在肝脏中,肝窦内皮细胞(LSEC)扮演着至关重要的角色,这些特殊的内皮细胞形成了肝脏内最小血管的内层,也就是肝窦。虽然LSEC只占肝脏细胞总体积约3%,但其表面积可达210平方米,相当于一个网球场的面积。 LSEC以其独特的形态和功能,在生理学和病理学中都显示了重要的意义。
LSEC的结构与其他类型的内皮细胞截然不同。它们的细胞表面具有许多开放的孔洞,称为小孔,直径介于100至150纳米之间。这些小孔占据了LSEC表面约20%的面积,并以“筛板”的形式排列。这些孔不仅有助于过滤液体,还促进了脂蛋白在肝细胞与肝窝之间的交通。
这些孔洞的存在对肝脏脂质代谢至关重要,使得LSEC能够有效过滤和清除血液中的代谢产物。
LSEC在清除血液中的废物方面发挥核心作用。这些细胞表达多种内吞受体,快速内化废物分子。毛细血管内皮细胞上表达的清道夫受体,尤其是稳定蛋白-2(SR-H2),在LSEC中表现得尤为丰富。
LSEC的内吞作用反映了其在自然免疫中的重要角色,这些细胞不仅清除废物,还对抗外来病原体。
研究显示,LSEC在肝纤维化的发展中会产生变化。纤维化的过程伴随着LSEC小孔的减少以及基底膜的形成,这种现象称为毛细管化。正常的LSEC能够抑制肝星状细胞的活化,而毛细管化的LSEC则失去了这个功能。
在动脉粥样硬化的形成中,LSEC同样扮演着重要角色。当肠道上皮细胞产生的乳糜微粒无法通过LSEC的小孔时,如果这些乳糜微粒的尺寸被脂蛋白酯酶缩小至30至80纳米,就能够自由通过LSEC。同时,肝脏疾病契机如肝硬化可能导致小孔的扩张,进而影响脂蛋白的清除过程。
研究表明,LSEC中的Fc受体功能降低可能与多种自身免疫疾病的发展有关,如系统性红斑狼疮。这些细胞通过清除血液中的免疫复合物,对自身免疫反应有显著影响。
LSEC还可能成为肝脏毒性的首要目标。在一些疾病状态中,如窦道阻塞症,LSEC遭受损伤可能导致肝细胞缺氧,进而影响肝功能。
LSEC的正常更新率由肝脏的LSEC祖细胞维持。此外,骨髓来源的细胞也能在需要时帮助补充LSEC的数量。
自19世纪末至20世纪初,科学家观察到某些组织的细胞在静脉注射后对颜料的强烈摄取,并在肝窦细胞中发现到丰富的摄取活性,这些细胞最终被称为“网状内皮系统”。
在所有脊椎动物中,都存在着一群在血液清除宏分子和纳米颗粒方面特别活跃的内皮细胞。尽管哺乳动物和其他陆生脊椎动物的LSEC承担这一任务,但在硬骨鱼和软骨鱼中,这些特化内皮细胞位于心脏内皮或肾脏的血管腔。这让我们不禁思考:LSEC在未来的生物医学研究中是否还会展现出更多不为人知的秘密呢?