肺动脉高压的发生涉及肺血管收缩、重塑、炎症与免疫、血栓形成倾向及遗传因素等机制。肺血管收缩与缺氧致钾通道等改变及体液因子介导有关;重塑与平滑肌细胞增殖肥大及内皮细胞功能紊乱相关;炎症与免疫有炎症细胞浸润及Th1/Th2失衡;血栓形成倾向是凝血抗凝失衡及纤溶异常所致;遗传因素中BMPRⅡ等基因突变为重要致病因素,不同人群各机制参与程度因自身特点而异。
一、肺血管收缩机制
(一)缺氧因素
1.对血管平滑肌的直接作用:缺氧时,肺血管平滑肌细胞钾通道功能改变,钾外流减少,导致细胞膜去极化,钙通道开放,细胞外钙内流增加,引起肺血管收缩。例如,研究发现,在慢性缺氧状态下,肺小动脉平滑肌细胞的钾通道表达和功能异常,使得肺血管持续处于收缩状态,进而参与肺动脉高压的形成。
2.体液因子介导:缺氧可刺激体内多种体液因子释放,如血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、血栓素A(TXA)等。AngⅡ能直接收缩肺血管平滑肌,还可通过促进醛固酮分泌等间接影响水钠代谢,进一步参与肺动脉高压的形成;TXA具有强烈的缩血管作用,在缺氧时其合成增加,加重肺血管收缩。
二、肺血管重塑机制
(一)血管平滑肌细胞增殖和肥大
1.生长因子的作用:多种生长因子参与其中,如血小板衍生生长因子(PDGF)、转化生长因子-β(TGF-β)等。PDGF可刺激肺血管平滑肌细胞增殖和迁移,促进血管重塑;TGF-β一方面促进细胞外基质合成,另一方面也能促使平滑肌细胞增殖,导致肺小动脉管壁增厚,管腔狭窄。
2.细胞信号通路异常:例如,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路被激活时,会促使平滑肌细胞增殖。在肺动脉高压患者中,MAPK通路相关蛋白的表达和活性发生改变,使得平滑肌细胞过度增殖,参与肺血管重塑过程。
(二)内皮细胞功能紊乱
1.内皮素-1(ET-1)分泌异常:内皮细胞正常时可分泌内皮素-1和一氧化氮(NO)等维持血管张力平衡。但在肺动脉高压时,内皮细胞合成ET-1增加,而NO合成减少。ET-1是强烈的缩血管物质,且能促进平滑肌细胞增殖和纤维化;NO具有舒张血管和平滑肌、抑制血小板聚集等作用,其减少会打破血管舒缩平衡,促进肺动脉高压形成。
2.血管内皮生长因子(VEGF)失衡:VEGF对血管内皮细胞的生长、存活和血管形成起重要作用。在肺动脉高压患者中,VEGF表达降低,导致内皮细胞修复和血管生成能力下降,同时可能影响肺血管的正常结构和功能,参与肺血管重塑。
三、炎症与免疫机制
(一)炎症细胞浸润
1.单核细胞和巨噬细胞:血液中的单核细胞可迁移至肺血管壁,分化为巨噬细胞。巨噬细胞在局部释放多种炎症介质和细胞因子,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等,这些炎症介质可促进肺血管内皮细胞和平滑肌细胞的增殖、迁移,以及参与血管重塑过程。
2.T淋巴细胞:Th1/Th2细胞失衡在肺动脉高压中起作用。Th1细胞分泌的干扰素-γ(IFN-γ)等可促进炎症反应和细胞免疫,Th2细胞分泌的IL-4、IL-10等可抑制Th1细胞活性并参与体液免疫。在肺动脉高压患者中,Th1/Th2平衡失调,Th1细胞相关因子增多,加重炎症反应和肺血管病变。
四、血栓形成倾向
(一)凝血与抗凝失衡
1.凝血因子异常:肺动脉高压患者体内凝血因子Ⅷ、纤维蛋白原等水平升高,凝血酶原时间缩短等,提示凝血功能亢进。例如,研究发现,肺血管内皮损伤时,内源性和外源性凝血途径被激活,促进血栓形成,而血栓形成又会进一步加重肺血管阻塞和肺动脉高压。
2.抗凝物质减少:抗凝血酶Ⅲ等抗凝物质水平降低,使得机体抗凝能力下降,容易形成血栓。同时,纤溶系统功能也可能异常,纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)水平升高,抑制纤溶酶原激活,影响血栓的溶解,促进血栓在肺血管内堆积,加重肺动脉高压的病理过程。
五、遗传因素影响
(一)相关基因突变
1.骨形态发生蛋白受体Ⅱ(BMPRⅡ)基因:BMPRⅡ基因的突变是家族性肺动脉高压的重要致病因素。该基因编码的受体参与细胞的生长、分化和凋亡等过程,其突变可导致信号传导异常,影响肺血管内皮细胞和平滑肌细胞的正常功能,使得肺血管重塑等病理过程发生,增加肺动脉高压的发病风险。
2.其他相关基因:如活化素受体样激酶1(ALK1)基因等突变也与肺动脉高压的发生有关。这些基因的突变可能通过不同的机制参与肺血管的结构和功能异常,从而促进肺动脉高压的形成。不同年龄、性别、生活方式(如长期吸烟、高盐饮食等)以及有相关病史(如先天性心脏病、结缔组织病等)的人群,其肺动脉高压形成过程中各机制的参与程度可能有所不同。例如,先天性心脏病患者由于心脏结构异常导致肺血流增多等因素,会更早地促使肺血管收缩、重塑等机制启动;结缔组织病患者自身免疫紊乱相关机制可能在肺动脉高压形成中起更重要作用,需要根据不同人群特点综合考虑各发病机制的影响及针对性的防控措施。



