血小板（血小板）は、骨髄内の成熟巨核球の細胞質から放出される細胞質の小片です。巨核球は骨髄内の造血細胞の中で最も数が少なく、骨髄有核細胞の総数のわずか 0.05% しか占めませんが、巨核球が産生する血小板は体の止血機能にとって非常に重要です。各巨核球は 200 ～ 700 個の血小板を生成できます。
正常な成人の血小板数は (150-350) × 109/L です。血小板は血管壁の完全性を維持する機能を持っています。血小板数が 50 × 50 に減少すると、血圧が 109/L 未満になると、軽度の外傷または血圧上昇のみにより、皮膚や粘膜下にうっ血斑が発生し、さらには大きな紫斑が発生することがあります。これは、血小板がいつでも血管壁に定着して内皮細胞の剥離によって生じた隙間を埋めることができ、血管内皮細胞に融合することができ、これが内皮細胞の完全性の維持または内皮細胞の修復に重要な役割を果たす可能性があるためです。血小板が少なすぎると、これらの機能が完了することが困難になり、出血が起こりやすくなります。循環血液中の血小板は通常「静止」状態にあります。しかし、血管が損傷すると、表面接触と特定の凝固因子の作用によって血小板が活性化されます。活性化された血小板は、止血プロセスに必要な一連の物質を放出し、接着、凝集、放出、吸着などの生理学的機能を発揮します。
血小板を産生する巨核球も骨髄の造血幹細胞に由来します。造血幹細胞は最初に、コロニー形成単位巨核球 (CFU Meg) としても知られる巨核球前駆細胞に分化します。前駆細胞段階の核内の染色体は、一般に 2 ～ 3 倍数です。前駆細胞が 2 倍体または 4 倍体である場合、細胞は増殖する能力を持っているため、巨核球株が細胞数を増やす段階です。巨核球前駆細胞がさらに 8 ～ 32 倍数の巨核球に分化すると、細胞質が分化し始め、内膜系が徐々に完成します。最後に、膜物質が巨核球の細胞質を多くの小さな領域に分離します。それぞれの細胞が完全に分離されると、血小板になります。血小板は静脈洞壁の内皮細胞の間の隙間を通って巨核球から 1 つずつ脱落し、血流に入ります。
全く異なる免疫学的性質を持っています。TPO は主に腎臓で産生される糖タンパク質で、分子量は約 80,000 ～ 90,000 です。血流中の血小板が減少すると、血液中のTPO濃度が増加します。この調節因子の機能には次のものが含まれます。 ① 前駆細胞の DNA 合成を促進し、細胞倍数体数を増加します。② 巨核球を刺激してタンパク質を合成します。③巨核球の総数が増加し、血小板の産生が増加します。現在、巨核球の増殖と分化は、主に分化の 2 段階の 2 つの調節因子によって制御されていると考えられています。これら 2 つの調節因子は、巨核球コロニー刺激因子 (Meg CSF) とトロンボポエチン (TPO) です。Meg CSF は主に前駆細胞段階に作用する制御因子であり、その役割は巨核球前駆細胞の増殖を制御することです。骨髄内の巨核球の総数が減少すると、この調節因子の産生が増加します。
血小板が血流に入った後、生理学的機能を持つのは最初の 2 日間のみですが、平均寿命は 7 ～ 14 日間です。生理学的止血活動では、血小板自体が崩壊し、凝集後にすべての活性物質を放出します。また、血管内皮細胞に組み込まれることもあります。老化と破壊に加えて、血小板はその生理学的機能中にも消費されることがあります。老化した血小板は脾臓、肝臓、肺組織に取り込まれます。
1. 血小板の超微細構造
通常の状態では、血小板は両側がわずかに凸状のディスクとして見え、平均直径は 2 ～ 3 μ m です。平均体積は8μM3です。血小板は光学顕微鏡下では特定の構造を持たない有核細胞ですが、電子顕微鏡下では複雑な超微細構造を観察できます。現在、血小板の構造は一般に、周囲領域、ゾルゲル領域、オルガネラ領域、および特殊な膜系領域に分けられる。
正常な血小板の表面は滑らかで、小さな凹状構造が見られ、開放小管系 (OCS) です。血小板表面の周囲領域は、外層、単位膜、膜下領域の 3 つの部分で構成されています。コートは主に、GP Ia、GP Ib、GP IIa、GP IIb、GP IIIa、GP IV、GP V、GP IX などのさまざまな糖タンパク質 (GP) で構成されています。さまざまな接着受容体を形成し、結合することができます。血小板が凝固と免疫調節に関与することは、TSP、トロンビン、コラーゲン、フィブリノーゲンなどに重要です。細胞膜としても知られる単位膜には、脂質二重層に埋め込まれたタンパク質粒子が含まれています。これらの粒子の数と分布は、血小板の接着と凝固機能に関連しています。膜には Na+-K+-ATPase が含まれており、膜の内側と外側のイオン濃度差を維持します。膜下ゾーンは、単位膜の下部と微小管の外側との間に位置します。膜下領域には、血小板の接着と凝集に関連する膜下フィラメントとアクチンが含まれています。
微小管、マイクロフィラメント、膜下フィラメントも血小板のゾルゲル領域に存在します。これらの物質は血小板の骨格と収縮システムを構成し、血小板の変形、粒子の放出、伸張、血栓の収縮に重要な役割を果たします。微小管はチューブリンで構成されており、総血小板タンパク質の 3% を占めます。それらの主な機能は、血小板の形状を維持することです。マイクロフィラメントには主にアクチンが含まれており、アクチンは血小板の中で最も豊富なタンパク質であり、総血小板タンパク質の15%〜20%を占めます。膜下フィラメントは主に繊維成分であり、アクチン結合タンパク質とアクチンが架橋して束になるのを助けます。Ca2+の存在を前提として、アクチンはプロトロンビン、コントラクチン、結合タンパク質、コアクチン、ミオシンなどと協力して、血小板の形状変化、仮足形成、細胞収縮などの作用を完了します。
表 1 主要な血小板膜の糖タンパク質
オルガネラ領域は、血小板の機能に重要な影響を与える、血小板内の多くの種類のオルガネラが存在する領域です。現代医学における研究のホットスポットでもあります。オルガネラ領域で最も重要な構成要素は、α粒子、高密度粒子（δ粒子）、リソソーム（λ粒子など）などのさまざまな粒子です。詳細は表1を参照してください。α顆粒は、タンパク質を分泌できる血小板内の貯蔵部位です。各血小板には 10 個以上の α 粒子が含まれています。表 1 には比較的主要な成分のみを示しますが、著者の検索によれば、α 顆粒中には 230 レベルを超える血小板由来因子 (PDF) が存在することが判明しました。緻密粒子比率α 粒子はやや小さく、直径は250～300nmで、1つの血小板中に4～8個の緻密な粒子が存在します。現在、ADP と ATP の 65% が血小板の高密度粒子に蓄えられており、血液中の 5-HT の 90% も高密度粒子に蓄えられていることがわかっています。したがって、血小板の凝集には高密度の粒子が不可欠です。ADP および 5-HT を放出する能力は、血小板分泌機能を評価するために臨床でも使用されています。さらに、この地域にはミトコンドリアとリソソームも含まれており、これも今年国内外で研究のホットスポットとなっています。2013年のノーベル生理学・医学賞は、細胞内輸送機構の謎の発見により、ジェームズ・E・ロスマン、ランディ・W・シェックマン、トーマス・C・スドーフの3人の科学者に授与された。また、細胞内やリソソームを介した血小板の物質やエネルギーの代謝には未知の分野が多くあります。
特別な膜システム領域には、OCS および高密度管状システム (DTS) が含まれます。OCS は、血小板の表面が血小板の内部に沈むことによって形成される曲がりくねったパイプライン システムで、血漿と接触する血小板の表面積を大幅に増加させます。同時に、さまざまな物質が血小板に入り、血小板のさまざまな粒子内容物を放出するための細胞外チャネルでもあります。DTS パイプラインは外界には接続されておらず、血球内の物質が合成される場所です。
2. 血小板の生理機能
血小板の主な生理学的機能は、止血と血栓形成に関与することです。生理的止血における血小板の機能活動は、初期止血と二次止血の2段階に大別できます。血小板は止血の両方の段階で重要な役割を果たしますが、血小板が機能する具体的なメカニズムは依然として異なります。
1) 血小板の初期止血機能
初期止血時に形成される血栓は主に白色血栓であり、血小板の接着、変形、放出、凝集などの活性化反応は一次止血過程における重要な機構である。
I. 血小板付着反応
血小板と非血小板表面の間の接着は血小板接着と呼ばれ、これは血管損傷後の正常な止血反応に参加する最初のステップであり、病的血栓症における重要なステップです。血管損傷後、この血管を流れる血小板は血管内皮の下の組織表面によって活性化され、損傷部位の露出したコラーゲン線維に直ちに付着します。10 分で、局所的に沈着した血小板は最大値に達し、白血栓が形成されました。
血小板接着のプロセスに関与する主な因子には、血小板膜糖タンパク質 Ⅰ (GP Ⅰ)、フォン ヴィレブランド因子 (vW 因子)、および内皮下組織のコラーゲンが含まれます。血管壁に存在するコラーゲンの主な種類は、I、III、IV、V、VI、および VII 型であり、その中で、I、III、および IV 型コラーゲンは、流動条件下での血小板の接着プロセスにとって最も重要です。vW 因子は、I、III、および IV 型コラーゲンへの血小板の接着を橋渡しする架け橋であり、血小板膜上の糖タンパク質特異的受容体 GP Ib が血小板コラーゲン結合の主要部位です。さらに、血小板膜上の糖タンパク質 GP IIb/IIIa、GP Ia/IIa、GP IV、CD36、および CD31 もコラーゲンへの接着に関与しています。
II.血小板凝集反応
血小板同士がくっつく現象を凝集といいます。凝集反応は接着反応とともに起こります。Ca2+の存在下では、血小板膜糖タンパク質GPIIb/IIIaとフィブリノーゲンは、分散した血小板を一緒に凝集させる。血小板凝集は 2 つの異なるメカニズムによって誘発されます。1 つはさまざまな化学誘発物質で、もう 1 つは流動条件下でのせん断応力によって引き起こされます。凝集の開始時に、血小板は円盤状から球状に変化し、小さなとげのように見えるいくつかの疑似足を突き出します。同時に、血小板脱顆粒は、もともと高密度粒子に保存されていたADPや5-HTなどの活性物質の放出を指します。ADP、5-HT の放出、および一部のプロスタグランジンの生成は、凝集にとって非常に重要です。
ADP は血小板凝集にとって最も重要な物質であり、特に血小板から放出される内因性 ADP です。血小板懸濁液に少量の ADP (濃度 0.9) を添加すると (μ mol/L 以下)、血小板凝集が急速に起こる可能性がありますが、すぐに解重合します。中量の ADP (1.0) を添加すると、μ mol/L 付近で、最初の凝集相と解重合相の終了直後に、血小板から放出される内因性 ADP によって 2 番目の不可逆的な凝集相が発生します。大量の ADP を添加すると、すぐに不可逆的な凝集が起こり、直接凝集の第 2 段階に入ります。異なる用量のトロンビンを血小板懸濁液に添加すると、血小板凝集が生じる可能性があります。また、ADP と同様に、投与量が徐々に増加すると、第 1 段階のみから 2 段階の凝集が出現し、その後直接第 2 段階の凝集に入るまで、可逆的な凝集が観察されます。アデノシンで内因性 ADP の放出をブロックすると、トロンビンによって引き起こされる血小板凝集を阻害できるため、トロンビンの効果が血小板細胞膜上のトロンビン受容体へのトロンビンの結合によって引き起こされ、内因性 ADP の放出が引き起こされる可能性があることが示唆されます。コラーゲンの添加も懸濁液中で血小板凝集を引き起こす可能性がありますが、一般に第 2 段階での不可逆的な凝集のみが、コラーゲンによって引き起こされる ADP の内因性放出によって引き起こされると考えられています。一般に血小板凝集を引き起こす物質は血小板の cAMP を低下させる可能性がありますが、血小板凝集を阻害する物質は cAMP を増加させます。したがって、現在、cAMP の減少は血小板内の Ca2+ の増加を引き起こし、内因性 ADP の放出を促進すると考えられています。ADP は血小板凝集を引き起こしますが、これには Ca2+ とフィブリノーゲンの存在、およびエネルギー消費が必要です。
血小板プロスタグランジンの役割 血小板細胞膜のリン脂質にはアラキドン酸が含まれ、血小板細胞にはホスファチジン酸A2が含まれています。血小板が表面で活性化されると、ホスホリパーゼ A2 も活性化されます。ホスホリパーゼ A2 の触媒作用により、アラキドン酸は細胞膜内のリン脂質から分離されます。アラキドン酸は、血小板シクロオキシゲナーゼおよびトロンボキサンシンターゼの触媒作用を受けて、大量のTXA2を形成することができます。TXA2 は血小板の cAMP を減少させ、強力な血小板凝集と血管収縮効果をもたらします。TXA2 も不安定なので、すぐに非アクティブな TXB2 に変わります。さらに、正常な血管内皮細胞には、血小板からのプロスタサイクリン (PGI2) の生成を触媒できるプロスタサイクリン合成酵素が含まれています。PGI2 は血小板の cAMP を増加させることができるため、血小板凝集と血管収縮に対して強力な阻害効果があります。
アドレナリンはα 2 を通過することができます。アドレナリン受容体の仲介により、(0.1 ～ 10) μ Mol/L の濃度で二相性の血小板凝集が引き起こされることがあります。低濃度（<0.1 μ mol/L では、血小板の第一段階の凝集は主に PAR1 によって引き起こされます。高濃度（0.1 ～ 0.3）μ mol/L では、第二段階の凝集は PAR1 および PAR4 によって誘発される可能性があります）血小板凝集の強力な誘導因子には、血小板活性化因子 (PAF)、コラーゲン、vW 因子、5-HT などもあります。血小板凝集は、誘導因子を使用せずに機械的作用によって直接誘導することもできます。このメカニズムは主に動脈血栓症で機能します。アテローム性動脈硬化。
Ⅲ．血小板放出反応
血小板は生理的刺激を受けると、緻密な粒子αの中に蓄えられ、粒子やリソソーム中の多くの物質が細胞外に放出される現象を放出反応といいます。ほとんどの血小板の機能は、放出反応中に形成または放出される物質の生物学的効果によって達成されます。血小板凝集を引き起こすほとんどすべての誘導物質は、放出反応を引き起こす可能性があります。放出反応は通常、血小板の第一段階の凝集の後に起こり、放出反応によって放出された物質が第二段階の凝集を誘発する。放出反応を引き起こす誘導物質は、次のように大別できます。
私。弱い誘導物質: ADP、アドレナリン、ノルエピネフリン、バソプレシン、5-HT。
ii.中程度の誘導物質: TXA2、PAF。
iii.強力な誘導物質: トロンビン、膵臓酵素、コラーゲン。
2) 血液凝固における血小板の役割
血小板は主に、リン脂質と膜糖タンパク質を介して、凝固因子（第 IX 因子、第 XI 因子、第 XII 因子）の吸着と活性化、リン脂質膜表面での凝固促進複合体の形成、プロトロンビン形成の促進など、さまざまな凝固反応に関与しています。
血小板の表面の原形質膜は、フィブリノーゲン、第 V 因子、第 XI 因子、第 XIII 因子などのさまざまな凝固因子に結合します。α 粒子には、フィブリノーゲン、第 XIII 因子、およびいくつかの血小板因子 (PF) も含まれており、その中には PF2と PF3 は両方とも血液凝固を促進します。PF4 はヘパリンを中和することができ、PF6 は線維素溶解を阻害します。血小板が表面で活性化されると、凝固因子 XII および XI の表面活性化プロセスが加速されます。血小板によって提供されるリン脂質表面 (PF3) は、プロトロンビンの活性化を 20,000 倍加速すると推定されています。第 Xa 因子および第 V 因子をこのリン脂質の表面に結合すると、アンチトロンビン III およびヘパリンの阻害効果からも保護されます。
血小板が凝集して止血血栓を形成するとき、凝固プロセスはすでに局所的に発生しており、血小板は大量のリン脂質表面を露出しているため、第 X 因子とプロトロンビンの活性化にとって非常に好ましい条件が提供されます。血小板がコラーゲン、トロンビン、またはカオリンによって刺激されると、血小板膜の外側のスフィンゴミエリンおよびホスファチジルコリンが内側のホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジルセリンと入れ替わり、その結果、膜の表面のホスファチジルエタノールアミンおよびホスファチジルセリンが増加します。血小板の表面で反転した上記のホスファチジル基は、血小板の活性化中に膜表面での小胞の形成に関与します。小胞は剥がれて血液循環に入り、マイクロカプセルを形成します。小胞とマイクロカプセルにはホスファチジルセリンが豊富に含まれており、プロトロンビンの構築と活性化を助け、血液凝固促進のプロセスに関与します。
血小板凝集後、粒子中のさまざまな血小板因子の放出により、血液線維の形成と増加が促進され、他の血球を捕捉して血栓を形成します。したがって、血小板は徐々に崩壊しますが、止血塞栓は依然として増加する可能性があります。血栓の中に残った血小板には、血液線維網に広がる仮足が付いています。これらの血小板の収縮タンパク質が収縮して血栓を収縮させ、血清を絞り出して固体の止血栓となり、血管の隙間をしっかりと封鎖します。
血小板と表面の凝固系を活性化すると、線溶系も活性化します。血小板に含まれるプラスミンとその活性化因子が放出されます。血液線維および血小板からのセロトニンの放出により、内皮細胞が活性化因子を放出することもあります。しかし、血小板は崩壊し、PF6 やプロテアーゼを阻害する他の物質が放出されるため、血栓形成中の線維素溶解活性の影響を受けません。
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投稿日時: 2023 年 6 月 13 日