухолей». В Акслен Л.А., Уотник Р.С. (ред.). Биомаркеры микроокружения опухоли . Чам: Спрингер. стр. 31–52. дои : 10.1007/978-3-030-98950-7_3. ISBN 978-3-030-98949-1.
  30. ^ Дефаго, доктор медицинских наук, Элорриага Н., Ирасола В.Е., Рубинштейн А.Л. (декабрь 2014 г.). «Влияние режима питания на эндотелиальные биомаркеры: систематический обзор». Журнал клинической гипертонии . 16 (12): 907–913. дои : 10.1111/jch.12431. ПМК 4270900 . ПМИД  25376124. 
  31. ^ Фьюкс Дж. Дж., Келлоу, Нью-Джерси, Коуэн С.Ф., Уильямсон Дж., Дордевич А.Л. (сентябрь 2022 г.). «Один прием пищи с высоким содержанием жиров отрицательно влияет на постпрандиальную функцию эндотелия: систематический обзор и метаанализ». Американский журнал клинического питания . 116 (3): 699–729. doi : 10.1093/ajcn/nqac153. ПМЦ 9437993 . ПМИД  35665799. 
  32. ^ Шеннон О.М., Мендес И., Кёхл С., Мазиди М., Ашор А.В., Рубеле С. и др. (май 2020 г.). «Средиземноморская диета повышает функцию эндотелия у взрослых: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Журнал питания . 150 (5): 1151–1159. дои : 10.1093/jn/nxaa002 . ПМИД  32027740.
  33. ^ Фатима К., Рашид А.М., Мемон У.А., Фатима С.С., Джавайд С.С., Шахид О. и др. (февраль 2022 г.). «Средиземноморская диета и ее влияние на функцию эндотелия: метаанализ и систематический обзор». Ирландский журнал медицинских наук . 192 (1): 105–113. дои : 10.1007/s11845-022-02944-9 . ПМЦ 9892125 . PMID  35192097. S2CID  247013758. 
  34. ^ Мохаммади-Сартанг М., Беллиссимо Н., Тотоси де Зепетнек Д.О., Базьяр Х., Махмуди М., Мазлум З. (декабрь 2018 г.). «Влияние потребления грецких орехов на функцию эндотелия сосудов у человека: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Клиническое питание ESPEN . 28 : 52–58. doi :10.1016/j.clnesp.2018.07.009. PMID  30390893. S2CID  53221430.
  35. ^ Сяо Ю, Хуан В., Пэн С., Чжан Дж., Вонг С., Ким Дж. Х. и др. (июнь 2018 г.). «Влияние потребления орехов на функцию эндотелия сосудов: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований». Клиническое питание . 37 (3): 831–839. doi :10.1016/j.clnu.2017.04.011. PMID  28457654. S2CID  13930609.
  36. ^ Варга З., Фламмер А.Дж., Штайгер П., Хаберекер М., Андерматт Р., Цинкернагель А.С. и др. (май 2020 г.). «Инфекция эндотелиальных клеток и эндотелиит при COVID-19». Ланцет . 395 (10234): 1417–1418. дои : 10.1016/S0140-6736(20)30937-5. ПМЦ 7172722 . ПМИД  32325026. 
  37. ^ Сарду С., Гамбарделла Дж., Морелли М.Б., Ван Х, Марфелла Р., Сантулли Дж. (май 2020 г.). «Гипертония, тромбоз, почечная недостаточность и диабет: является ли COVID-19 эндотелиальным заболеванием? Комплексная оценка клинических и основных данных». Журнал клинической медицины . 9 (5): 1417. doi : 10.3390/jcm9051417 . ПМК 7290769 . ПМИД  32403217. 
  38. ^ Тодд А.С. (февраль 1958 г.). «Автографы фибринолиза». Природа . 181 (4607): 495–496. Бибкод : 1958Natur.181..495T. дои : 10.1038/181495b0. eISSN  1476-4687. PMID  13517190. S2CID  4219257.
  39. ^ Тодд А.С. (сентябрь 1964 г.). «Локализация фибринолитической активности в тканях». Британский медицинский бюллетень . 20 (3): 210–212. doi : 10.1093/oxfordjournals.bmb.a070333. eISSN  1471-8391. ПМИД  14209761.

Внешние ссылки