14. 거대핵세포계 및 혈소판 I. 거대핵세포계의 성숙 1. 거대핵모세포(megakaryoblast)

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1 14. 거대핵세포계 및 혈소판 I. 거대핵세포계의 성숙 1. 거대핵모세포(megakaryoblast)
    ① 크기: 15～50μm, 원형  N/C ratio=4:1     ② 핵: round- oval round- kidney shape, 1개.  large. 적자색. 중심성 또는 편재성            chromatin-- fine or coarse     핵소체-- 1～5개     ③ 세포질: 호염기성(진한 청색), azure granule 가장자리-- 융기(돌기, pseudopodia) 관찰 2. 전거대핵세포(promegakaryocyte)     ① 크기: 20～80μm   N/C ratio=4:1～1:1     ② 핵: round, oval round,  1개(다분엽, 내분열, 배수체).              염색질-- 거칠고 응축       핵소체-- 적거나 흐리다.     ③ 세포질: 호염기성. 가끔 공포.  fine azurophilic granule

2 3. 거대핵세포(megakaryocyte) ① 크기: 30～200μm. N/C ratio= 1:1～1:12
3. 거대핵세포(megakaryocyte) ① 크기: 30～200μm. N/C ratio= 1:1～1:12. 골수 내 가장 큰 세포. 다핵세포 ② 핵: coarse(농축). 다분엽(2 또는 그 이상(8～16개 또는 32개). 청자색. 혈소판 생산 후 대식세포에 탐식 염색질-- 응축 핵소체-- No ③ 세포질: 연한 청자색(pale blue). fine azure granule. * 혈소판의 생산: 2,000- 8,000개(평균 2,000개)/1개의 거대핵세포 * BM상 megakaryocyte 수: 1～4개/유핵세포 1,000개 4. 혈소판(Thrombocyte) 크기: 직경이 1～4μm(평균2μm) megakaryocyte의 세포질에서 떨어져 나온 조각. 모양: 원형 또는 타원형 (irregular) 핵: No (DNA 는 없다). 표면의 주성분: acid mucopolysaccharide(glycocalyx)

3 II. 거대핵모세포의 생성(역학)    Multipotent stem cell(CFU-LH)→ 분화→ Myeloid progenitor cell(CFU- S)→ CFU-GEMM→ BFU-Meg. → CFU-Meg→ (promegakaryoblast) → megakaryoblast→ promegakaryocyte→ megakaryocyte→ 혈소판        * CFU-LH(colony-forming unit lymphoid hemopoietic)        * CFU-S(CFU-spleen): myeloid stem cell    megakaryocyte의 성숙 일수: 5-7일 전후  세포분열(x)  없이 성숙, 핵은 분엽화, 세포질의 양은 증가, 약간의 과립이 생성    핵: 2개의 엽(lobe)으로 분할(분엽화, 내분열)→ 2N, 4N, 8N(小), 16N, 32N(25%)으로 분화(배수성)          → 각엽마다 1쌍의 chromosome(2N)을 생성(내분열)        * 내분열: 핵분열은 하나 세포질 분열은 안하는 것   

4 * 8N 이후부터 혈소판 생산(→ 거대핵새포의 직경이 30～200μm)
   * 순환 혈소판: 전체의 2/3.        * 저장 혈소판: 전체의 1/3(비장)   * Splenomegaly-- Thrombopenia   * 거대핵세포의 증식과 분화를 조절하는 인자        ① 혈소판형성소(Thrombopoietin. TPo)  ② Multiple cytokine(IL-1, SCF 등) ③ GATA-1과 NF-E2

5 III. 혈소판의 미세구조와 형태변화 IV. 혈소판 막 수용체 * 혈소판의 형태변화
  * 혈소판의 형태변화    원반구조(정지상태)→  구형(혈관 손상 등 자극)→  형태변화(위족, 응집형) → 과립 내 물질 방출(응집 및 응고) IV. 혈소판 막 수용체 정의-- 혈소판 막에 존재하는 당단백질-- 지혈을 위한 점착, 응집에 관여 종류 ① Glycoprotein(GP) IIb-IIIa(αIIbβ3)-- 혈소판 밖으로 약간 돌출. 분포-- 혈소판 외막과 α-과립 활성과 분비과정에 밀도 중가 휴지기-- 섬유소원과 친화력이 낮다 활성화-- ADP, thrombin, collagen과 친화력이 높다 vWF, 섬유소원(혈소판 응집 매개)과 결합

6 * GPIIb subunit-- αIIb. 유전자(17번 염색체)-- 거대핵세포와 혈소판에
의해 합성조절 * GPIIIa subunit-- β3. 유전자(17번 염색체)-- 내피세포 등에 의해 합성조절 ② GPIb-IX-V-- 혈소판 밖으로 많이 돌출. 4개의 유전자에 의해 생성된 복합물 vWF(혈소판 점착 개시 때 작용)와 결합 * GPIb-- 96개의 아미노산 잔기로 구성 * GPIX--160개의 아미노산 잔기로 구성 * GPV-- 544개의 아미노산 잔기로 구성 1. 구조 혈소판의 골격-- 원반모양 혈소판의 구성-- actin + spectrin + 단백질 구조-- GPIb-IX + actin-- GPIb-IX 활성화 물질-- thrombin, ADP, collagen, vWF

7 2. 혈소판내 과립 (1) α-granule proteoglycans, platelet-specific protein, 혈소판 제 4인자(PF-4), β-thromboglobulin, vWF, fibrinogen (2) 조밀한 과립 ADP, ATP, Ca++, Mg++, serotonin

8 V. 혈소판의 기능 1. 혈소판 점착작용(Platelet adhesion)
    1. 혈소판 점착작용(Platelet adhesion)    혈관 상해→ 혈관내피세포 탈락→ 교원섬유 노출→ 교원섬유+VIII(complex 형성)→ 교원섬유+VIII complex-vWF 가 결합→ vWF + GPIb/IX-GPIIb/IIIa complex 결합→ 교원섬유에 혈소판이 점착                           2. 혈소판의 응집작용(Platelet aggregation)     혈소판 점착 후→  혈소판 모양의 변화,  혈소판내 물질(ADP, thromboxane A2) thrombin ↓ 방출 → 혈소판의 접촉용이 → 혈소판 응집(1차 지혈, 가역적) → finrin 망 형성 (2차지혈, 비가역적)

9 * Bernard-Soulier disaese-- GP Ib(vWF 수용체)의 결핍
    * von Willebrand disease-- vWF의 감소 혹은 결핍                                   fibrinogen (혈소판 응집에 중요한 역할)                                          ↓     * 혈소판의 가역적 응집반응-- GP IIb/IIIa + 다른 GP IIb/IIIa 결합     * GP IIIa, β3-- vitronectin(혈장점착단백)의 수용체     * vWF, collagen-- GP IIb/IIIa 수용체(활성혈소판), 친화력이 강한 비활성혈 소판, fibrinogen과 상호작용→ 혈전증 유발     * Glanzmann's thrombasthenia(선천성혈소판무력증) 환자– GPIIb/IIIa 결핍 → fibrinogen과 결합 못함(출혈)     * 선천성무섬유소원혈증 환자-- 혈소판 응집이상 3. 모세관투과 억제작용 혈관통합성 유지-- 손상된 혈관내피세포 사이를 혈소판이 막아 혈관기능을 유지한다. 4. 혈액응고 촉진작용-- 4개의 혈소판 인자 1) 혈소판 인자 1 Tissue thromboplastin과 함께 prothrombin의 활성촉진.

10 2) 혈소판 인자 2 (Fibrinolytic factor) thrombin(단백분해효소)의 활성촉진-- fibrinogen→fibrin 3) 혈소판 인자 3 (Phospholipid) Thromboplastin 형성촉진--Xa 활성화 촉진-- Plasma thromboplastin 형성 Prothrombinase 활성화 촉진-- Tissue thromboplastin 형성 4) 혈소판 인자 4 (Anti-heparin) Heparin의 항 응고 능력을 억제 5. 혈병수축작용(Clot retraction) 점착작용과 응고가 병행하여 진행 기전: 혈소판 점착성 변태에 의해 fibrin 망을 수축시켜 일어난다. 영향: 혈소판 수, fibrinigen, thrombin 양-- 혈병수축 혈소판이 운반하는 물질: 면역복합체(Immune complex)-- SLE, ITP 혈청 중 발견 -- 기전: 혈소판 표면에 FC-receptor와 결합→ 다른 혈소판을 파괴, 유출→ 면역복합 체가 혈관 내막에 흡착되어 상해부위를 방어

11 6. 섬유소 용해 억제작용(PF-6, anti-fibrinolysis) 혈소판내에서 antiplasmin 분비-- 일명 Platelet antiplasmin(=plasmin inhibitor) Fibrinolysis를 억제-- plasmin의 활성을 억제 7. 혈관수축작용(PF-10, serotonin)-- 혈소판 막에서 분비. plasma에는 없다. 혈전 형성을 증진 8. 섬유세포, 근세포 재생(PDGF) * 생리적 기능-- ① 1차 지혈(과정: 상해혈관벽에 점착, 응집), 2차 지혈(PF-3와 작용), 영구지혈(PDGF와 작용) ② 세포간에 접합하여 혈관통합성 유지 ③ 면역복합체의 혈관내피계에 점착 방지 ④ 바이러스 흡착-- 생체보호 * 병적 기능-- 혈전증 유발. PDGF가 동맥경화의 발생 및 진전 * Heparin-- fibrin 형성과정을 방해 plasmin-- fibrin을 분해

12 VI. 혈소판 인자 1. 혈소판 인자의 종류 및 작용 1) 혈소판 제 1인자(cloting factor V): Prothrombin의 활성화촉진. 혈소판 표면에 흡착 2) 혈소판 제 2인자(fibrinogen activating factor, fibrinoplastic factor): Thrombin 활성화 촉진(섬유소 생성 촉진) 3) 혈소판 제 3인자(phospholipid): Thromboplastin 형성촉진 (Xa receptor + Xa가→ prothrombin의 활성화(300,000배 빠르게) Xa-V-phospholipid의 복합물보다 약 15배의 thrombin 생성능력이 있다. 혈소판-Xa: 혈액중에 있는 antithrombin에 의해 불활성화로부터 보호된다) 4) 혈소판 제 4인자(antiheparin): heparin의 항응고 활성화 억제 5) Platelet factor 6(antifibrinolysis factor. Plasmin inhibitor) -- 죽상경화증 환자에서 증가 6) Platelet factor 10-- 혈소판 막에서 분비하는 serotonin. 혈관 수축 기능 7) PDGF(platelet derived growth factor): fibroblast의 성장을 촉진

13 VII. 혈소판 생화학 ADP, thrombin, epinephrin, collagen, thromboxane A2– 전달-→ → 혈소판 막 - GDP(막)--인산화--→ GTP(G 단백 활성화) - phospholipase C(PLC) 활성화 PLC ↓ * phospho-inositol 4,5-bisphosphate--→ inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) + diacrylglycerol(DAG) * IP3-- myosin light chain kinase(MLCK) 활성화 MLCK myosin light chain(MLC)--→ MLC-PO4-3(인산화) 촉진 * DAG-- protein kinase C(PKC) 활성화 PKC protein p47--→ p47-PO4

14 * Thromboxane A2, p47-PO4, MLC-PO4 ① 세포내 반응기구 활성화-→ α-granule dense tubule system과 lysosomal granule의 분비 증가 ② phospholipase A2의 활성화, PKC 활성화-→ 분비와 응집

15 VIII. 혈관 내피세포 * 기능 응고억제제와 혈소판 활성 억제제, 섬유소 용해계 활성화-- 혈액(액상) * 기전
① Thrombomodulin(TM) : thrombin과 반응→ Protein C 활성화→ Va, VIIIa 를 불활성화(응고억제) ② Heparan sulfate 분비→ anti-thrombin과 반응→ Xa, thrombin을 불활성화(응고억제) 기전: AT-III 활성화 ③ t-PA, u-PA 합성→ plasminogen 활성화(plasmin)→ fibrin 용해(응고 억제) cf. plasminogen 활성화 억제제 합성→ fibrin 용해 억제(응고)– 조절 ④ 외상, thrombin, ADP, epinephrin에 노출→ nitric oxide(NO), phosphoglandin I2(PGI2), ADPase 분비촉진→ 혈소판 활성화 억제 * ADPase 분비 ↓ ADP--→ AMP(탈인산화) -- 혈소판 활성억제(응고억제)

16 * 출혈 기전 ① 혈관기능 결함(혈관벽의 구조적 이상, 혈관주위 조직의 이상, plasminogen 활성화 , 억제제 생성 조절기전의 이상) ② 면역복합체 ③ Virus ④ PAI-1의 결핍 : 섬유소 용해-- 출혈 * 내피세포 내 물질분포 - fibronectin-- 분포: 혈소판 α-과립 기능: 세포외 바탕질에 부착 수용체: GPIIb, IIIa - vitronectin-- 분포: 혈청, 혈소판 기능: fibronectin과 유사(내피세포에 혈소판 부착을 촉진 수용체: αvβ3, GPIIb, IIIa - laminin-- 기능: 혈소판이 플라스틱에 부착을 도움 수용체: GPIc/IIa(α6β1) - very late antigen(VLA)-- 일종의 receptor * 내피세포 활성화 → monocyte chemoattractant protein, IL-8, chemocytokine 합성

17 * 내피세포의 특징-- 음전하(-)를 띠므로 (-)혈소판과 부착 못함 합성 분비된 PGI2 는 plug 형성 억제-- 혈소판 응집억제 * Heparan sulfate: ADPase: PAI-1의 결핍: 외상, epinephrine, ADP: thrombomodulin: t-PA, u-PA: * 혈소판끼리 응집→ epinephrin, ADP, TAX2 분비→ 혈소판 응집 촉진 * α-과립의 단백질 : TAX2 합성, 특이단백질의 인산화, 세포내 Ca 이동 유도 * V(protein cofactor) : ① enzyme-cofactor가 결합하도록 도움 ② X의 활성화 ③ prothrombin을 thrombin으로 ④ 섬유소원을 불용성 섬유소원으로 전환– 응고

18 Thrombin ↓ * Fibrinogen → fibrin monomer + fibrinopeptide A, B ↓← XIIIa fibrin polymer(insoluble) * Plasminogen→ plasmin(fibrin 용해) * Fibrin 용해의 조절 ① α2-antiplasmin(혈액 내)-- fibrinogen 분해(x) plasmin(fibrin clot surface)-- fibrin 분해(FDP 생성) ② plasminogen activator inhibitor와 platelet-- t-PA를 중화 (웅고된 부분 용해 x) ③ TAFI(carboxypeptidase B proenzyme)-- fibrin의 용해 억제

19 지혈(응고)물질 응고억제(섬유소 용해)물질 Epinephrin Thrombomodulin ADP NO Thromboxane A2 Heparan sulfate Collagen ADPase Thrombin Antithrombin III, Ci inhibitor, α1-antitrypsin, α2-macroglobulin

20 혈소판 기능 및 기능저해제 기능물질 기능저해제 Thrombin Heparin, Hirudin
혈소판 기능 및 기능저해제 기능물질 기능저해제 Thrombin Heparin, Hirudin Epinephrin Phentolamine Serotonin Imipramine hydrochloride LSD 25 ADP Potato apyrase, Adenylate kinase Collagen D-glucosamine collagenase Inhibitor of the Aspirin, Indomathacin, Phenylbutazone, release reaction Colchicine, Imipramine hydrochloride vinblastine