與單純由內(nèi)皮細(xì)胞組成的內(nèi)膜和以平滑肌細(xì)胞為主的中膜相比,血管外膜的成分相對(duì)復(fù)雜。首先,外膜包含豐富的細(xì)胞外基質(zhì),其主要成分是彈性纖維和膠原蛋白,其中分布著細(xì)胞、神經(jīng)末梢、滋養(yǎng)血管、淋巴組織等多種成分;除此之外,外膜中還分布著種類繁多的細(xì)胞,包括成纖維細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、免疫細(xì)胞、祖細(xì)胞、干細(xì)胞等。細(xì)胞間通過直接接觸、自分泌或旁分泌的作用彼此交流并與相鄰組織細(xì)胞相互感應(yīng),具有感知刺激并直接作出響應(yīng)的能力。越來越多的文獻(xiàn)支持這一觀點(diǎn):外膜是血管壁主要的“損傷感應(yīng)器”,在
激素、炎癥或缺氧、缺血等刺激下,外膜細(xì)胞首先反應(yīng),發(fā)生細(xì)胞增殖、收縮表達(dá)、干細(xì)胞激活、黏附因子上調(diào),分泌炎癥因子、生長因子、血管生成因子等過程,進(jìn)而導(dǎo)致管壁功能和形態(tài)的改變。
血管外膜最主要的細(xì)胞成分是血管外膜成纖維細(xì)胞(AF)。AF 具有多源性,至少包括三種細(xì)胞來源:原始間充質(zhì)、上皮間質(zhì)、骨髓母細(xì)胞。此外,AF 具有器官和組織特異性,這一點(diǎn)與白細(xì)胞類似,如纖維生發(fā)環(huán)境中的成纖維細(xì)胞(如肺AF),較之于普通組織的成纖維細(xì)胞,對(duì)增生刺激更為敏感。存在于相同器官/ 組織的AF 以多種干細(xì)胞亞型的形式存在,一旦感受缺氧或其他因素的刺激,每一種亞型都可能做出特異反應(yīng),并行使其相應(yīng)的功能。AF 在一系列血管病理生理活動(dòng)中,發(fā)揮著不可替代的作用。一方面,AF 分泌膠原蛋白形成血管骨架,產(chǎn)生細(xì)胞因子等活性物質(zhì)促進(jìn)管壁其他細(xì)胞生長,參與血管形成;另一方面,當(dāng)血管受損時(shí),AF激活并發(fā)生表型改變,進(jìn)而增殖,遷移,分泌膠原蛋白,參與血管修復(fù)。AF在血管應(yīng)激及損傷修復(fù)中發(fā)揮著極其重要的作用,在血管受到刺激時(shí),AF最先作出響應(yīng)并活化,是血管壁的“哨兵細(xì)胞”,內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞都不能與之相提并論。
AF在血管生長發(fā)育中的作用:血管系統(tǒng)的形成是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,醫(yī)學(xué)界對(duì)此尚無完整認(rèn)識(shí)�?梢钥隙ǖ氖�,此過程既受基因調(diào)控的影響,也被局部環(huán)境因素所刺激:基因決定了血管生長的主要形式,缺氧、營養(yǎng)不足等局部因素影響血管的生長。研究發(fā)現(xiàn),血管外膜有類似干細(xì)胞和祖細(xì)胞巢的作用,外膜中分離的干細(xì)胞具有發(fā)育成內(nèi)皮細(xì)胞、壁細(xì)胞、成骨細(xì)胞及脂肪細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力,說明外膜在血管壁生長、重塑和修復(fù)中具有扮演了重要的角色,而AF和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶系統(tǒng)則促成了血管和原始內(nèi)皮血管的生成。
AF在血管中膜增生過程中的作用:AF的NADPH 氧化酶-活性氧系統(tǒng)參與了血管中膜的增生。在血管緊張素II(AngII)促中膜增生的實(shí)驗(yàn)中,人們發(fā)現(xiàn)AngII 在導(dǎo)致中膜增生的同時(shí)激發(fā)了小鼠主動(dòng)脈外膜的NADPH 氧化酶- 活性氧系統(tǒng),對(duì)外膜NADPH 氧化酶水平偏低的nox2 缺乏小鼠,AngII 的刺激大大降低,說明外膜的NADPH 氧化酶- 活性氧系統(tǒng)對(duì)中膜具有旁分泌作用。用搭載NADPH 氧化酶p47phox 阻斷劑的腺病毒干擾大鼠頸動(dòng)脈AF,結(jié)果顯示,阻斷劑能顯著降低中膜活性氧的生成和中膜肥厚,進(jìn)一步證實(shí)了AF 的NADPH 氧化酶-活性氧系統(tǒng)促進(jìn)中膜增生的重要作用。