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病理学/炎症介质
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{{Hierarchy header}} [[急性炎症]]反应中的[[血管扩张]]、通透性升高和[[白细胞]][[渗出]]的发生机制,是[[炎症]]发生机制的重要课题。有些致炎因子可直接损伤[[内皮]],引起[[血管]]通透性升高,但许 多致炎因子并不直接作用于局部组织,而主要是通过内源性[[化学]]因子的作用而导致炎症,故又称之为化学介质或炎症介质(inflammatory mediator)。 '''1.[[细胞]]释放的炎症介质''' (1)血管活性胺:包括[[组胺]]和5-[[羟色胺]] ([[5-HT]])。组胺主要存在于[[肥大细胞]]和[[嗜碱性粒细胞]]的颗粒中,也存在于[[血小板]]。引起肥大细胞释放组胺的刺激包括:①[[创伤]]或热等[[物理]]因子;②[[免疫反应]],即 [[抗原]]与结合于肥大细胞表面的IgE相互作用时,可使肥大细胞释放颗粒;③[[补体]]片断,如[[过敏毒素]](anaphylatoxin);④[[中性粒细胞]][[溶酶体]]阳离子 [[蛋白]];⑤某些[[神经肽]]。在人类,组胺可使细动脉扩张,细静脉内皮细胞收缩,导致血管通透性升高。组胺可被[[组胺酶]][[灭活]]。组胺还有对[[嗜酸性粒细胞]]的[[趋化作用]]。 5-HT由血小板释放,[[胶原]]和[[抗原抗体复合物]]可刺激血小板发生释放反应。虽然在[[大鼠]]其作用与组胺相似,但在人类炎症中的作用尚不十分清楚。 (2) [[花生四烯酸]][[代谢]]产物:包括[[前列腺素]]([[PG]])和[[白细胞三烯]](leukotriene,LT),均为花生四烯酸(arachidonic acid,[[AA]])的代谢产物。AA是[[二十碳]][[不饱和脂肪酸]],是在炎症刺激和炎症介质(如C5a)的作用下激活[[磷脂酶]]产生的,在炎症中,中性粒细胞的溶酶体是 磷脂酶的重要来源。AA经环[[加氧酶]]和[[脂质]]加氧酶途径代谢,生成各种产物(图5-6)。 {{图片|gj5rhc2y.gif|炎症过程中花生四烯酸的代谢}} 图5-6 炎症过程中花生四烯酸的代谢 总之,炎症刺激花生四烯酸代谢并释放其代谢产物,导致[[发热]]、疼痛、血管扩张、通透性升高及白细胞渗出等[[炎症反应]]。另一方面,抗炎药物如[[阿司匹林]]、[[消炎痛]]和炎固醇[[激素]]则能抑制花生四烯酸代谢、减轻炎症反应。 (3)白细胞产物 被致炎因子激活后,中性粒细胞和[[单核细胞]]可释放[[氧自由基]]和溶酶体酶,促进炎症反应和破坏组织,成为炎症介质。 1)活性氧代谢产物:其作用包括三个面:①损伤血管内皮细胞导致血管通透性增加。②灭活[[抗蛋白酶]](如可灭活α1[[抗胰蛋白酶]]),导致[[蛋白酶]]活性增加,可破坏组织结构成分,如弹力[[纤维]]。③损伤[[红细胞]]或其它[[实质细胞]]。 当然,[[血清]]、[[组织液]]和[[靶细胞]]亦有抗氧化保护机制,故是否引起损伤取决于两者之间的平衡状态。 2)中性粒细胞溶酶体成分:因中性粒细胞的死亡、吞噬泡形成过程中的外溢及[[出胞]]作用,溶酶体成分可外释,介导急性炎症。其中中性粒细胞蛋白酶,如弹力蛋白酶、[[胶原酶]]和[[组织蛋白酶]]可介导组织损伤。 阳离子[[蛋白质]]具有如下[[生物]]活性:①引起肥大细胞脱颗粒而增加血管通透性;②对单核细胞的趋化作用;③起中性和嗜酸性粒细胞游走[[抑制因子]]的作用。 (4)[[细胞因子]]:细胞因子(cytokines)主要由激活的[[淋巴细胞]]和单核细胞产生,可调节其他类型细胞的功能,在细胞免疫反应中起重要作用,在介导炎症反应中亦有重要功能。 IL- 1和TNF的分泌可被[[内毒素]]、[[免疫复合物]]、物理性损伤等多种致炎因子刺激,可通过[[自分泌]]、[[旁分泌]]和[[全身作用]]等方式起作用。特别是它们可促进[[内皮细胞]]表达粘 [[附分]]子,增进白细胞与之粘着。也可以引起急性炎症的发热。TNF还能促进中性粒细胞的聚集和激活间质组织释放[[蛋白水解酶]]。IL-8是强有力的中性粒细胞的 [[趋化因子]]和[[激活因子]](图5-7)。 {{图片|gj5rheqx.jpg|IL-1和TNF在炎症中的主要作用}} 图5-7 IL-1和TNF在炎症中的主要作用 (5) 血小板激活因子:血小板激活因子(platelet activating factor,PAF)是另一种[[磷脂]]起源的炎症介质,乃由IgE[[致敏]]的嗜碱性粒细胞在结合抗原后产生。除了能激活血小板外,PAF可增加血管的通透性、促 进白细胞[[聚焦]]和粘着,以及趋化作用。此外还具有影响全身[[血液]]动力学的功能。嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞和内皮细胞均能释放PAF。PAF一方面可 直接作用于靶细胞,还可刺激细胞合成其他炎症介质,特别是PG和白细胞三烯的合成。 (6)其他炎症介质:P物质可直接和间接刺激肥大胞脱颗粒而引起血管扩张和通透性增加。内皮细胞、[[巨噬细胞]]和其他细胞所产生的一氧化氮可引起血管扩张和具[[细胞毒性]]。 '''2.体液中产生的炎症介质 '''[[血浆]]中有三种相互关联的系统,即[[激肽]]、补体和[[凝血]]系统;为重要的炎症介质。 (1)激肽系统:激肽系统的激活最终产生[[缓激肽]](bradykinin),后者可引起细动脉扩张、内皮细胞收缩、细[[静脉]]通透性增加,以及血管以外的[[平滑肌]]收缩。缓激肽很快被血浆和组织内的[[激肽酶]]灭活,其作用主要局限在血管通透性增加的早期。 (2) [[补体系统]];补体系统由一系列[[蛋白质组]]成,补体的激活有两种途径—经典和替代途径。在急性炎症的复杂环境中,下列因素可激活补体:①病原[[微生物]]的抗原成分与 [[抗体]]结合通过[[经典途径]]激活补体,而[[革兰氏阴性]][[细菌]]的内毒素则通过替代途径激活补体。此外,某些细菌所产生的酶也能激活C3和C5。②[[坏死]]组织释放的酶能激 活C3和C5。③激肽、[[纤维蛋白]]形成和降解系统的激活及其产物也能激活补体。 补体可从以下三个面影响急性炎症:①C3a和C5a(又称过 敏[[毒素]])增加血管的通透性,引起血管扩张,都是通过引起肥大细胞和单核细胞进一步释放炎症介质;C5a还能激活花生四烯酸代谢的脂质加氧酶途径,使中性粒 细胞和单核细胞进一步释放炎症介质;②C5a引起中性粒细胞粘着于血管内皮细胞,并且是中性粒细胞和单核细胞的趋化因子;③C3b结合于细菌[[细胞壁]]时具有 [[调理素]]作用,可缯[[强中]]性[[粒细胞]]和单核细胞的吞噬活性,因为在这些[[吞噬细胞]]表面有C3b的[[受体]]。 C3和C5是最重要的炎症介质。除了前述的激活途径外,C3和C5还能被存在于炎症渗出物中的蛋白水解酶激活,包括纤维蛋白溶酶和溶酶体酶。因此而形成中性粒细胞游出的不休止的环路,即补体对中性粒细胞有趋化作用,中性粒细胞释放的溶酶体又能激活补体。 (3)凝血系统:Ⅻ因子激活不仅能启动激肽系统,而且同时还能启动[[血液凝固]]和纤维蛋白溶解两个系统。[[凝血酶]]在使[[纤维蛋白原]]转化为纤维蛋白的过程中释放纤维蛋白[[多肽]],后者可使血管通透性升高,又是白细胞的趋化因子。 {{图片|gj5rhe24.jpg|激肽、凝血、纤维蛋白溶解及补体的相互作用}} 图5-8 激肽、凝血、纤维蛋白溶解及补体的相互作用 纤 维蛋白溶解系统可通过激肽系统引起炎症的血管变化。由内皮细胞、白细胞和其他组织产生的纤维蛋白溶[[酶原]]激活因子,能使纤维蛋白溶酶原转变成纤维蛋白溶酶, 后者通过如下三种反应影响炎症的进程:①通激活第Ⅻ因子启动缓激肽的生成过程;②裂解C3产生C3片断;③降解纤维蛋白产生其裂解产物,进而使血管通透性 增加。 炎症介质的作用有两点值得注意。第一,不同介质系统相互之间有着密切的联系,例如图5-8所示的补体、激肽及凝血系统和纤维蛋白溶解 系统的激活和其产物的密切关系,便是例证。这些炎症介质的作用也是交织在一起的。第二,几乎所有介质均处于灵敏的调控和平衡体系中。一方面在细胞内处于严 密[[隔离]]状态的介质,或在血浆和组织内处于[[前体]]状态的介质,都必须经过许多步骤才能被激活,在其转化过程中,限速机制控制着产生介质的[[生化反应]]的速度。另一 方面,介质一旦被激活和被释放,将迅速被灭活或破坏。机体就是通过这种调控体系使体内介质处于[[动态平衡]]。 主要炎症介质的的作用小结于表5-1。 表5-1 主要炎症介质的作用 {| class="wikitable" | 功 能 | 炎症介质种类 |- | 血管扩张 | 组胺、缓激肽、PGI2、PGE2、PGD2、PGF2α |- | 血管通透性升高 | 组胺、缓激肽、C3a、C5a白细胞三烯C4、D4、E4、PAF、活性氧代谢产物 |- | 趋化作用 | 白细胞三烯B4、C5a、细菌产物、中性粒细胞阳离子蛋白细胞因子(IL-8、TNF) |- | 发热 | 细胞因子(IL-1、TNF) |- | 疼痛 | PGE2、缓激肽 |- | 组织损伤 | 氧自由基、溶酶体酶 |} <br /> ==参看== *[[炎症介质]] {{Hierarchy footer}} {{病理学图书专题}}
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