Fysiologische functie van bloedplaatjes

Bloedplaatjes (trombocyten) zijn kleine stukjes cytoplasma die vrijkomen uit het cytoplasma van volwassen megakaryocyten in het beenmerg.Hoewel megakaryocyten het kleinste aantal hematopoëtische cellen in het beenmerg vormen, en slechts 0,05% uitmaken van het totale aantal kernhoudende cellen in het beenmerg, zijn de bloedplaatjes die ze produceren uiterst belangrijk voor de hemostatische functie van het lichaam.Elke megakaryocyt kan 200-700 bloedplaatjes produceren.

Het aantal bloedplaatjes bij een normale volwassene is (150-350) × 109/l.Bloedplaatjes hebben de functie om de integriteit van de bloedvatwanden te behouden.Wanneer het aantal bloedplaatjes daalt tot 50 x. Wanneer de bloeddruk lager is dan 109/l, kan een klein trauma of alleen een verhoogde bloeddruk bloedstasisvlekken op de huid en submucosa veroorzaken, en zelfs grote purpura.Dit komt omdat bloedplaatjes zich op elk moment op de vaatwand kunnen nestelen om de gaten op te vullen die zijn achtergelaten door het loslaten van endotheelcellen, en kunnen samensmelten tot vasculaire endotheelcellen, die een belangrijke rol kunnen spelen bij het handhaven van de integriteit van endotheelcellen of het repareren van endotheelcellen.Als er te weinig bloedplaatjes zijn, zijn deze functies moeilijk uit te voeren en bestaat er een neiging tot bloedingen.De bloedplaatjes in het circulerende bloed bevinden zich over het algemeen in een “stationaire” toestand.Maar wanneer bloedvaten beschadigd raken, worden bloedplaatjes geactiveerd door oppervlaktecontact en de werking van bepaalde stollingsfactoren.Geactiveerde bloedplaatjes kunnen een reeks stoffen vrijgeven die nodig zijn voor het hemostatische proces en fysiologische functies uitoefenen zoals adhesie, aggregatie, afgifte en adsorptie.

Bloedplaatjesproducerende megakaryocyten zijn ook afgeleid van hematopoëtische stamcellen in het beenmerg.Hematopoëtische stamcellen differentiëren eerst tot megakaryocyt-voorlopercellen, ook bekend als kolonievormende eenheid-megakaryocyt (CFU Meg).De chromosomen in de kern van het voorlopercelstadium zijn over het algemeen 2-3 ploïdie.Wanneer de voorlopercellen diploïde of tetraploïde zijn, hebben de cellen het vermogen om te prolifereren, dus dit is het stadium waarin megakaryocytlijnen het aantal cellen vergroten.Toen de megakaryocytvoorlopercellen zich verder differentieerden tot 8-32 ploïdie-megakaryocyten, begon het cytoplasma te differentiëren en werd het endomembraansysteem geleidelijk voltooid.Ten slotte scheidt een membraansubstantie het cytoplasma van Megakaryocyte in vele kleine gebieden.Wanneer elke cel volledig gescheiden is, wordt het een bloedplaatje.Eén voor één vallen bloedplaatjes van Megakaryocyte af via de opening tussen de endotheelcellen van de sinuswand van de ader en komen in de bloedbaan terecht.

Met totaal verschillende immunologische eigenschappen.TPO is een glycoproteïne dat voornamelijk door de nieren wordt geproduceerd, met een molecuulgewicht van ongeveer 80.000-90.000.Wanneer de bloedplaatjes in de bloedbaan afnemen, neemt de concentratie TPO in het bloed toe.De functies van deze regulerende factor omvatten: ① het verbeteren van de DNA-synthese in voorlopercellen en het verhogen van het aantal celpolyploïden;② Stimuleer Megakaryocyten om eiwitten te synthetiseren;③ Verhoog het totale aantal megakaryocyten, wat resulteert in een verhoogde productie van bloedplaatjes.Momenteel wordt aangenomen dat de proliferatie en differentiatie van Megakaryocyten voornamelijk worden gereguleerd door twee regulerende factoren in de twee stadia van differentiatie.Deze twee regulatoren zijn megakaryocyt-koloniestimulerende factor (Meg CSF) en trombopoëtine (TPO).Meg CSF is een regulerende factor die voornamelijk inwerkt op het stadium van de voorlopercellen, en zijn rol is het reguleren van de proliferatie van megakaryocyt-voorlopercellen.Wanneer het totale aantal megakaryocyten in het beenmerg afneemt, neemt de productie van deze regulerende factor toe.

Nadat bloedplaatjes in de bloedbaan terechtkomen, hebben ze alleen de eerste twee dagen een fysiologische functie, maar hun gemiddelde levensduur kan 7-14 dagen zijn.Bij fysiologische hemostatische activiteiten zullen bloedplaatjes zelf desintegreren en na aggregatie alle actieve stoffen vrijgeven;Het kan ook integreren in vasculaire endotheelcellen.Naast veroudering en vernietiging kunnen bloedplaatjes ook worden geconsumeerd tijdens hun fysiologische functies.Verouderende bloedplaatjes worden opgeslokt door de milt-, lever- en longweefsels.

1. Ultrastructuur van bloedplaatjes

Onder normale omstandigheden verschijnen bloedplaatjes aan beide zijden als licht convexe schijven, met een gemiddelde diameter van 2-3 μm.Het gemiddelde volume is 8 μM3.Bloedplaatjes zijn cellen met een kern zonder specifieke structuur onder een optische microscoop, maar een complexe ultrastructuur kan worden waargenomen onder een elektronenmicroscoop.Momenteel is de structuur van bloedplaatjes over het algemeen verdeeld in het omringende gebied, het solgelgebied, het organelgebied en het speciale membraansysteemgebied.

Het normale bloedplaatjesoppervlak is glad, met kleine concave structuren zichtbaar, en is een open canaliculair systeem (OCS).Het omliggende gebied van het bloedplaatjesoppervlak bestaat uit drie delen: de buitenlaag, het eenheidsmembraan en het submembraangebied.De vacht bestaat voornamelijk uit verschillende glycoproteïnen (GP), zoals GP Ia, GP Ib, GP IIa, GP IIb, GP IIIa, GP IV, GP V, GP IX, enz. Het vormt een verscheidenheid aan adhesiereceptoren en kan verbinding maken aan TSP, trombine, collageen, fibrinogeen, enz. Het is van cruciaal belang dat bloedplaatjes deelnemen aan de stolling en immuunregulatie.Het eenheidsmembraan, ook bekend als het plasmamembraan, bevat eiwitdeeltjes ingebed in de lipidedubbellaag.Het aantal en de verdeling van deze deeltjes houden verband met de adhesie van bloedplaatjes en de stollingsfunctie.Het membraan bevat Na+- K+- ATPase, dat het verschil in ionenconcentratie binnen en buiten het membraan in stand houdt.De submembraanzone bevindt zich tussen het onderste deel van het eenheidsmembraan en de buitenzijde van de microtubulus.Het submembraangebied bevat submembraanfilamenten en actine, die verband houden met de adhesie en aggregatie van bloedplaatjes.

Microtubuli, microfilamenten en submembraanfilamenten komen ook voor in het sol-gelgebied van bloedplaatjes.Deze stoffen vormen het skelet en het samentrekkingssysteem van bloedplaatjes en spelen een belangrijke rol bij de vervorming van bloedplaatjes, het vrijkomen van deeltjes, het uitrekken en het samentrekken van stolsels.Microtubuli zijn samengesteld uit tubuline, goed voor 3% van het totale bloedplaatjeseiwit.Hun belangrijkste functie is het behouden van de vorm van bloedplaatjes.Microfilamenten bevatten voornamelijk actine, het meest voorkomende eiwit in bloedplaatjes en verantwoordelijk voor 15% ~ 20% van het totale bloedplaatjeseiwit.Submembraanfilamenten zijn voornamelijk vezelcomponenten, die kunnen helpen actinebindend eiwit en actine te verknopen tot bundels.Op basis van de aanwezigheid van Ca2+ werkt actine samen met protrombine, contractine, bindend eiwit, co-actine, myosine, enz. om de vormverandering van bloedplaatjes, pseudopodiumvorming, celcontractie en andere acties te voltooien.

Tabel 1 Belangrijkste bloedplaatjesmembraanglycoproteïnen

Het Organelle-gebied is het gebied waar veel soorten organellen in bloedplaatjes voorkomen, wat een cruciale invloed heeft op de functie van bloedplaatjes.Het is ook een onderzoekshotspot in de moderne geneeskunde.De belangrijkste componenten in het organelgebied zijn verschillende deeltjes, zoals α-deeltjes, dichte deeltjes (δ-deeltjes) en lysosoom (λ-deeltjes, enz.). Zie Tabel 1 voor details.α Korrels zijn de opslagplaatsen in bloedplaatjes die eiwitten kunnen afscheiden.Er zijn meer dan tien α-deeltjes in elke bloedplaatjes.Tabel 1 geeft alleen de relatief belangrijkste componenten weer, en volgens het onderzoek van de auteur is gebleken dat: α Er meer dan 230 niveaus van van bloedplaatjes afgeleide factoren (PDF) in de korrels aanwezig zijn.Dichte deeltjesverhouding α De deeltjes zijn iets kleiner, met een diameter van 250-300 nm, en er zitten 4-8 dichte deeltjes in elk bloedplaatje.Momenteel is ontdekt dat 65% van ADP en ATP in dichte deeltjes in bloedplaatjes wordt opgeslagen, en dat 90% van 5-HT in het bloed ook in dichte deeltjes wordt opgeslagen.Daarom zijn dichte deeltjes cruciaal voor de aggregatie van bloedplaatjes.Het vermogen om ADP en 5-HT vrij te geven wordt ook klinisch gebruikt om de secretiefunctie van bloedplaatjes te evalueren.Daarnaast bevat deze regio ook mitochondriën en Lysosoom, wat dit jaar ook een onderzoekshotspot is in binnen- en buitenland.De Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde 2013 werd toegekend aan drie wetenschappers, James E. Rothman, Randy W. Schekman en Thomas C. Südhof, voor het ontdekken van de mysteries van intracellulaire transportmechanismen.Er zijn ook veel onbekende velden in het metabolisme van stoffen en energie in bloedplaatjes via intracellulaire lichamen en lysosoom.

Het speciale membraansysteemgebied omvat OCS en een dicht tubulair systeem (DTS).OCS is een kronkelig pijpleidingsysteem dat wordt gevormd doordat het oppervlak van bloedplaatjes in de binnenkant van de bloedplaatjes zakt, waardoor het oppervlak van bloedplaatjes dat in contact komt met plasma aanzienlijk wordt vergroot.Tegelijkertijd is het een extracellulair kanaal waardoor verschillende stoffen bloedplaatjes binnendringen en verschillende deeltjesinhoud van bloedplaatjes vrijgeven.De DTS-pijplijn is niet verbonden met de buitenwereld en is een plaats voor de synthese van stoffen in bloedcellen.

2. De fysiologische functie van bloedplaatjes

De belangrijkste fysiologische functie van bloedplaatjes is deelname aan hemostase en trombose.De functionele activiteiten van bloedplaatjes tijdens fysiologische hemostase kunnen grofweg in twee fasen worden verdeeld: initiële hemostase en secundaire hemostase.Bloedplaatjes spelen een belangrijke rol in beide stadia van hemostase, maar de specifieke mechanismen waarmee ze functioneren verschillen nog steeds.

1) De initiële hemostatische functie van bloedplaatjes

De trombus die wordt gevormd tijdens de initiële hemostase is voornamelijk een witte trombus, en activeringsreacties zoals adhesie, vervorming, afgifte en aggregatie van bloedplaatjes zijn belangrijke mechanismen in het primaire hemostaseproces.

I. Bloedplaatjesadhesiereactie

De adhesie tussen bloedplaatjes en niet-bloedplaatjesoppervlakken wordt bloedplaatjesadhesie genoemd, wat de eerste stap is bij deelname aan normale hemostatische reacties na vasculaire schade en een belangrijke stap bij pathologische trombose.Na vasculaire schade worden bloedplaatjes die door dit vat stromen geactiveerd door het oppervlak van het weefsel onder het vasculaire endotheel en hechten zich onmiddellijk aan de blootliggende collageenvezels op de plaats van de verwonding.Na 10 minuten bereikten de lokaal afgezette bloedplaatjes hun maximale waarde en vormden witte bloedstolsels.

De belangrijkste factoren die betrokken zijn bij het proces van bloedplaatjesadhesie zijn onder meer bloedplaatjesmembraanglycoproteïne Ⅰ (GP Ⅰ), von Willebrand-factor (vW-factor) en collageen in subendotheelweefsel.De belangrijkste soorten collageen die op de vaatwand aanwezig zijn, zijn de typen I, III, IV, V, VI en VII, waarvan de typen I, III en IV collageen het belangrijkst zijn voor het adhesieproces van bloedplaatjes onder vloeiende omstandigheden.De vW-factor is een brug die de adhesie van bloedplaatjes aan collageen type I, III en IV overbrugt, en de glycoproteïne-specifieke receptor GP Ib op het bloedplaatjesmembraan is de belangrijkste plaats voor binding van bloedplaatjescollageen.Bovendien nemen de glycoproteïnen GP IIb/IIIa, GP Ia/IIa, GP IV, CD36 en CD31 op het bloedplaatjesmembraan ook deel aan de adhesie aan collageen.

II.Bloedplaatjesaggregatiereactie

Het fenomeen waarbij bloedplaatjes aan elkaar kleven, wordt aggregatie genoemd.De aggregatiereactie vindt plaats met de adhesiereactie.In aanwezigheid van Ca2+ aggregeren bloedplaatjesmembraanglycoproteïne GPIIb/IIIa en fibrinogeen gedispergeerde bloedplaatjes samen.Bloedplaatjesaggregatie kan worden geïnduceerd door twee verschillende mechanismen: het ene is verschillende chemische inductoren en het andere wordt veroorzaakt door schuifspanning onder stromende omstandigheden.Aan het begin van de aggregatie veranderen bloedplaatjes van een schijfvorm naar een bolvorm en steken enkele pseudovoetjes uit die op kleine doornen lijken;Tegelijkertijd verwijst degranulatie van bloedplaatjes naar de afgifte van actieve stoffen zoals ADP en 5-HT, die oorspronkelijk in dichte deeltjes werden opgeslagen.De afgifte van ADP, 5-HT en de productie van een deel van de prostaglandine zijn erg belangrijk voor de aggregatie.

ADP is de belangrijkste stof voor de aggregatie van bloedplaatjes, vooral het endogene ADP dat vrijkomt uit bloedplaatjes.Het toevoegen van een kleine hoeveelheid ADP (concentratie 0,9) aan de bloedplaatjessuspensie (μ onder mol/l) kan snel bloedplaatjesaggregatie veroorzaken, maar snel depolymeriseren;Als er gematigde doses ADP (1,0) worden toegevoegd, μ Ongeveer mol/l, vindt er kort na het einde van de eerste aggregatiefase en de depolymerisatiefase een tweede onomkeerbare aggregatiefase plaats, die wordt veroorzaakt door het endogene ADP dat vrijkomt door bloedplaatjes;Als er een grote hoeveelheid ADP wordt toegevoegd, veroorzaakt dit snel een onomkeerbare aggregatie, die direct in de tweede aggregatiefase terechtkomt.Het toevoegen van verschillende doses trombine aan de bloedplaatjessuspensie kan ook bloedplaatjesaggregatie veroorzaken;En net als bij ADP kan, naarmate de dosering geleidelijk toeneemt, omkeerbare aggregatie worden waargenomen vanaf alleen de eerste fase tot het verschijnen van twee aggregatiefasen, en dan direct de tweede aggregatiefase ingaan.Omdat het blokkeren van de afgifte van endogeen ADP met adenosine de door trombine veroorzaakte bloedplaatjesaggregatie kan remmen, suggereert dit dat het effect van trombine veroorzaakt kan worden door de binding van trombine aan trombinereceptoren op het bloedplaatjescelmembraan, wat leidt tot de afgifte van endogeen ADP.De toevoeging van collageen kan ook aggregatie van bloedplaatjes in suspensie veroorzaken, maar algemeen wordt aangenomen dat alleen onomkeerbare aggregatie in de tweede fase wordt veroorzaakt door de endogene afgifte van ADP veroorzaakt door collageen.Stoffen die over het algemeen bloedplaatjesaggregatie kunnen veroorzaken, kunnen cAMP in bloedplaatjes verminderen, terwijl stoffen die bloedplaatjesaggregatie remmen cAMP verhogen.Daarom wordt momenteel aangenomen dat de afname van cAMP een toename van Ca2+ in bloedplaatjes kan veroorzaken, waardoor de afgifte van endogeen ADP wordt bevorderd.ADP veroorzaakt aggregatie van bloedplaatjes, waarvoor de aanwezigheid van Ca2+ en fibrinogeen nodig is, evenals energieverbruik.

De rol van Prostaglandine van bloedplaatjes. Het fosfolipide van het plasmamembraan van bloedplaatjes bevat arachidonzuur en de bloedplaatjescel bevat fosfatidinezuur A2.Wanneer bloedplaatjes op het oppervlak worden geactiveerd, wordt fosfolipase A2 ook geactiveerd.Onder de katalyse van fosfolipase A2 wordt arachidonzuur gescheiden van de fosfolipiden in het plasmamembraan.Arachidonzuur kan een grote hoeveelheid TXA2 vormen onder de katalyse van bloedplaatjescyclo-oxygenase en tromboxaansynthase.TXA2 vermindert cAMP in bloedplaatjes, wat resulteert in een sterke bloedplaatjesaggregatie en vasoconstrictie-effect.TXA2 is ook onstabiel, dus het verandert snel in een inactieve TXB2.Bovendien bevatten normale vasculaire endotheelcellen prostacyclinesynthase, dat de productie van prostacycline (PGI2) uit bloedplaatjes kan katalyseren.PGI2 kan cAMP in bloedplaatjes verhogen, waardoor het een sterk remmend effect heeft op de bloedplaatjesaggregatie en vasoconstrictie.

Adrenaline kan via α 2 worden doorgegeven. De bemiddeling van de adrenerge receptor kan bifasische bloedplaatjesaggregatie veroorzaken, met een concentratie van (0,1 ~ 10) μ Mol/L.Trombine bij lage concentraties (<0,1 μ Bij mol/L wordt de aggregatie van bloedplaatjes in de eerste fase voornamelijk veroorzaakt door PAR1; bij hoge concentraties (0,1-0,3) μ Bij mol/L kan de aggregatie in de tweede fase worden geïnduceerd door PAR1 en PAR4 Sterke inductoren van bloedplaatjesaggregatie omvatten ook bloedplaatjesactiverende factor (PAF), collageen, vW-factor, 5-HT, enz. Bloedplaatjesaggregatie kan ook rechtstreeks worden geïnduceerd door mechanische actie zonder enige inductor. Dit mechanisme werkt voornamelijk bij arteriële trombose, zoals atherosclerose.

III.Bloedplaatjesafgiftereactie

Wanneer bloedplaatjes worden onderworpen aan fysiologische stimulatie, worden ze opgeslagen in dichte deeltjes. α Het fenomeen waarbij veel stoffen in deeltjes en lysosomen uit cellen worden verdreven, wordt een vrijgavereactie genoemd.De functie van de meeste bloedplaatjes wordt bereikt door de biologische effecten van stoffen die worden gevormd of vrijkomen tijdens de afgiftereactie.Bijna alle inductoren die bloedplaatjesaggregatie veroorzaken, kunnen een afgiftereactie veroorzaken.De afgiftereactie vindt doorgaans plaats na de aggregatie van bloedplaatjes in de eerste fase, en de stof die vrijkomt bij de afgiftereactie induceert de aggregatie van de tweede fase.De inductoren die afgiftereacties veroorzaken, kunnen grofweg worden onderverdeeld in:

i.Zwakke inductor: ADP, adrenaline, noradrenaline, vasopressine, 5-HT.

ii.Middelmatige inductoren: TXA2, PAF.

iii.Sterke inductoren: trombine, pancreasenzym, collageen.

2) De rol van bloedplaatjes bij de bloedstolling

Bloedplaatjes nemen voornamelijk deel aan verschillende stollingsreacties via fosfolipiden en membraanglycoproteïnen, waaronder adsorptie en activering van stollingsfactoren (factoren IX, XI en XII), vorming van stollingsbevorderende complexen op het oppervlak van fosfolipidemembranen en bevordering van de vorming van protrombine.

Het plasmamembraan op het oppervlak van bloedplaatjes bindt zich aan verschillende stollingsfactoren, zoals fibrinogeen, factor V, factor XI, factor XIII, enz. α De deeltjes bevatten ook fibrinogeen, factor XIII en enkele bloedplaatjesfactoren (PF), waaronder PF2 en PF3 bevorderen beide de bloedstolling.PF4 kan heparine neutraliseren, terwijl PF6 de fibrinolyse remt.Wanneer bloedplaatjes op het oppervlak worden geactiveerd, kunnen ze het oppervlakteactivatieproces van stollingsfactoren XII en XI versnellen.Er wordt geschat dat het door bloedplaatjes geleverde fosfolipide-oppervlak (PF3) de activering van protrombine met een factor 20.000 versnelt.Nadat de factoren Xa en V met het oppervlak van dit fosfolipide zijn verbonden, kunnen ze ook worden beschermd tegen de remmende effecten van antitrombine III en heparine.

Wanneer bloedplaatjes zich aggregeren om een ​​hemostatische trombus te vormen, heeft het stollingsproces al lokaal plaatsgevonden en hebben bloedplaatjes een grote hoeveelheid fosfolipideoppervlakken blootgelegd, waardoor extreem gunstige omstandigheden ontstaan ​​voor de activering van factor X en protrombine.Wanneer bloedplaatjes worden gestimuleerd door collageen, trombine of kaolien, worden de sfingomyeline en fosfatidylcholine aan de buitenkant van het bloedplaatjesmembraan omgezet met fosfatidylethanolamine en fosfatidylserine aan de binnenkant, wat resulteert in de toename van fosfatidylethanolamine en fosfatidylserine op het oppervlak van het membraan.De bovengenoemde fosfatidylgroepen die op het oppervlak van bloedplaatjes zijn omgedraaid, nemen deel aan de vorming van blaasjes op het membraanoppervlak tijdens bloedplaatjesactivatie.De blaasjes laten los en komen in de bloedcirculatie terecht om microcapsules te vormen.De blaasjes en microcapsules zijn rijk aan fosfatidylserine, dat helpt bij de assemblage en activering van protrombine en deelneemt aan het proces van het bevorderen van de bloedstolling.

Na aggregatie van bloedplaatjes bevordert de afgifte van verschillende bloedplaatjesfactoren in deeltjes de vorming en toename van bloedvezels, en vangt andere bloedcellen op om stolsels te vormen.Hoewel bloedplaatjes geleidelijk desintegreren, kunnen de hemostatische embolieën dus nog steeds toenemen.De bloedplaatjes die in het bloedstolsel achterblijven, hebben pseudopodie die zich uitstrekken tot in het bloedvezelnetwerk.De contractiele eiwitten in deze bloedplaatjes trekken samen, waardoor het bloedstolsel zich terugtrekt, het serum eruit perst en een stevige hemostatische prop wordt, die de vasculaire opening stevig afdicht.

Bij het activeren van bloedplaatjes en het stollingssysteem aan het oppervlak activeert het ook het fibrinolytische systeem.Het plasmine en zijn activator in de bloedplaatjes zullen vrijkomen.De afgifte van serotonine uit bloedvezels en bloedplaatjes kan er ook voor zorgen dat endotheelcellen activatoren vrijgeven.Vanwege het uiteenvallen van bloedplaatjes en het vrijkomen van PF6 en andere stoffen die proteasen remmen, worden ze echter niet beïnvloed door fibrinolytische activiteit tijdens de vorming van bloedstolsels.

(De inhoud van dit artikel is herdrukt en wij bieden geen enkele expliciete of impliciete garantie voor de juistheid, betrouwbaarheid of volledigheid van de inhoud in dit artikel, en zijn niet verantwoordelijk voor de meningen in dit artikel, begrijp dit alstublieft.)