Funció fisiològica de les plaquetes

Les plaquetes (trombòcits) són petits trossos de citoplasma alliberats del citoplasma del megacariocit madur de la medul·la òssia.Tot i que els megacariocits són el menor nombre de cèl·lules hematopoietiques de la medul·la òssia, que representen només el 0,05% del nombre total de cèl·lules nucleades de medul·la òssia, les plaquetes que produeixen són extremadament importants per a la funció hemostàtica del cos.Cada megacariocit pot produir 200-700 plaquetes.

El recompte de plaquetes d'un adult normal és (150-350) × 109/L.Les plaquetes tenen la funció de mantenir la integritat de les parets dels vasos sanguinis.Quan el recompte de plaquetes disminueix a 50 × Quan la pressió arterial és per sota de 109/L, un traumatisme menor o només l'augment de la pressió arterial pot provocar taques d'estasi de sang a la pell i la submucosa, i fins i tot una gran púrpura.Això es deu al fet que les plaquetes es poden instal·lar a la paret vascular en qualsevol moment per omplir els buits deixats pel despreniment de cèl·lules endotelials i es poden fusionar en cèl·lules endotelials vasculars, que poden tenir un paper important en el manteniment de la integritat de les cèl·lules endotelials o la reparació de les cèl·lules endotelials.Quan hi ha massa poques plaquetes, aquestes funcions són difícils de completar i hi ha una tendència al sagnat.Les plaquetes de la sang circulant es troben generalment en un estat "estacionari".Però quan els vasos sanguinis estan danyats, les plaquetes s'activen mitjançant el contacte superficial i l'acció de determinats factors de coagulació.Les plaquetes activades poden alliberar una sèrie de substàncies necessàries per al procés hemostàtic i exercir funcions fisiològiques com ara l'adhesió, l'agregació, l'alliberament i l'adsorció.

Els megacariocits productors de plaquetes també es deriven de cèl·lules mare hematopoètiques de la medul·la òssia.Les cèl·lules mare hematopoètiques es diferencien primer en cèl·lules progenitores de megacariocits, també conegudes com a megacariocits d'unitat formadora de colònies (CFU Meg).Els cromosomes del nucli de l'etapa de cèl·lules progenitores són generalment de 2-3 ploïdies.Quan les cèl·lules progenitores són diploides o tetraploides, les cèl·lules tenen la capacitat de proliferar, de manera que aquesta és l'etapa en què les línies de megacariocits augmenten el nombre de cèl·lules.Quan les cèl·lules progenitores dels megacariocits es van diferenciar encara més en Megacariocits de ploïdia 8-32, el citoplasma va començar a diferenciar-se i el sistema d'endomembrana es va completar gradualment.Finalment, una substància de membrana separa el citoplasma del megacariocit en moltes àrees petites.Quan cada cèl·lula està completament separada, es converteix en plaqueta.Una a una, les plaquetes cauen del megacariocit a través del buit entre les cèl·lules endotelials de la paret del sinus de la vena i entren al torrent sanguini.

Té propietats immunològiques completament diferents.La TPO és una glicoproteïna produïda principalment pels ronyons, amb un pes molecular d'aproximadament 80.000-90.000.Quan les plaquetes al torrent sanguini disminueixen, la concentració de TPO a la sang augmenta.Les funcions d'aquest factor regulador inclouen: ① millorar la síntesi d'ADN a les cèl·lules progenitores i augmentar el nombre de poliploides cel·lulars;② Estimular els megacariocits per sintetitzar proteïnes;③ Augmenta el nombre total de megacariocits, donant lloc a un augment de la producció de plaquetes.En l'actualitat, es creu que la proliferació i la diferenciació dels megacariocits estan regulades principalment per dos factors reguladors en les dues etapes de diferenciació.Aquests dos reguladors són el factor estimulant de colònies megacariocits (Meg CSF) i la trombopoetina (TPO).Meg CSF és un factor regulador que actua principalment en l'etapa de les cèl·lules progenitores, i el seu paper és regular la proliferació de cèl·lules progenitores de megacariocits.Quan el nombre total de Megacariocits a la medul·la òssia disminueix, la producció d'aquest factor regulador augmenta.

Després que les plaquetes entren al torrent sanguini, només tenen funcions fisiològiques durant els dos primers dies, però la seva vida útil mitjana pot ser de 7 a 14 dies.En les activitats hemostàtiques fisiològiques, les plaquetes es desintegraran i alliberaran totes les substàncies actives després de l'agregació;També pot integrar-se a les cèl·lules endotelials vasculars.A més de l'envelliment i la destrucció, les plaquetes també es poden consumir durant les seves funcions fisiològiques.Les plaquetes de l'envelliment estan absorbides a la melsa, el fetge i els teixits pulmonars.

1. Ultraestructura de les plaquetes

En condicions normals, les plaquetes apareixen com a discos lleugerament convexos a banda i banda, amb un diàmetre mitjà de 2-3 μm.El volum mitjà és de 8 μ M3.Les plaquetes són cèl·lules nucleades sense estructura específica sota un microscopi òptic, però es pot observar una ultraestructura complexa amb un microscopi electrònic.En l'actualitat, l'estructura de les plaquetes es divideix generalment en àrea circumdant, àrea de gel sol, àrea d'orgànuls i àrea especial de sistema de membrana.

La superfície normal de les plaquetes és llisa, amb petites estructures còncaves visibles i és un sistema canalicular obert (OCS).L'àrea circumdant de la superfície de les plaquetes es compon de tres parts: la capa exterior, la membrana unitat i l'àrea submembrana.La capa es compon principalment de diverses glicoproteïnes (GP), com ara GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX, etc. Forma una varietat de receptors d'adhesió i es pot connectar a TSP, trombina, col·lagen, fibrinogen, etc. És crucial que les plaquetes participin en la coagulació i la regulació immune.La membrana unitat, també coneguda com a membrana plasmàtica, conté partícules de proteïnes incrustades a la bicapa lipídica.El nombre i la distribució d'aquestes partícules estan relacionats amb l'adhesió plaquetària i la funció de coagulació.La membrana conté Na+-K+-ATPasa, que manté la diferència de concentració d'ions dins i fora de la membrana.La zona submembrana es troba entre la part inferior de la membrana de la unitat i la cara externa del microtúbul.L'àrea submembrana conté filaments submembrana i actina, que estan relacionats amb l'adhesió i l'agregació de plaquetes.

També existeixen microtúbuls, microfilaments i filaments submembrana a la regió del sol gel de les plaquetes.Aquestes substàncies constitueixen l'esquelet i el sistema de contracció de les plaquetes, jugant un paper important en la deformació plaquetària, l'alliberament de partícules, l'estirament i la contracció del coàgul.Els microtúbuls estan formats per tubulina, que representen el 3% de la proteïna plaquetària total.La seva funció principal és mantenir la forma de les plaquetes.Els microfilaments contenen principalment actina, que és la proteïna més abundant a les plaquetes i representa entre el 15% i el 20% de la proteïna plaquetària total.Els filaments de submembrana són principalment components de fibra, que poden ajudar a la proteïna d'unió a l'actina i l'actina entrecreuades en feixos junts.Partint de la premissa de la presència de Ca2+, l'actina coopera amb la protrombina, la contractina, la proteïna d'unió, la coactina, la miosina, etc. per completar el canvi de forma de les plaquetes, la formació de pseudopodi, la contracció cel·lular i altres accions.

Taula 1 Principals glicoproteïnes de la membrana plaquetària

La zona dels orgànuls és la zona on hi ha molts tipus d'orgànuls a les plaquetes, la qual cosa té un impacte vital en la funció de les plaquetes.També és un punt de recerca de la medicina moderna.Els components més importants de l'àrea dels orgànuls són diverses partícules, com ara partícules α, partícules denses (partícules δ) i lisosomes (partícules λ, etc., vegeu la taula 1 per obtenir més informació).Els grànuls α són els llocs d'emmagatzematge de les plaquetes que poden segregar proteïnes.Hi ha més de deu partícules α en cada plaqueta.La taula 1 enumera només els components relativament principals i, segons la recerca de l'autor, s'ha trobat que α Hi ha més de 230 nivells de factors derivats de plaquetes (PDF) presents als grànuls.Relació de partícules denses α Les partícules són lleugerament més petites, amb un diàmetre de 250-300 nm i hi ha 4-8 partícules denses a cada plaqueta.Actualment, s'ha trobat que el 65% de l'ADP i l'ATP s'emmagatzemen en partícules denses de les plaquetes, i el 90% del 5-HT a la sang també s'emmagatzema en partícules denses.Per tant, les partícules denses són crucials per a l'agregació plaquetària.La capacitat d'alliberar ADP i 5-HT també s'està utilitzant clínicament per avaluar la funció de secreció plaquetària.A més, aquesta regió també conté mitocondris i lisosomes, que aquest any també és un punt d'investigació a casa i a l'estranger.El Premi Nobel de Fisiologia i Medicina 2013 es va atorgar a tres científics, James E. Rothman, Randy W. Schekman i Thomas C. S ü dhof, per haver descobert els misteris dels mecanismes de transport intracel·lular.També hi ha molts camps desconeguts en el metabolisme de substàncies i energia a les plaquetes a través dels cossos intracel·lulars i els lisosomes.

L'àrea especial del sistema de membrana inclou OCS i sistema tubular dens (DTS).L'OCS és un sistema de canalització tortuós format per la superfície de les plaquetes que s'enfonsen a l'interior de les plaquetes, augmentant molt la superfície de les plaquetes en contacte amb el plasma.Al mateix temps, és un canal extracel·lular perquè diverses substàncies entren a les plaquetes i alliberen diversos continguts de partícules de plaquetes.El gasoducte DTS no està connectat amb el món exterior i és un lloc per a la síntesi de substàncies dins de les cèl·lules sanguínies.

2. La funció fisiològica de les plaquetes

La funció fisiològica principal de les plaquetes és participar en l'hemostàsia i la trombosi.Les activitats funcionals de les plaquetes durant l'hemostàsia fisiològica es poden dividir aproximadament en dues etapes: hemostàsia inicial i hemostàsia secundària.Les plaquetes tenen un paper important en ambdues etapes de l'hemostàsia, però els mecanismes específics pels quals funcionen encara difereixen.

1) La funció hemostàtica inicial de les plaquetes

El trombe format durant l'hemostàsia inicial és principalment un trombe blanc, i les reaccions d'activació com l'adhesió plaquetària, la deformació, l'alliberament i l'agregació són mecanismes importants en el procés d'hemostàsia primària.

I. Reacció d'adhesió plaquetària

L'adhesió entre plaquetes i superfícies no plaquetes s'anomena adhesió plaquetària, que és el primer pas per participar en reaccions hemostàtiques normals després del dany vascular i un pas important en la trombosi patològica.Després de la lesió vascular, les plaquetes que flueixen a través d'aquest vas s'activen per la superfície del teixit sota l'endoteli vascular i s'adhereixen immediatament a les fibres de col·lagen exposades al lloc de la lesió.Als 10 minuts, les plaquetes dipositades localment van assolir el seu valor màxim, formant coàguls de sang blanca.

Els principals factors implicats en el procés d'adhesió plaquetària inclouen la glicoproteïna Ⅰ de la membrana plaquetària (GP Ⅰ), el factor von Willebrand (factor vW) i el col·lagen del teixit subendotelial.Els principals tipus de col·lagen presents a la paret vascular són els tipus I, III, IV, V, VI i VII, entre els quals els tipus I, III i IV són els més importants per al procés d'adhesió de plaquetes en condicions de flux.El factor vW és un pont que uneix l'adhesió de les plaquetes al col·lagen tipus I, III i IV, i el receptor específic de la glicoproteïna GP Ib a la membrana plaquetària és el lloc principal per a la unió del col·lagen de les plaquetes.A més, les glicoproteïnes GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP IV, CD36 i CD31 de la membrana plaquetària també participen en l'adhesió al col·lagen.

II.Reacció d'agregació plaquetària

El fenomen de les plaquetes que s'adhereixen entre si s'anomena agregació.La reacció d'agregació es produeix amb la reacció d'adhesió.En presència de Ca2+, la glicoproteïna de la membrana plaquetària GPIIb/IIIa i l'agregat de fibrinogen dispersen les plaquetes juntes.L'agregació plaquetària es pot induir per dos mecanismes diferents, un és diversos inductors químics i l'altre és causat per l'esforç de cisalla en condicions de flux.A l'inici de l'agregació, les plaquetes canvien d'una forma de disc a una forma esfèrica i sobresurten uns pseudopeus que semblen petites espines;Al mateix temps, la desgranulació plaquetària es refereix a l'alliberament de substàncies actives com ADP i 5-HT que originalment s'emmagatzemaven en partícules denses.L'alliberament d'ADP, 5-HT i la producció d'alguna prostaglandina són molt importants per a l'agregació.

L'ADP és la substància més important per a l'agregació plaquetària, especialment l'ADP endògena alliberada de les plaquetes.Afegiu una petita quantitat d'ADP (concentració a 0,9) a la suspensió plaquetària μ Per sota de mol/L), pot provocar ràpidament l'agregació de plaquetes, però despolimeritzar ràpidament;Si s'afegeixen dosis moderades d'ADP (1,0) μ Al voltant de mol/L, es produeix una segona fase d'agregació irreversible poc després del final de la primera fase d'agregació i la fase de despolimerització, que és causada per l'ADP endògen alliberat per les plaquetes;Si s'afegeix una gran quantitat d'ADP, ràpidament provoca una agregació irreversible, que entra directament a la segona fase d'agregació.L'addició de diferents dosis de trombina a la suspensió plaquetària també pot provocar l'agregació plaquetària;I de manera similar a l'ADP, a mesura que la dosi augmenta gradualment, només es pot observar una agregació reversible des de la primera fase fins a l'aparició de dues fases d'agregació, i després entrar directament a la segona fase d'agregació.Com que bloquejar l'alliberament d'ADP endògena amb adenosina pot inhibir l'agregació plaquetària causada per la trombina, suggereix que l'efecte de la trombina pot ser causat per la unió de la trombina als receptors de la trombina a la membrana cel·lular plaquetària, donant lloc a l'alliberament d'ADP endògena.L'addició de col·lagen també pot provocar l'agregació plaquetària en suspensió, però en general es creu que només l'agregació irreversible en la segona fase és causada per l'alliberament endògen d'ADP causat pel col·lagen.Les substàncies que generalment poden provocar l'agregació plaquetària poden reduir l'AMPc a les plaquetes, mentre que les que inhibeixen l'agregació plaquetària augmenten l'AMPc.Per tant, actualment es creu que la disminució de l'AMPc pot provocar un augment de Ca2+ a les plaquetes, afavorint l'alliberament d'ADP endògena.L'ADP provoca l'agregació plaquetària, que requereix la presència de Ca2+ i fibrinogen, així com el consum d'energia.

El paper de la prostaglandina plaquetària El fosfolípid de la membrana plasmàtica plaquetària conté àcid araquidònic i la cèl·lula plaquetària conté àcid fosfatídic A2.Quan les plaquetes s'activen a la superfície, també s'activa la fosfolipasa A2.Sota la catàlisi de la fosfolipasa A2, l'àcid araquidònic es separa dels fosfolípids a la membrana plasmàtica.L'àcid araquidònic pot formar una gran quantitat de TXA2 sota la catàlisi de la ciclooxigenasa plaquetària i la tromboxana sintasa.El TXA2 redueix l'AMPc a les plaquetes, donant lloc a una forta agregació plaquetària i un efecte vasoconstrictor.TXA2 també és inestable, de manera que es transforma ràpidament en un TXB2 inactiu.A més, les cèl·lules endotelials vasculars normals contenen prostaciclina sintasa, que pot catalitzar la producció de prostaciclina (PGI2) a partir de plaquetes.PGI2 pot augmentar l'AMPc a les plaquetes, de manera que té un fort efecte inhibidor sobre l'agregació plaquetària i la vasoconstricció.

L'adrenalina es pot fer passar per α 2. La mediació del receptor adrenèrgic pot provocar una agregació plaquetària bifàsica, amb una concentració de (0,1~10) μ Mol/L.Trombina a concentracions baixes (<0,1 μ A mol/L, la primera fase d'agregació de plaquetes és causada principalment per PAR1; A altes concentracions (0,1-0,3) μ A mol/L, l'agregació de la segona fase pot ser induïda per PAR1 i PAR4 Els inductors forts de l'agregació plaquetària també inclouen el factor activador de plaquetes (PAF), el col·lagen, el factor vW, 5-HT, etc. L'agregació plaquetària també es pot induir directament per acció mecànica sense cap inductor. Aquest mecanisme funciona principalment en la trombosi arterial, com ara aterosclerosi.

III.Reacció d'alliberament de plaquetes

Quan les plaquetes són sotmeses a una estimulació fisiològica, s'emmagatzemen en partícules denses α El fenomen d'expulsió de moltes substàncies en partícules i lisosomes de les cèl·lules s'anomena reacció d'alliberament.La funció de la majoria de plaquetes s'aconsegueix mitjançant els efectes biològics de les substàncies formades o alliberades durant la reacció d'alliberament.Gairebé tots els inductors que provoquen l'agregació plaquetària poden provocar una reacció d'alliberament.La reacció d'alliberament es produeix generalment després de la primera fase d'agregació de plaquetes, i la substància alliberada per la reacció d'alliberament indueix l'agregació de la segona fase.Els inductors que causen reaccions d'alliberament es poden dividir aproximadament en:

i.Inductor feble: ADP, adrenalina, noradrenalina, vasopressina, 5-HT.

ii.Inductors mitjans: TXA2, PAF.

iii.Inductors forts: trombina, enzim pancreàtic, col·lagen.

2) El paper de les plaquetes en la coagulació de la sang

Les plaquetes participen principalment en diverses reaccions de coagulació mitjançant fosfolípids i glicoproteïnes de membrana, incloent l'adsorció i l'activació de factors de coagulació (factors IX, XI i XII), la formació de complexos promotors de la coagulació a la superfície de les membranes fosfolípids i la promoció de la formació de protrombina.

La membrana plasmàtica de la superfície de les plaquetes s'uneix a diversos factors de coagulació, com ara el fibrinogen, el factor V, el factor XI, el factor XIII, etc. α Les partícules també contenen fibrinogen, el factor XIII i alguns factors plaquetaris (PF), entre els quals PF2 i PF3 afavoreixen la coagulació de la sang.PF4 pot neutralitzar l'heparina, mentre que PF6 inhibeix la fibrinòlisi.Quan les plaquetes s'activen a la superfície, poden accelerar el procés d'activació superficial dels factors de coagulació XII i XI.S'estima que la superfície de fosfolípids (PF3) proporcionada per les plaquetes accelera l'activació de la protrombina en 20.000 vegades.Després de connectar els factors Xa i V a la superfície d'aquest fosfolípid, també es poden protegir dels efectes inhibidors de l'antitrombina III i l'heparina.

Quan les plaquetes s'agreguen per formar un trombe hemostàtic, el procés de coagulació ja s'ha produït localment i les plaquetes han exposat una gran quantitat de superfícies de fosfolípids, proporcionant condicions extremadament favorables per a l'activació del factor X i la protrombina.Quan les plaquetes són estimulades per col·lagen, trombina o caolí, l'esfingomielina i la fosfatidilcolina a l'exterior de la membrana plaquetària es tornen amb fosfatidil etanolamina i fosfatidilserina a l'interior, donant lloc a un augment de fosfatidil etanolamina i fosfatidilserina a la superfície de la membrana.Els grups de fosfatidil anteriors capgirats a la superfície de les plaquetes participen en la formació de vesícules a la superfície de la membrana durant l'activació plaquetària.Les vesícules es desprenen i entren a la circulació sanguínia formant microcàpsules.Les vesícules i microcàpsules són riques en fosfatidilserina, que ajuda en el muntatge i l'activació de la protrombina i participa en el procés de promoció de la coagulació de la sang.

Després de l'agregació plaquetària, la seva α L'alliberament de diversos factors plaquetaris en partícules afavoreix la formació i l'augment de les fibres sanguínies, i atrapa altres cèl·lules sanguínies per formar coàguls.Per tant, tot i que les plaquetes es desintegren gradualment, els èmbols hemostàtics encara poden augmentar.Les plaquetes que queden al coàgul de sang tenen pseudòpodes que s'estenen a la xarxa de fibra de sang.Les proteïnes contràctils d'aquestes plaquetes es contrauen, fent que el coàgul de sang es retragui, estrenyent el sèrum i es converteix en un tap hemostàtic sòlid, segellant fermament el buit vascular.

En activar les plaquetes i el sistema de coagulació a la superfície, també activa el sistema fibrinolític.S'alliberarà la plasmina i el seu activador contingut en plaquetes.L'alliberament de serotonina de les fibres sanguínies i les plaquetes també pot provocar que les cèl·lules endotelials alliberin activadors.Tanmateix, a causa de la desintegració de les plaquetes i l'alliberament de PF6 i altres substàncies que inhibeixen les proteases, no es veuen afectades per l'activitat fibrinolítica durant la formació de coàguls sanguinis.

（Els continguts d'aquest article es reimprimeixen i no oferim cap garantia expressa o implícita sobre l'exactitud, fiabilitat o exhaustivitat dels continguts d'aquest article, i no som responsables de les opinions d'aquest article, si us plau, entengueu-ho.）