page_banner

Фізіологічна функція тромбоцитів

Тромбоцити (тромбоцити) — це невеликі шматочки цитоплазми, що виділяються з цитоплазми зрілого мегакаріоцита в кістковому мозку.Хоча мегакаріоцити є найменшою кількістю гемопоетичних клітин у кістковому мозку, що становить лише 0,05% від загальної кількості ядерних клітин кісткового мозку, тромбоцити, які вони виробляють, надзвичайно важливі для кровоспинної функції організму.Кожен мегакаріоцит може виробляти 200-700 тромбоцитів.

 

 

Кількість тромбоцитів у нормальної дорослої людини становить (150-350) × 109/л.Тромбоцити мають функцію підтримки цілісності стінок кровоносних судин.Коли кількість тромбоцитів знижується до 50 × Коли артеріальний тиск нижче 109/л, незначна травма або лише підвищення артеріального тиску може спричинити плями застою крові на шкірі та підслизовій основі і навіть велику пурпуру.Це пов’язано з тим, що тромбоцити можуть осідати на судинній стінці в будь-який час, щоб заповнити проміжки, утворені відшаруванням ендотеліальних клітин, і можуть зливатися в судинні ендотеліальні клітини, які можуть відігравати важливу роль у підтримці цілісності ендотеліальних клітин або відновленні ендотеліальних клітин.Коли тромбоцитів занадто мало, ці функції важко виконувати, і є схильність до кровотечі.Тромбоцити в циркулюючій крові, як правило, знаходяться в «стаціонарному» стані.Але коли кровоносні судини пошкоджені, тромбоцити активуються через поверхневий контакт і дію певних факторів згортання крові.Активовані тромбоцити можуть вивільняти низку речовин, необхідних для процесу гемостазу, і виконувати такі фізіологічні функції, як адгезія, агрегація, вивільнення та адсорбція.

Мегакаріоцити, що продукують тромбоцити, також походять із гемопоетичних стовбурових клітин у кістковому мозку.Гемопоетичні стовбурові клітини спочатку диференціюються в клітини-попередники мегакаріоцитів, також відомі як колонієутворюючі одиниці мегакаріоцити (КУО Мег).Хромосоми в ядрі стадії клітини-попередника зазвичай мають 2-3 плоїдність.Коли клітини-попередники диплоїдні або тетраплоїдні, клітини мають здатність до проліферації, тому це стадія, коли лінії мегакаріоцитів збільшують кількість клітин.Коли клітини-попередники мегакаріоцитів далі диференціювалися в мегакаріоцити з плоїдністю 8-32, цитоплазма почала диференціюватися, а ендомембранна система поступово завершилася.Нарешті, мембранна речовина розділяє цитоплазму мегакаріоцита на безліч дрібних ділянок.Коли кожна клітина повністю відділяється, вона стає тромбоцитом.Тромбоцити один за одним відпадають від мегакаріоцита через щілину між ендотеліальними клітинами стінки синуса вени і потрапляють у кров.

Маючи зовсім інші імунологічні властивості.ТПО - це глікопротеїн, що в основному виробляється нирками, з молекулярною масою приблизно 80000-90000.Коли тромбоцити в крові зменшуються, концентрація ТПО в крові підвищується.Функції цього регуляторного фактора включають: ① посилення синтезу ДНК у клітинах-попередниках і збільшення кількості клітинних поліплоїдів;② Стимулювати мегакаріоцити для синтезу білка;③ Збільшення загальної кількості мегакаріоцитів, що призводить до збільшення виробництва тромбоцитів.В даний час вважається, що проліферація і диференціювання мегакаріоцитів в основному регулюються двома регуляторними факторами на двох стадіях диференціювання.Цими двома регуляторами є мегакаріоцитарний колонієстимулюючий фактор (Meg CSF) і тромбопоетин (TPO).Meg CSF є регуляторним фактором, який в основному діє на стадії клітин-попередників, і його роль полягає в регуляції проліферації клітин-попередників мегакаріоцитів.Коли загальна кількість мегакаріоцитів у кістковому мозку зменшується, вироблення цього регуляторного фактора збільшується.

Після того, як тромбоцити потрапляють у кров, вони виконують фізіологічні функції лише протягом перших двох днів, але середня тривалість їх життя може становити 7-14 днів.При фізіологічній гемостатичній діяльності тромбоцити самі розпадуться і вивільнять усі активні речовини після агрегації;Він також може інтегруватися в ендотеліальні клітини судин.Окрім старіння та руйнування, тромбоцити також можуть витрачатися під час виконання своїх фізіологічних функцій.Старіючі тромбоцити поглинаються тканинами селезінки, печінки та легенів.

 

1. Ультраструктура тромбоцитів

За звичайних умов тромбоцити мають вигляд злегка опуклих дисків з обох сторін із середнім діаметром 2-3 мкм.Середній об'єм становить 8 мкм3.Тромбоцити — це ядерні клітини без специфічної структури під оптичним мікроскопом, але складну ультраструктуру можна спостерігати під електронним мікроскопом.В даний час структуру тромбоцитів загалом поділяють на навколишню область, зону золь-гелю, область органел і зону спеціальної мембранної системи.

Нормальна поверхня тромбоцитів гладка, з видимими невеликими увігнутими структурами і являє собою відкриту канальцеву систему (ОКС).Навколишня поверхня тромбоцитів складається з трьох частин: зовнішнього шару, одиничної мембрани та підмембранної області.Покриття в основному складається з різних глікопротеїнів (GP), таких як GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX тощо. Він утворює різноманітні рецептори адгезії та може з’єднувати до TSP, тромбіну, колагену, фібриногену тощо. Для тромбоцитів важливо брати участь у коагуляції та імунній регуляції.Одинична мембрана, також відома як плазматична мембрана, містить білкові частинки, вбудовані в ліпідний подвійний шар.Кількість і розподіл цих частинок пов'язані з адгезією тромбоцитів і функцією коагуляції.Мембрана містить Na+- K+- АТФазу, яка підтримує різницю концентрації іонів усередині та поза мембраною.Підмембранна зона розташована між нижньою частиною одиничної мембрани і зовнішньою стороною мікротрубочки.Підмембранна область містить підмембранні нитки та актин, які пов’язані з адгезією та агрегацією тромбоцитів.

Мікротрубочки, мікрофіламенти та субмембранні філаменти також існують у золь-гелевій області тромбоцитів.Ці речовини складають скелет і систему скорочення тромбоцитів, відіграючи важливу роль у деформації тромбоцитів, вивільненні частинок, розтягуванні та скороченні згустку.Мікротрубочки складаються з тубуліну, що становить 3% від загального білка тромбоцитів.Їх основна функція - підтримувати форму тромбоцитів.Мікрофіламенти в основному містять актин, який є найпоширенішим білком у тромбоцитах і становить 15–20% від загального білка тромбоцитів.Субмембранні філаменти в основному є компонентами волокон, які можуть допомогти актинозв’язуючому білку та актину з’єднатися в пучки.На основі присутності Ca2+ актин взаємодіє з протромбіном, контрактином, зв’язуючим білком, коактином, міозином тощо для повної зміни форми тромбоцитів, утворення псевдоподії, скорочення клітин та інших дій.

Таблиця 1 Глікопротеїни основної тромбоцитарної мембрани

Область органел – це область, де в тромбоцитах є багато видів органел, які мають життєво важливий вплив на функцію тромбоцитів.Це також гаряча точка досліджень у сучасній медицині.Найважливішими компонентами в області органел є різноманітні частинки, такі як α-частинки, щільні частинки (δ-частинки) і лізосоми (λ-частинки тощо), див. таблицю 1 для деталей.α Гранули - це місця зберігання в тромбоцитах, які можуть секретувати білки.У кожній пластинці міститься більше десяти α-частинок.У таблиці 1 перераховані лише відносно основні компоненти, і згідно з пошуком автора було виявлено, що α У гранулах міститься понад 230 рівнів тромбоцитарних факторів (PDF).Коефіцієнт щільних частинок α. Частинки трохи менші, з діаметром 250-300 нм, і в кожній пластинці міститься 4-8 щільних частинок.В даний час встановлено, що 65% АДФ і АТФ зберігаються в щільних частинках в тромбоцитах, і 90% 5-НТ в крові також зберігається в щільних частках.Тому щільні частинки мають вирішальне значення для агрегації тромбоцитів.Здатність вивільняти АДФ і 5-НТ також використовується клінічно для оцінки функції секреції тромбоцитів.Крім того, цей регіон також містить мітохондрії та лізосоми, які також є гарячою точкою досліджень у країні та за кордоном цього року.Нобелівська премія з фізіології та медицини 2013 року була присуджена трьом ученим, Джеймсу Е. Ротману, Ренді В. Шекману та Томасу С. Сюдгофу, за відкриття таємниць механізмів внутрішньоклітинного транспорту.Існує також багато невідомих областей метаболізму речовин і енергії в тромбоцитах через внутрішньоклітинні тільця і ​​лізосоми.

Область спеціальної мембранної системи включає OCS і щільну трубчасту систему (DTS).OCS — це звивиста трубопровідна система, утворена поверхнею тромбоцитів, що занурюється всередину тромбоцитів, значно збільшуючи площу поверхні тромбоцитів у контакті з плазмою.У той же час це позаклітинний канал для проникнення різних речовин у тромбоцити та вивільнення різного часткового вмісту тромбоцитів.Трубопровід DTS не пов'язаний із зовнішнім світом і є місцем для синтезу речовин у клітинах крові.

2. Фізіологічна функція тромбоцитів

Основною фізіологічною функцією тромбоцитів є участь у гемостазі та тромбоутворенні.Функціональна діяльність тромбоцитів під час фізіологічного гемостазу може бути умовно розділена на два етапи: початковий гемостаз і вторинний гемостаз.Тромбоцити відіграють важливу роль на обох стадіях гемостазу, але конкретні механізми їх функціонування все ще відрізняються.

1) Початкова гемостатична функція тромбоцитів

Тромб, що утворюється під час первинного гемостазу, є переважно білим тромбом, і реакції активації, такі як адгезія, деформація, вивільнення та агрегація тромбоцитів, є важливими механізмами в процесі первинного гемостазу.

I. Реакція злипання тромбоцитів

Адгезія між тромбоцитарними та нетромбоцитарними поверхнями називається адгезією тромбоцитів, яка є першим етапом участі в нормальних гемостатичних реакціях після пошкодження судин і важливим етапом при патологічному тромбозі.Після пошкодження судини тромбоцити, що протікають через цю судину, активуються поверхнею тканини під ендотелієм судин і негайно прилипають до відкритих колагенових волокон у місці пошкодження.Через 10 хвилин локально відкладені тромбоцити досягли свого максимального значення, утворюючи білі тромби.

Основні фактори, що беруть участь у процесі адгезії тромбоцитів, включають глікопротеїн мембрани тромбоцитів Ⅰ (GP Ⅰ), фактор фон Віллебранда (фактор vW) і колаген у субендотеліальній тканині.Основними типами колагену, присутніми на судинній стінці, є типи I, III, IV, V, VI і VII, серед яких колаген типів I, III і IV є найбільш важливими для процесу адгезії тромбоцитів в умовах течії.Фактор vW є містком, який сполучає адгезію тромбоцитів до колагену типу I, III та IV, а глікопротеїн-специфічний рецептор GP Ib на мембрані тромбоцитів є основним місцем для зв’язування колагену тромбоцитів.Крім того, глікопротеїни GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP IV, CD36 і CD31 на мембрані тромбоцитів також беруть участь в адгезії до колагену.

II.Реакція агрегації тромбоцитів

Явище прилипання тромбоцитів один до одного називається агрегацією.Реакція агрегації відбувається з реакцією адгезії.У присутності Ca2+ глікопротеїн мембрани тромбоцитів GPIIb/IIIa та фібриноген агрегують разом дисперговані тромбоцити.Агрегація тромбоцитів може бути викликана двома різними механізмами, одним є різні хімічні індуктори, а інший викликаний напругою зсуву в умовах течії.На початку агрегації тромбоцити змінюють форму диска на сферичну і випинають деякі псевдоножки, які виглядають як маленькі шипи;У той же час дегрануляція тромбоцитів означає вивільнення активних речовин, таких як АДФ і 5-НТ, які спочатку зберігалися в щільних частинках.Вивільнення ADP, 5-HT і виробництво деякої кількості простагландинів є дуже важливими для агрегації.

АДФ є найважливішою речовиною для агрегації тромбоцитів, особливо ендогенного АДФ, що виділяється з тромбоцитів.Додайте невелику кількість АДФ (концентрація 0,9) до суспензії тромбоцитів μ Нижче моль/л), може швидко викликати агрегацію тромбоцитів, але швидко деполімеризуватися;Якщо додавати помірні дози АДФ (1,0) μ При приблизно моль/л, друга необоротна фаза агрегації виникає незабаром після закінчення першої фази агрегації та фази деполімеризації, яка спричинена ендогенним АДФ, що виділяється тромбоцитами;Якщо додається велика кількість АДФ, це швидко викликає необоротну агрегацію, яка безпосередньо переходить у другу фазу агрегації.Додавання різних доз тромбіну до суспензії тромбоцитів також може викликати агрегацію тромбоцитів;Подібно до АДФ, коли дозування поступово збільшується, можна спостерігати оборотну агрегацію лише від першої фази до появи двох фаз агрегації, а потім безпосередньо перейти до другої фази агрегації.Оскільки блокування вивільнення ендогенного АДФ за допомогою аденозину може пригнічувати агрегацію тромбоцитів, спричинену тромбіном, можна припустити, що ефект тромбіну може бути спричинений зв’язуванням тромбіну з рецепторами тромбіну на клітинній мембрані тромбоцитів, що призводить до вивільнення ендогенного АДФ.Додавання колагену також може викликати агрегацію тромбоцитів у суспензії, але, як правило, вважається, що лише необоротна агрегація у другій фазі спричинена ендогенним вивільненням АДФ, викликаним колагеном.Речовини, які загалом можуть викликати агрегацію тромбоцитів, можуть зменшити цАМФ у тромбоцитах, тоді як ті, що пригнічують агрегацію тромбоцитів, збільшують цАМФ.Тому в даний час вважається, що зниження цАМФ може спричинити збільшення Ca2+ в тромбоцитах, сприяючи вивільненню ендогенного АДФ.АДФ викликає агрегацію тромбоцитів, для чого необхідна присутність Ca2+ і фібриногену, а також витрати енергії.

Роль тромбоцитарного простагландину Фосфоліпід плазматичної мембрани тромбоцитів містить арахідонову кислоту, а тромбоцитарна клітина містить фосфатну кислоту А2.Коли тромбоцити активуються на поверхні, також активується фосфоліпаза А2.Під час каталізу фосфоліпази А2 арахідонова кислота відокремлюється від фосфоліпідів у плазматичній мембрані.Арахідонова кислота може утворювати велику кількість TXA2 під дією каталізу тромбоцитарної циклооксигенази та тромбоксансинтази.TXA2 знижує цАМФ у тромбоцитах, що призводить до сильної агрегації тромбоцитів і ефекту вазоконстрикції.TXA2 також нестабільний, тому швидко перетворюється на неактивний TXB2.Крім того, нормальні ендотеліальні клітини судин містять простациклінсинтазу, яка може каталізувати вироблення простацикліну (PGI2) з тромбоцитів.PGI2 може підвищувати цАМФ у тромбоцитах, тому він має сильний інгібуючий ефект на агрегацію тромбоцитів і вазоконстрикцію.

Адреналін може проходити через α 2. Посередництво адренергічного рецептора може викликати двофазну агрегацію тромбоцитів з концентрацією (0,1~10) мкмоль/л.Тромбін у низьких концентраціях (<0,1 мкмоль/л, перша фаза агрегації тромбоцитів в основному спричинена PAR1; при високих концентраціях (0,1-0,3) мкмоль/л друга фаза агрегації може бути індукована PAR1 і PAR4 Сильні індуктори агрегації тромбоцитів також включають фактор активації тромбоцитів (PAF), колаген, фактор vW, 5-HT тощо. атеросклероз.

III.Реакція виділення тромбоцитів

Коли тромбоцити піддаються фізіологічній стимуляції, вони зберігаються в щільних частинках α. Явище вигнання багатьох речовин у частинках і лізосомах із клітин називається реакцією вивільнення.Функція більшості тромбоцитів досягається завдяки біологічним ефектам речовин, що утворюються або вивільняються під час реакції вивільнення.Майже всі індуктори, що викликають агрегацію тромбоцитів, можуть викликати реакцію вивільнення.Реакція вивільнення зазвичай відбувається після першої фази агрегації тромбоцитів, а речовина, що виділяється в результаті реакції вивільнення, індукує другу фазу агрегації.Індуктори, які викликають реакції вивільнення, можна грубо розділити на:

i.Слабкий індуктор: АДФ, адреналін, норадреналін, вазопресин, 5-НТ.

ii.Середні індуктори: TXA2, PAF.

iii.Сильні індуктори: тромбін, панкреатичний фермент, колаген.

 

2) Роль тромбоцитів у згортанні крові

Тромбоцити в основному беруть участь у різних реакціях згортання крові через фосфоліпіди та мембранні глікопротеїни, включаючи адсорбцію та активацію факторів згортання крові (факторів IX, XI та XII), утворення комплексів, що сприяють згортанню крові, на поверхні фосфоліпідних мембран та сприяння утворенню протромбіну.

Плазматична мембрана на поверхні тромбоцитів зв’язується з різними факторами згортання крові, такими як фібриноген, фактор V, фактор XI, фактор XIII тощо. α Частинки також містять фібриноген, фактор XIII та деякі тромбоцитарні фактори (PF), серед яких PF2 і PF3 обидва сприяють згортанню крові.PF4 може нейтралізувати гепарин, тоді як PF6 пригнічує фібриноліз.Коли тромбоцити активуються на поверхні, вони можуть прискорити процес поверхневої активації факторів згортання крові XII і XI.За оцінками, фосфоліпідна поверхня (PF3), що забезпечується тромбоцитами, прискорює активацію протромбіну в 20 000 разів.Після з'єднання факторів Xa і V з поверхнею цього фосфоліпіду їх також можна захистити від інгібуючої дії антитромбіну III і гепарину.

Коли тромбоцити агрегують, утворюючи гемостатичний тромб, процес коагуляції вже відбувся локально, і тромбоцити оголили велику кількість фосфоліпідних поверхонь, створюючи надзвичайно сприятливі умови для активації фактора X і протромбіну.Коли тромбоцити стимулюються колагеном, тромбіном або каоліном, сфінгомієлін і фосфатидилхолін на зовнішній стороні мембрани тромбоцитів перетворюються на фосфатидилетаноламін і фосфатидилсерин всередині, що призводить до збільшення фосфатидилетаноламіну та фосфатидилсерину на поверхні мембрани.Зазначені вище фосфатидильні групи, перевернуті на поверхні тромбоцитів, беруть участь в утворенні везикул на поверхні мембрани під час активації тромбоцитів.Везикули відриваються і потрапляють у кровообіг, утворюючи мікрокапсули.Везикули та мікрокапсули багаті фосфатидилсерином, який допомагає у збиранні та активації протромбіну та бере участь у процесі сприяння згортанню крові.

Після агрегації тромбоцитів їх α Вивільнення різних тромбоцитарних факторів у частинках сприяє утворенню та збільшенню волокон крові та затримує інші клітини крові для утворення тромбів.Тому, хоча тромбоцити поступово розпадаються, гемостатичні емболії все ще можуть збільшуватися.Тромбоцити, що залишилися в згустку крові, мають псевдоподії, які поширюються на мережу волокон крові.Скоротливі білки в цих тромбоцитах скорочуються, змушуючи тромб втягуватися, видавлюючи сироватку і перетворюючись на тверду гемостатичну пробку, міцно закупорюючи судинну щілину.

При активації тромбоцитів і системи згортання на поверхні він також активує фібринолітичну систему.Плазмін і його активатор, що містяться в тромбоцитах, будуть вивільнені.Вивільнення серотоніну з волокон крові та тромбоцитів також може викликати вивільнення активаторів ендотеліальними клітинами.Однак завдяки розпаду тромбоцитів і вивільненню PF6 та інших речовин, які інгібують протеази, на них не впливає фібринолітична активність під час утворення тромбів.

 

 

 

(Вміст цієї статті передруковано, і ми не надаємо жодних явних чи неявних гарантій щодо точності, надійності чи повноти вмісту, що міститься в цій статті, і не несемо відповідальності за думки цієї статті, будь ласка, зрозумійте.)


Час публікації: 13 червня 2023 р