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腹膜的解剖及其生理功能

來源:腎臟病與透析腎移植雜志 作者:佚名 2004-10-12

摘要: 在腹膜透析過程中,腹膜作為一種半透膜在透析過程中起著非常重要的作用,由于腹膜與透析液長期接觸,并受一些潛在外界因素的影響,其透析效能可能被削弱[1]。因此,妥善保護好腹膜將是每一位臨床醫師所要面臨的重要問題。本文重點綜述有關腹膜解剖特點及其生理功能。1腹膜的解剖特點從解剖學上看,具有透析功能的腹膜由......


  在腹膜透析過程中,腹膜作為一種半透膜在透析過程中起著非常重要的作用,由于腹膜與透析液長期接觸,并受一些潛在外界因素的影響,其透析效能可能被削弱[1]。因此,妥善保護好腹膜將是每一位臨床醫師所要面臨的重要問題。本文重點綜述有關腹膜解剖特點及其生理功能。

  1 腹膜的解剖特點

  從解剖學上看,具有透析功能的腹膜由三層結構所組成,在腹腔內腹膜交換血管(如腹膜壁層和臟層毛細血管)與透析液之間充當一道天然屏障。一層由扁平狀間皮細胞呈連續排列所構成的一道單層結構;另一層為間皮細胞(mesothelialcell,MCs)下結締組織,兩者之間又有一層基底膜將兩層分隔。

  1.1 間皮層的結構特點 間皮細胞是腹膜的主要組成成分。許多細胞組成一巨大的單個細胞層覆蓋整個腹腔,形成一道機械防御屏障,避免間皮下組織的暴露以及微生物的侵襲。超微結構觀察,間皮細胞膜表面除了糖蛋白復合體(參與陰電荷蛋白,小分子物質轉運),大量纖毛,囊泡及凹陷外,相鄰細胞之間呈鋸齒狀或指狀重疊,并通過緊密連接互相作用,腔膜頂面以橋粒溝通,傳遞信號。在正常靜息狀態下,細胞表面沒有開放的孔道。

  1.2 基底膜 是位于間皮細胞下一層薄薄的疏松結構,主要由Ⅳ型膠原、糖蛋白及蛋白多糖等組成,對間皮層起支撐作用。

  1.3 結締組織 位于間皮組織以及它的疏松層之下,主要為細胞外基質(extracellular matrix,ECM)等大分子物質所組成的一層復雜的網絡結構層。主要成分有纖維連結蛋白、彈力蛋白、膠原以及水化凝膠組成的葡萄糖胺聚糖等。此層結構中還可以見到許多不同口徑的血管、淋巴管以及其它細胞成分,如纖維母細胞、巨噬細胞以及肥大細胞等。

  2 腹膜的生理功能

  腹膜中各種細胞以及細胞外基質都具有許多正常的生理功能,這些都對腹透產生重要的影響。

  2.1 間皮細胞 間皮細胞除了充當機械屏障作用外,還具有其它許多生理功能,其結構與功能的完整性對腹透的效能都具有極為重要的作用。

  2.1.1 潤滑作用 間皮細胞可以伸展出許多微絨毛及分泌潤滑劑,如透明質酸、小分子硫酸肝素粘多糖,以減少由于腸蠕動及呼吸運動所引起的臟器間的磨擦。

  2.1.2 溶質及液體的轉運 雖然間皮細胞層本身對物質的轉運并沒有明顯的阻力,但它仍被認為是毛細血管內大小物質向腹膜腔轉運過程中多層屏障中的一道機械屏障。從超微結構上看,并不是所有的大分子物質都能夠通過被動彌散的方式穿過細胞間隙。也有研究認為,間皮細胞可以通過其外胞漿膜上的眾多小孔主動地參與物質的轉運。

  2.1.3 調節腹膜的中纖維蛋白溶解 正常情況下,完整的間皮細胞本身具有明顯的促進纖維蛋白溶解的功能,這樣可以防止壁、臟層腹膜之間發生粘連。最近對腹膜的組化研究發現,在間皮細胞層有兩種纖維蛋白溶酶原活化物質的存在,即組織型纖維蛋白溶酶原活化物(tissue plasminogen activator,t-PA)和尿激酶型纖維蛋白溶酶原活化物(urokinase type plaminagen activator,u-PA)。這些酶中的任何一種都具有激活纖維蛋白溶酶原介導的纖溶反應[2]。體外研究表明,MCs既可以持續地表達t-PA,也能夠表達u-PA mRNA,從而提示MC所介導的纖維蛋白溶酶原依賴性纖溶反應可能是通過t-PA和u-PA兩條途徑。研究同樣發現,間皮細胞還可以分泌一些纖維蛋白溶解抑制物,如Ⅰ型和Ⅱ型纖維蛋白溶酶原抑制物(PAI-1和PAI-2),以及其它抗胞漿素(anti-plamins)。因此,間皮細胞促進和抑制纖維蛋白分解的能力,完全取決于其纖維蛋白溶解活化因子和抑制因子兩者生成與降解之間的平衡狀況。而這種平衡又受多種因素影響,如在炎癥狀態下以及手術后,纖維蛋白溶解抑制因子的產生明顯增加,纖維蛋白溶解活性可以完全被抑制。

  2.1.4 促凝血活性 以往的研究認為,間皮細胞膜表面不具有血栓素原(thrombogen)。然而,近來的研究發現,間皮細胞經培養后在其表面很容易檢測出組織因子(tissue factor)表達,及某些細胞因子,如TNF-α、氧自由基還能夠促進間皮細胞表達組織因子,由此可認為間皮細胞參與腹膜的凝血作用。倘若間皮細胞這種作用一旦增強,也可以引起纖維素的沉積,繼而導致腹膜粘連、增厚以及腹膜纖維化[3]。

  2.1.5 產生和重建細胞外基質 間皮細胞還具有很強的腹膜修復功能,這與其能夠直接或間接地產生和重建細胞外基質有關。一旦腹膜受損后,間皮細胞可以通過分泌化學趨化性蛋白,如纖維連結蛋白、內皮素-1等,吸引纖維母細胞等基質產生細胞聚集在受損腹膜周圍。其次間皮細胞還可以分泌具有合成和降解細胞外基質的蛋白質(如TGF-β)參與這些過程。此外,間皮細胞也可以自己分泌粘多糖、透明質酸、彈力蛋白以及Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原等直接構建細胞外基質。在此過程中,間皮細胞也可以合成和分泌一些能夠降解細胞外基質的酶參與腹膜的修復。總之,間皮細胞在維持細胞外基質結構穩定方面,起著非常重要的核心作用,始終調節著因修復腹膜所需膠原的正常沉積與纖維蛋白過度沉積之間的平衡。

  2.1.6 參與宿主的防御功能 間皮細胞不僅充當機械屏障,而且還可以通過以下途徑參與機體的防御機制:

  (1)白細胞趨化作用 培養中發現間皮細胞經一些細胞因子刺激后(IL-1、TNFα、IL-13),可以分泌IL-1、IL-6、IL-8、巨噬細胞化學趨化蛋白-1以及能夠促進正常T淋巴細胞表達及分泌細胞因子。由此認為間皮細胞可能在腹膜炎癥反應中起著較為重要的作用,如分泌多種中性和單核細胞特異性化學趨化因子來活化腹膜炎癥反應。

  (2)表達粘附分子 細菌、間皮細胞與腹腔內巨噬細胞是通過細胞間粘附而發揮作用的。體外研究發現微生物能通過各種方式粘附于間皮細胞,金黃色葡萄球菌能夠通過纖維連接蛋白粘附于間皮細胞表面,其粘附性遠大于表皮葡萄球菌。有研究發現,在腹膜炎時間皮細胞可以表達一些粘附分子,如ICAM-1(白細胞間粘附分子-1),VCAM-1(血管細胞粘附分子-1)和PECAM-1(血小板內皮細胞粘附分子-1)[4];在TNFα、IL-1β及EGF參與下,間皮細胞粘附中性粒細胞及單個核細胞的作用明顯增強,但抗纖維連接蛋白抗體或溶解纖維連接蛋白后,可以使這些作用明顯減弱。



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