在動(dòng)脈粥樣硬化形成過(guò)程中,首先表現(xiàn)為脂質(zhì)沉積于血管壁,然后巨噬細(xì)胞吞噬這些脂質(zhì),逐漸泡沫化,繼而平滑肌細(xì)胞增殖生長(zhǎng)。平滑肌細(xì)胞形態(tài)、生理生化的變化是與動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)的又一重要因素。
一、血管平滑肌細(xì)胞的形態(tài)與性質(zhì)
血管平滑肌細(xì)胞在增殖狀態(tài)下,主要表現(xiàn)為細(xì)胞胞漿內(nèi)蛋白質(zhì)的變化。例如,胎兒期及培養(yǎng)細(xì)胞的增殖期平滑肌細(xì)胞含有廣泛豐富的肌絲,表現(xiàn)為蛋白質(zhì)合成和胞外基質(zhì)分泌旺盛,這時(shí)稱(chēng)之為合成型細(xì)胞。反之,成人機(jī)體動(dòng)脈中膜平滑肌細(xì)胞稱(chēng)為收縮型細(xì)胞。
隨著細(xì)胞形態(tài)的改變,肌絲不僅在量上發(fā)生變化,組成肌絲結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)種類(lèi)也發(fā)生變化,已知平滑肌肌動(dòng)蛋白含有三種不同等電點(diǎn)的α、β、γ同型異構(gòu)體。合成型細(xì)胞蛋白的組成為β、γ,收縮型則是以α為主,在平滑肌細(xì)胞分化增殖過(guò)程中分子量發(fā)生改變。肌球蛋白的重鏈也存在異構(gòu)體,目前已發(fā)現(xiàn)分化成熟的平滑肌細(xì)胞肌球蛋白具有SM1和SM2兩種異構(gòu)體,在胎兒期,除含有SM1外,還有其他型肌球蛋白。平滑肌肌球蛋白重鏈(SMemb)含有多種異構(gòu)體,已被作為形態(tài),性質(zhì)改變的指標(biāo)。
二、平滑肌肌球蛋白重鏈異構(gòu)體在分化中的改變
兔大動(dòng)脈內(nèi)平滑肌肌球蛋白SM1從胎兒期到成年是一致的。而SM2則在新生兒后才出現(xiàn)。另外,有一種胎兒型平滑肌肌球蛋白在胎兒新生兒出現(xiàn)較多,年齡增長(zhǎng)則逐漸減少。肌球蛋白量和質(zhì)的變化是平滑肌細(xì)胞在分化過(guò)程中的主要變化。
在胎兒期肺動(dòng)脈與主動(dòng)脈相連,肺循環(huán)與體循環(huán)間相連www.med126.com的動(dòng)脈導(dǎo)管的平滑肌顯示特異的細(xì)胞性質(zhì),這一導(dǎo)管在嬰兒出生后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,雖然機(jī)制不明,但與平滑肌細(xì)胞肌球蛋白組成和性質(zhì)改變有關(guān)。例如SM2不存在于出生前的其他血管中,但卻在動(dòng)脈導(dǎo)管內(nèi)存在,提示SM2的變化是平滑肌細(xì)胞在分化中改變最明顯的一個(gè)特征。
三、球囊導(dǎo)管損害模型與內(nèi)膜平滑肌的改變
利用球囊導(dǎo)管制作的動(dòng)物模型,平滑肌表現(xiàn)為類(lèi)似胎兒期平滑肌特征。免疫學(xué)方法測(cè)定顯示抗SM1和抗SMemb陽(yáng)性,抗SM2陰性,說(shuō)明球囊導(dǎo)管損傷血管后,平滑肌細(xì)胞內(nèi)SM2消失,平滑肌細(xì)胞由收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚。電子顯微鏡下,血管損傷后的平滑肌細(xì)胞與胎兒平滑肌細(xì)胞極其相似。
四、人動(dòng)脈硬化病變的基礎(chǔ)
人類(lèi)動(dòng)脈硬化的發(fā)生與發(fā)展是經(jīng)歷數(shù)年或數(shù)十年的過(guò)程,開(kāi)始表現(xiàn)為平滑肌的增殖和變性,然后泡沫化的巨噬細(xì)胞加速病變。人類(lèi)動(dòng)脈硬化有其自身特點(diǎn),在10歲左右內(nèi)膜平滑肌即開(kāi)始增殖使內(nèi)膜肥厚,但這種彌漫性肥厚(dittuseintimal thicking,TID)不同于浸潤(rùn)性的動(dòng)脈粥樣化硬化式的肥厚,彌漫性動(dòng)脈內(nèi)膜肥厚的動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生率也高。因此,彌漫性動(dòng)脈內(nèi)膜肥厚被認(rèn)為是發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的基礎(chǔ)之一。
平滑肌肌球蛋白肌絲的抗體,對(duì)不同年齡人的冠狀動(dòng)脈的免疫組織學(xué)檢測(cè)顯示胎兒冠狀動(dòng)脈內(nèi)膜陰性,而中膜陽(yáng)性,說(shuō)明肌球蛋白僅僅存在于中膜。胎兒早期(20周前)SM2陰性。10歲左右內(nèi)膜已經(jīng)形成較厚的平滑肌層。這種內(nèi)膜平滑肌SM1、SM2、SMemb抗體測(cè)定均為陽(yáng)性,與中膜平滑肌沒(méi)有區(qū)別。這種內(nèi)膜平滑肌的增殖在開(kāi)始時(shí)形成同心圓,到20~30歲時(shí)漸漸改變?yōu)槠臓,此時(shí),內(nèi)膜和中膜間質(zhì)發(fā)生緩慢的增殖,但尚不存在增殖細(xì)胞,也不見(jiàn)增殖細(xì)胞核抗原(proligydjdsj.org.cn/hushi/ferating cell nuclear antigen,PCNA)陽(yáng)性細(xì)胞及巨噬細(xì)胞,到40歲時(shí),在接近中膜的內(nèi)膜深部發(fā)生平滑肌細(xì)胞形態(tài)的變化,這種變化表現(xiàn)為SM1、SM2、以及α-肌動(dòng)蛋白的消失。雖不明確原因,但肯定與巨噬細(xì)胞無(wú)關(guān)。平滑肌細(xì)胞數(shù)開(kāi)始逐漸減少,而纖維化增加。在50~60歲時(shí),內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞常常脫落,內(nèi)膜纖維化顯著增加。在纖維化的內(nèi)膜層可見(jiàn)巨噬細(xì)胞的集積,但為數(shù)不多,這與冠狀動(dòng)脈硬化狹窄有顯著不同,所以仍被看作是從青少年期開(kāi)始彌漫性?xún)?nèi)膜肥厚的繼續(xù)。
五、主動(dòng)脈粥樣硬化病變
主動(dòng)脈粥樣硬化病變表現(xiàn)為泡沫化的巨噬細(xì)胞大量集積,主動(dòng)脈內(nèi)膜肥厚,但組成內(nèi)膜的細(xì)胞主要是巨噬細(xì)胞,泡沫細(xì)胞以及SM2消失的平滑肌細(xì)胞。這一個(gè)病理變化過(guò)程如圖所示11-2所示。
圖11-2 內(nèi)膜平滑肌增殖和巨噬細(xì)胞集積對(duì)冠狀動(dòng)脈的影響
綜上所述,平滑肌細(xì)胞是參人動(dòng)脈粥樣硬化的主要細(xì)胞之一,其自身的變化特征是SM1、SM2的變化。