MGA ENDOTHELIAL CELLS: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, URI, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang mga endothelial cells ay metabolically active cells na kabilang sa endothelium, ang panloob na unicellular line vessel ng dugo. Ang cell layer na ito ay may mahalagang mga pagpapaandar na physiological sa katawan, lalo na tungkol sa sistema ng sirkulasyon.

Ang salitang "endothelium" ay pinahusay ng Swiss anatomist na Wilhelm His noong 1865 upang makilala sa pagitan ng panloob na layer ng mga lukab ng katawan at ang epithelium (na siyang panlabas na layer).

Diagram ng isang pader ng daluyan ng dugo na nagpapakita ng mga cell ng endothelial (Pinagmulan: Gumagamit: VS6507, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang paunang kahulugan na ginamit ng Kanyang kasama hindi lamang ang panloob na layer ng cell ng mga daluyan ng dugo, kundi pati na rin mga lymphatic vessel at mesothelial cavities. Gayunpaman, sa isang maikling panahon mamaya ang kahulugan na ito ay nabawasan lamang sa dugo at lymphatic vasculature.

Ang madiskarteng lokasyon ng mga cell na ito ay nagbibigay-daan sa kanila upang kumilos bilang isang direktang interface sa pagitan ng mga sangkap ng dugo (o lymph) at mga tisyu, na ginagawang mahalaga sa kanila ang regulasyon ng maraming mga proseso ng physiological na nauugnay sa vascular system.

Kabilang sa mga prosesong ito ay ang pagpapanatili ng likido ng dugo at ang pag-iwas sa pagbuo ng thrombus, pati na rin ang regulasyon ng transportasyon ng mga likido at solute tulad ng mga hormone, protina factor at iba pang mga macromolecules.

Ang katotohanan na ang endothelium ay nagsasagawa ng mga kumplikadong pag-andar sa katawan ng mga hayop ay nagpapahiwatig na ang mga cell nito ay madaling kapitan ng iba't ibang mga sakit, na kung saan ay may malaking interes sa iba't ibang mga mananaliksik.

katangian

Ang lugar ng ibabaw na sinasakop ng mga endothelial cells sa katawan ng isang may sapat na gulang ay maaaring sumasaklaw sa higit sa 3,000 square meters at timbangin higit sa 700 g.

Ang cell layer na ito, na itinuturing na isang "organ" na malawak na ipinamamahagi sa buong katawan, ay may pananagutan sa pagtanggap at pagsalin sa mga signal ng molekular na inilipat sa dugo sa mga tisyu, na nag-orkestra ng isang malaking bilang ng mga mahahalagang phenomena para sa paggana ng buong organismo.

Ang isang katangian ng mga endothelial cells ay ang mga ito, at ang kanilang nuclei, ay nakahanay sa paraang sila ay "tumingin" na nakadirekta sa parehong direksyon tulad ng daloy ng dugo na dumadaan sa mga ducts kung saan nahanap ang mga ito.

Ang mga cell ng endothelial ay lubos na nakakainit, at may kinalaman ito sa katotohanan na ang mga daluyan ng dugo at lymphatic ay ipinamamahagi sa buong katawan, na nakalantad sa iba't ibang iba't ibang mga microen environment, na nagpapataw ng mga kondisyon sa bawat partikular na endothelium.

Ang mga vascular microen environment na ito ay maaaring makabuluhang nakakaapekto sa epigenetic na katangian ng mga endothelial cells, na nagreresulta sa natatanging mga proseso ng pagkita ng kaibhan.

Naipakita ito sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga pattern ng pagpapahiwatig ng gene na tiyak, na kung saan ang hindi kapani-paniwalang kapasidad ng mga cell na ito upang ayusin, kapwa sa bilang at disposisyon, sa mga lokal na kinakailangan kung saan nahanap ang napatunayan.

Pagpapirma

Ang endothelium ay isang sopistikadong sentro ng pagproseso ng signal na kumokontrol sa halos lahat ng mga function ng cardiovascular. Ang natatanging tampok ng sistemang pandama na ito ay ang bawat endothelial cell ay may kakayahang makita ang iba't ibang uri ng mga senyas at pagbuo ng iba't ibang uri ng mga tugon.

Ito ay marahil, kung ano ang nagpapahintulot sa napaka espesyal na organ na ito na magsagawa ng mga pag-andar ng regulasyon sa presyon ng dugo at ang rate at pamamahagi ng dugo, bilang karagdagan sa pagkontrol sa paglaki ng cell at paglipat sa mga dingding ng mga daluyan ng dugo.

Pagbuo

Ang vascular system ay ang unang sistema ng organ na nakabuo sa katawan ng isang hayop na embryo. Sa panahon ng proseso ng gastrulation, ang embryonic epithelium ay sumasagap sa pamamagitan ng primitive cleft at pagkatapos ay ang mga mesodermal cells ay sapilitan.

Ang mga cell ng progenitor ng mga cell ng endothelial ay naiiba mula sa mesodermal tissue, sa pamamagitan ng isang proseso na lumilitaw na independiyenteng may gastrulation. Ang mga cell na ito ay naninirahan sa utak ng buto sa malapit na kaugnayan sa mga selulang hematopoietic.

Ang mga cell ng progenitor ay kilala bilang angioblast at / o hemangioblast. Gayunpaman, ang iba pang mga linya ng cell ng katawan ay maaaring "transdifferentiated" sa mga epithelial cells at kabaligtaran.

Ang Angoblates ay tinukoy bilang mga cell na may potensyal na magkakaiba sa mga endothelial cells, ngunit hindi nagtataglay ng mga katangian na mga molekular na molekula at hindi nabuo ng isang "lumen" (lumilitaw ang mga marker na ito sa panahon ng pagkita ng kaibahan).

Ang rate ng pagkita ng kaibahan at paglaki ng mga endothelial cells ay napakataas sa panahon ng pag-unlad ng embryonic at sa panahon ng pag-unlad ng postnatal, ngunit bumababa ito nang malaki sa may sapat na gulang.

Ang pagkakakilanlan ng mga epithelial cells ay karaniwang napatunayan sa pamamagitan ng pag-aaral ng pagkakaroon o pagpapahayag ng mga tiyak na protina ng messenger o RNA, bagaman ang mga "marker" na ito ay madalas na ibinahagi sa iba pang mga linya ng cell.

Pagkita ng kaibhan ng mga cell ng progenitor

Ang mga endothelial cell progenitor cells ay maaaring lumabas mula sa utak ng buto, ngunit hindi maaaring agad na isama sa panloob na mga pader ng vascular (endothelium).

Ang iba't ibang mga may-akda ay ipinakita na ang mga cell na ito ay nakadirekta sa o ay nakapangkat sa mga site ng aktibong neovascularization, naiiba bilang tugon sa mga proseso ng ischemic (kakulangan ng oxygen o daloy ng dugo), vascular trauma, paglaki ng tumor, o iba pa.

Pagpapayat

Ang mga endothelial cells na naroroon sa vascular system ay nagpapanatili ng kakayahang hatiin at ilipat. Ang mga bagong daluyan ng dugo ay nabuo salamat sa paglaganap ng mga pre-umiiral na mga endothelial cells at nangyayari ito kapwa sa mga embryonic tisyu (habang nangyayari ang paglaki) at sa mga tisyu ng may sapat na gulang (para sa pag-aayos ng tissue o pagbabagong-tatag).

Apoptosis

Ang Apoptosis, o na-program na pagkamatay ng cell, ay isang normal na proseso na nangyayari sa halos lahat ng mga selula ng mga buhay na organismo at may iba't ibang mga pag-andar sa physiological sa kanila.

Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paghalay ng cytoplasm at ang nucleus, sa pamamagitan ng pag-urong ng mga cell at ng pagkakalantad, sa ibabaw ng cell, ng mga tiyak na molekula para sa phagocytosis. Sa prosesong ito ay mayroon ding pagkasira ng chromatin (chromosomal DNA) at ang pagpapapangit ng lamad ng plasma.

Ang na-program na kamatayan ng cell ay maaaring ma-trigger, sa mga endothelial cells, sa pamamagitan ng iba't ibang mga pampasigla at molekular na kadahilanan. Ito ay may mahahalagang implikasyon para sa hemostasis (pag-iwas sa pagtagas ng likidong dugo).

Ang ganitong proseso ay mahalaga sa pag-aayos ng muli, regression, at angiogenesis (pagbuo ng mga bagong daluyan ng dugo). Dahil maaari itong makaapekto sa integridad at pag-andar ng vascular endothelium, ang endothelial apoptosis ay maaaring mag-ambag sa pathogenesis ng isang iba't ibang mga sakit ng tao.

Sa mga eksperimento ng vivo ay nagmumungkahi na ang mga pathologies na ito ay maaaring magsama ng arteriosclerosis, pagkabigo ng kongenital heart, diabetes retinopathy, emphysema, scleroderma, sickle cell disease, systemic lupus erythematosus, o thrombotic thrombocytopenic purpura, bukod sa iba pa.

Saan sila nahanap?

Ang mga endothelial cells, tulad ng ipinapahiwatig ng kanilang pangalan, ay matatagpuan sa iba't ibang uri ng endothelium na pumipila sa panloob na ibabaw ng dugo at lymphatic vessel.

Sa dugo vascular endothelium, halimbawa, ang mga endothelial cells ng mga ugat at arterya ay bumubuo ng isang walang tigil na layer ng cell, kung saan ang mga selula ay pinagsama sa pamamagitan ng masikip na mga junctions.

Istraktura

Malayo sa pagiging sama-sama, ang mga endothelial cells ay maaaring matingnan bilang isang napakalaking consortium ng iba't ibang mga kumpanya, ang bawat isa ay may sariling pagkakakilanlan.

Kasama ang mga sanga ng vascular, ang hugis ng mga endothelial cells ay magkakaiba-iba. Bukod dito, maaaring magkaroon ng mumunti na mga kakaibang pagkakaiba sa pagitan ng mga cell na kabilang sa iba't ibang mga segment ng parehong vascular system, organ o uri ng daluyan.

Sa kabila ng pag-angkin na ito, ang mga ito ay karaniwang mga flat cell, na maaaring "chubby" o cuboidal sa mga endothelial venule.

Ang kapal nito ay nag-iiba mula sa mas mababa sa 0.1μm sa mga ugat at capillary hanggang 1μm sa aorta artery, at ang istraktura nito ay na-remodeled bilang tugon sa maraming mga kadahilanan, lalo na ang tinatawag na "hemodynamic shear stress."

Ang haba ng mga endothelial cells ay naiiba sa paggalang sa kanilang anatomical na lokasyon, dahil nabalitaan na, sa mga daluyan ng dugo ng mga daga, ang mga aortic endothelial cells ay pinahaba at manipis, habang sa pulmonary arterya ay mas maikli at bilugan.

Kaya, tulad ng maraming iba pang mga cell sa katawan, ang mga endothelial cells ay sakop ng isang patong ng mga protina at sugars na kilala bilang glycocalyx, na isang pangunahing bahagi ng vascular barrier at nasa pagitan ng 0.1 at 1 micron makapal.

Ang extracellular na "rehiyon" na ito ay aktibong ginawa ng mga endothelial cells at sinasakop ang puwang sa pagitan ng nagpapalipat-lipat ng dugo at mga cell. Ipinakita na may mga pag-andar kapwa sa proteksyon ng vascular at sa regulasyon ng cell at mga mekanismo ng hemostatic.

Hindi balanseng istraktura

Ang intracellular space ng mga endothelial cells ay puno ng clathrin-coated vesicle, multivesicular body, at lysosomes, na kritikal para sa mga endocytic molekular na daanan ng transportasyon.

Ang mga lysosome ay may pananagutan para sa pagkasira at pag-recycle ng macromolecules na nakadirekta sa kanila sa pamamagitan ng endocytosis. Ang prosesong ito ay maaari ring maganap sa ibabaw ng cell, sa masalimuot na Golgi complex, at endoplasmic reticulum.

Ang mga cell na ito ay mayaman din sa caveolae, na kung saan ay mga flask na hugis vesicle na nauugnay sa lamad ng plasma at karaniwang bukas sa luminal side o maaaring maging libre sa cytosol. Ang kasaganaan ng mga istrukturang ito ay nakasalalay sa uri ng epithelium na isinasaalang-alang.

Mga Uri

Ang mga endothelial cells ay maaaring magkaroon ng ibang magkaibang mga phenotypes, na kinokontrol ng kung saan matatagpuan ang mga ito at ang oras ng pag-unlad. Ito ay para sa kadahilanang ito na isinasaalang-alang ng maraming mga may-akda na ang mga ito ay lubos na nakakainit, dahil hindi lamang sila nag-iiba sa mga tuntunin ng kanilang istraktura, kundi pati na rin ang kanilang pag-andar.

Ang endothelium ay maaaring maiuri bilang tuloy-tuloy o hindi na nagpapatuloy. Ang tuluy-tuloy na endothelium, sa turn, ay maaaring fenestrated o hindi fenestrated. Ang fenestras ay isang uri ng intracellular "pores" na umaabot sa kapal ng cell.

Ang patuloy na non-fenestrated endothelium ay bumubuo ng panloob na lining ng mga arterya, veins, at mga capillary ng utak, balat, puso, at baga.

Ang patuloy na fenestrated epithelium, sa kabilang banda, ay pangkaraniwan sa mga lugar na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagsasala at transendothelial transport (mga capillary ng exocrine at endocrine gland, gastric at bituka mucosa, glomeruli at renal tubules).

Ang ilang mga sinusoidal vascular bed at bahagi ng atay tissue ay pinayaman ng walang tigil na endothelium.

Mga Tampok

Ang endothelium ay may mahahalagang pag-andar sa physiological kabilang ang control control ng vasomotor, blood cell trafficking, hemostatic balanse, pagkamatagusin, paglaki, at likas at adaptive survival at kaligtasan sa sakit.

Mula sa isang functional point of view, ang mga endothelial cell ay may isang pangunahing trabaho sa dibisyon. Karaniwan, ang mga ito ay nasa isang estado ng "quiescence", dahil hindi sila aktibo mula sa proliferative point of view (ang kanilang average na tagal ng buhay ay maaaring higit sa 1 taon).

Ang kanilang mga pangkalahatang pag-andar, at ang mga endothelium na kanilang binubuo, ay maaaring nahahati sa: pagkamatagusin, dugo cell trafficking, at hemostasis.

Ang mga cellular traffic at permeability function

Ang endothelium ay isang semi-natatagusan na istraktura, dahil dapat nitong pahintulutan ang transportasyon ng iba't ibang mga solute at likido sa at mula sa dugo. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang daloy sa at mula sa dugo sa pamamagitan ng endothelium ay tuluy-tuloy, kung saan ang mga endothelium ng mga capillary ay nakikilahok.

Bahagi ng function ng permeability ng capillary endotheliums ay pahintulutan ang pagpasa ng mga leukocytes at ilang mga nagpapaalab na mediator sa pamamagitan ng mga vessel, na nakamit gamit ang pagpapahayag ng mga molekula at chemoattractants sa mga endothelial cells.

Samakatuwid, ang transportasyon ng mga leukocytes mula sa dugo hanggang sa pinagbabatayan na mga tisyu ay nagsasangkot ng mga multi-step na cascades ng pagdirikit kabilang ang paunang pagdikit, pag-ikot, pag-aresto, at paglilipat, na nagaganap nang halos eksklusibo sa mga post-capillary venule.

Salamat sa kanilang pakikilahok sa cell trafficking, ang mga endothelial cells ay kasangkot sa mga proseso ng pagpapagaling at pamamaga, kung saan nakikilahok sila sa pagbuo ng mga bagong sasakyang-dagat mula sa mga nauna nang mga vessel. Ito ay isang mahalagang proseso para sa pag-aayos ng tissue.

Mga function sa hemostasis

Ang endothelium ay nakikilahok sa pagpapanatili ng dugo, estado ng likido at sa pagsulong ng limitadong pagbuo ng mga clots kapag may pinsala sa integridad ng mga pader ng vascular.

Ang mga cell ng endothelial ay nagpapahiwatig ng mga kadahilanan na pumipigil o nagsusulong ng coagulation (anticoagulants at coagulants), depende sa mga tukoy na signal na natanggap nila sa buong buhay.

Kung ang mga cell na ito ay hindi bilang pisyolohikal at istruktura na plastik tulad ng mga ito, hindi magiging posible ang paglaki at pagkumpuni ng mga tisyu ng katawan.

Mga Sanggunian

1. Ang kakatwa, WC (2007). Phenotypic Heterogeneity ng Endothelium: I. Istraktura, Pag-andar, at Mekanismo. Pananaliksik sa sirkulasyon, 100, 158-173.
2. Airdong, WC (2012). Endothelial Cell Heterogeneity. Mga Cold Spring Harbour Perspectives sa Medicine, 2, 1–14.
3. Alphonsus, CS, & Rodseth, RN (2014). Ang endothelial glycocalyx: isang pagsusuri ng vascular barrier. Pangpamanhid, 69, 777-754.
4. Balik, N., & Luzio, NR Di. (1977). Ang Proseso ng Trombotic sa Atherogenesis. (B. Chandler, K. Eurenius, G. McMillan, C. Nelson, C. Schwartz, at S. Wessler, Eds.). Plenum Press.
5. Chi, J., Chang, HY, Haraldsen, G., Jahnsen, FL, Troyanskaya, OG, Chang, DS, … Brown, PO (2003). Endothelial cell pagkakaiba-iba na ipinahayag sa pamamagitan ng global profiling profiling. PNAS, 100 (19), 10623-10628.
6. Choy, JC, Granville, DJ, Hunt, DWC, & Mcmanus, BM (2001). Endothelial Cell Apoptosis: Biochemical Characteristic at Potensyal na Implikasyon para sa Atherosclerosis. J. Mol. Cell. Cardiol., 33, 1673-1690.
7. Mga sinehan, BDB, Pollak, ES, Buck, CA, Loscalzo, J., Zimmerman, GA, Mcever, RP, … Stern, DM (1998). Mga Endothelial Cells sa Physiology at sa Pathophysiology ng Vascular Disorder. Ang Journal ng The American Society of Hematology, 91 (10), 3527–3561.
8. Fajardo, L. (1989). Ang pagiging kumplikado ng mga Endothelial Cell. Mga Artikulo ng Award at Espesyal na Ulat, 92 (2), 241–250.
9. Kharbanda, RK, & Deanfield, JE (2001). Mga function ng malusog na endothelium. Sakit sa Coronary Artery, 12, 485–491.
10. Ribatti, D. (2007). Ang pagtuklas ng mga endothelial cells ng progenitor. Isang pagsusuri sa kasaysayan. Pananaliksik ng Leukemia, 31, 439–444.
11. Risau, W. (1995). Pagkita ng kaibhan ng endothelium. Ang FASEB Journal, 9, 926–933.
12. van Hinsberg, V. (2001). Ang endothelium: vascular control ng haemostasis. European Journal of Obstetrics & Gynecology and Reproductive Biology, 95, 198–201.
13. Winn, R., & Harlan, J. (2005). Ang papel ng endothelial cell apoptosis sa mga nagpapaalab at sakit sa immune. Journal of Thrombosis at Haemostasis, 3, 1815-1818.