三、微血管功能障碍的机械、细胞和分子效应
(一)血流动力学:压力和剪切力
血管内皮直接受血流动力的作用,血压升高会加速心外膜冠状动脉粥样硬化斑块的形成以及微血管功能障碍,高管腔内压力会引起大鼠离体小冠状动脉和小动脉的收缩或狭窄,这在一定程度上起到了保护远端微循环(包括毛细血管床)的作用,防止由于高静水压或过滤压而导致水肿。血流动力对内皮细胞具有广泛的机械和分子信号转导作用,影响其形态学和血管舒缩功能。因此,内皮的“感觉”和“转导”异常成为导致血管损伤的细胞信号。
(二)炎症
系统性炎症与CMD和动脉粥样硬化有关。ROS增多导致炎症介导的内皮细胞活化,并且由于黏附分子(如P选择素)的作用,血小板和白细胞可黏附至内皮细胞上,降低了内皮的防御功能,既能够造成心外膜冠状动脉内皮功能受损,又可以诱发CMD。对于其他内皮扩张的机制,尤其是依赖于内皮依赖性超极化的扩张,对炎症导致内皮激活的影响尚不清楚。
(三)血小板活化
临床研究显示,在缺血再灌注模型中,血小板与微血管病变有关。对于PCI后的部分人群,血小板能够造成功能性或结构性冠状动脉阻塞。血小板可能会通过形成远端微栓子并黏附至再灌注的毛细血管或静脉内皮细胞或与白细胞进行附着而损害微循环的血流,促成缩血管物质或毒物以及炎性介质的释放,从而进一步增强了内皮激活和白细胞的募集。氧化应激、内皮细胞活化以及白细胞的募集是血小板在微循环中黏附于内皮的共同特征,介导这种作用的主要物质是P选择素和P选择素糖蛋白配体或糖蛋白。除了通过黏附内皮引起的影响外,活化的血小板还具有增强中性粒细胞外细胞捕获(NETs)产生的高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的作用,促进炎症活化。在大鼠缺血再灌注中的实验研究表明,NETs介导的微血栓形成促进了无复流的产生。
(四)自主神经失调
冠状动脉微血管紧张度是由基线水平和最大血管直径之间的比例进行定义的,受多种机制调节,包括肌源性紧张、相邻细胞的代谢控制、内皮功能、循环系统中的因子以及自主神经。自主神经失调是交感神经系统和副交感神经系统之间的失衡,包括交感神经激活,血管收缩和/或支配心脏和血管的自主神经纤维受损。激活血管内皮M3受体会导致NO合成增加,血管扩张,目前在冠状动脉微循环中的作用仍是有争议的。AMI或PCI后自主神经失调与CMD产生有关,PCI后,冠状动脉阻力血管和弥漫性小血管收缩,导致左室功能下降,α受体阻滞剂可以抵抗上述原因导致的缺血,支持了神经机制引起微血管功能障碍的假说。