摘要 本文概述了近年来国内外对血管内皮细胞生物学功能的最新认识，指出血管内皮细胞除作为血液和组织间物质转运的屏障外，最主要的功能是使循环血液保持流动状态，防止血栓形成，文章同时强调了血管内皮细胞在生物学、医学研究领域中所起的重要作用。
关键词 血管内皮细胞 选择通透性 抗凝、促凝
血管内皮细胞裱衬在整个心血管系统的内表面，为单层扁平上皮，是血管壁与血液之间的分界细胞，是形成心血管封闭管道系统的形态基础。近年来关于血管内皮细胞功能的研究进展很快，人们通过检测反映机体血管内皮细胞功能的一系列血液学指标及用内皮细胞体外培养手段，对血管壁内皮细胞的分泌、合成功能，凝血系统、纤溶系统、补体系统与血管壁的关系等均进行了广泛深入的研究，取得了重大的进展。目前人们多认为血管内皮细胞除作为血液和组织间物质转运的屏障外，最主要的生物学功能是使循环血液保持流动状态，此外血管内皮细胞尚可合成与分泌多种结缔组织成分、参与一些物质的代谢及与白细胞相互作用等。
1．血管内皮细胞的选择通透性
血管内皮的腔面有一层称为糖萼的细胞衣，对于血浆大分子物质具有屏障作用。另外，由于内皮细胞具有独特的结构和代谢特性，能选择性的调节小分子至超大分子物质通过血管壁。转运方式有：①通过扩散作用，使气体和某些脂溶性物质通过胞膜脂质双层；②当某些血管活性物质引起内皮细胞急性收缩导致内皮细胞间隙扩大，血浆中的大分子物质可透过内皮裂隙并堆积在内皮下层；③利用质膜小泡的运转来运输大分子物质；④由于质膜小泡互相通连而形成穿内皮细胞通道，便于物质运输；⑤靠内皮细胞表面各种受体的识别与转运，积极参与多种物质的代谢与运输等等。
2．抗凝与促凝作用
内皮细胞具有抗血栓形成特性，从而能保持血液流动。与此同时它还有许多促凝因素，使血管在损伤时，通过凝血和血栓形成以维护血管壁的完整性。具体表现如下：
2.1 分泌抗凝血酶Ⅲ和α2。巨球蛋白抗凝血酶Ⅲ（AT-Ⅲ）是机体内主要的抗凝血因子，能与凝血酶以1∶1的比例形成复合物使其丧失活性。除凝血酶外，AT-Ⅲ还能抑制其它凝血因子。AT-Ⅲ本身与这些酶的作用是缓慢的，只是在肝素存在时，才能迅速起作用，以清除循环的凝血酶，维持血流畅通。近来有报道说内皮细胞也是α2巨球蛋白（α2-MG）的产生部位之一。α2-MG在有纤维蛋白存在的情况下，也能与凝血酶结合成一种复合物，后者在血浆中较快地被清除。
2.2 产生蛋白多糖 内皮细胞表面有大量硫酸类肝素结合部位，同时也产生一些蛋白多糖，其中有些成分能与胶原结合，阻止胶原启动血液凝固。例如硫酸乙酰肝素能促进AT-Ⅲ灭活凝血酶。
2.3 参与蛋白C的激活 蛋白C（PC）是由肝脏分泌的一种生理性抗凝物质。PC在自然状态下是无活性的，经凝血酶或胰蛋白酶等的激活，可成为活化的蛋白C（APC）。APC通过使已活化的Ⅷ因子、Ⅴ因子等凝血因子灭活，从而抑制凝血过程。然而，凝血酶对PC的激活是相当慢的、凝血酶只有与存在于内皮细胞膜表面的一种蛋白--血栓调节蛋白（TM）形成复合物后，才能有效地激活PC。
2.4 合成组织因子及Ⅴ因子 当血管内皮细胞受损或在凝血酶、血小板作用时，内皮细胞可合成组织因子及Ⅴ 因子。组织因子可加速因子Ⅶ的活化而促使Xa形成，组织因子和Ⅶ因子复合物形成可引起Ⅸ和Ⅺ因子激活，从而触发凝血。
3．在溶解纤维蛋白中的作用
当机体血管内有血栓（包括微血栓）形成时，其溶解纤维蛋白系统（纤溶系统）则被激活，溶解和去除血栓中的纤维蛋白，防止其交连聚集而致血管阻塞。纤溶系统主要有三种成份组成：①纤溶酶原（plg）；②纤溶酶原激活物（PA）；③纤溶酶原激活物的抑制剂（PAI）。PA能分解plg，形成纤溶酶（pl），pl在纤维蛋白溶解过程中起作用。内皮细胞能合成和释放组织型纤溶酶原激活物（t-PA）及PAI，从而使促进纤溶和抗纤溶活性处于动态平衡状态，维持正常的生理功能。
4．参与血管运动的调节
4.1 产生舒血管因子 1976年Moncada等发现血管内皮细胞能产生前列环素（PGI2）。PGI2。是前列腺素代谢途径的一个重要产物，它有强大的扩血管作用和抑制血小板聚集作用。有资料证明，随着年龄的增长，血管内皮细胞合成PGI2的能力下降，而动脉硬化患者血管内皮细胞合成PGI2的能量也下降，提示PGI2。合成减少与动脉硬化有关。目前人们发现PGI2的抗动脉硬化作用主要表现在调节血管壁的胆固醇代谢、诱导纤溶酶原激活物的活力及抑制血管平滑肌细胞的增殖等方面。1987年Moncada所领导的英国Wellcome实验室用化学发光法证明由血管内皮细胞产生的另一种舒血管因子--内皮细胞衍生舒张因子（EDRF）是NO，它是一种内源性硝酸盐类血管扩张剂。现在人们已认识到内皮细胞产生的EDRF能弥散到血管平滑肌细胞，通过刺激鸟苷酸环化酶增加CGMP含量而发挥松驰动脉平滑肌的作用。此外，EDRF还和PGI2协同抑制血小板聚集和血小板粘附。
4.2 产生缩血管因子 1988年日本学者Yanagisawa等从培养的猪主动脉内皮细胞中分离并纯化出迄今所知的最强的缩血管物质--内皮素（ET），一个由21个氨基酸残基组成的多肽。ET能广泛作用于各种哺乳动物的各类血管平滑肌，使其张力增加，血管收缩，导致高血压、动脉粥样硬化等疾病的发生。另外，ET的生物学功能还表现在对神经、内分泌、心脏、肾脏、胃肠道、呼吸道和细胞分裂增殖等都有广泛影响。
5．与血小板的相互作用
血小板的粘附聚集是激发凝血和血栓形成的关键性因素，正常的血管内皮细胞具有抗血小板粘附和聚集的作用，如内皮细胞释放出PGI2和EDRF均抑制血小板合成的血栓素A2（TXA2）形成一对拮抗物质，它们之间的平衡影响着内皮细胞和血小板的相互作用。当受到血流紊乱、机械损伤、高脂血症等因素的影响，内皮细胞结构被破坏，如暴露出内皮下层组织，便会引起血小板的活化，发生释放反应，释放出血小板因子4（PF4）、β-血小板球蛋白（β-TG）等血小板α颗粒的特异性蛋白质。PF4很容易结合到内皮细胞表面的硫酸乙酰肝素上，抑制AT-Ⅲ灭活凝血酶的作用，促进血栓的形成。β-TG与内皮细胞的结合能阻碍PGI2的生成。随着血小板的激活，产生的TXA2增加，使PGI2/TXA2平衡失调，从而加速血栓形成。此外，与血管内皮细胞抗血栓功能相对应的是，内皮细胞也能分泌具有促凝作用的因子Ⅷ相关抗原（ⅧR：Ag），参与血小板的粘附反应。
6．与白细胞的相互作用
白细胞与内皮细胞的相互作用，主要是指白细胞从血液中通过血管内皮迁移到组织中去。在急性炎症的情况下，首先是中性粒细胞粘附到内皮细胞上，白细胞先迁移后渗出，然后向血管外迁移。而内皮合成的PGI2能保护其本身，抑制粒细胞的粘附。淋巴细胞与血管壁的相互作用主要与淋巴细胞再循环的机制有关。外周血液中的淋巴细胞能识别毛细血管后小静脉的特殊内皮并从该处穿出血管壁，然后通过淋巴管、淋巴结和胸导管再进入血液。此外，由单核巨噬细胞及其它细胞合成分泌的白细胞介素-1，也促使各种细胞对血管内皮细胞的粘附。
7．合成和分必多种结缔组织成分
大部分内皮下的多种胶原分子是由内皮细胞合成的。内皮下结缔组织的重要成分蛋白多糖、弹性蛋白等也是由内皮细胞分泌的。在组织修复过程中，主要由Ⅳ型胶原组成的内皮下基膜对内皮细胞的再生起诱导作用。由内皮细胞合成的纤维结合蛋白、凝血酶敏感蛋白等粘连蛋白则能调节细胞与细胞或基质间的粘附和结合。这些都进一步证实了内皮细胞在维持血管壁的完整性方面起着重要作用。
综上所述，血管内皮细胞是一类功能复杂的细胞，其活跃地参与血小板功能调节，血浆促凝因子的激活、活化的凝血因子的清除及纤溶过程，并通过其产生的ET、EDRF等血管活性物质以调节血管张力，维持正常的血液流变性。一旦血管内皮细胞受损，则必然影响甚至破坏内皮细胞正常的生物学功能。一方面会增加其通透性而失去屏障功能，另一方面则会产生较多的促栓物质及抗凝物质的减少，导致各种血栓性疾病的发生。
