1、易損區內皮細胞的改變：與非易損區內皮細胞呈線狀形不同的是，易于形成動脈粥樣硬化的區域內皮細胞呈圓石塊形狀，單核細胞和（或）巨噬細胞通過內皮易于到達皮下間隙，從而始動動脈粥樣硬化的發生過程。
2、同時存在脂蛋白水平增高時：易產生泡沫細胞低密度脂蛋白（LDL）和其他蛋白穿過內皮細胞進入內皮下間隙，在這里LDL被氧化成氧化LDL（Ox-LDL），后者導致內皮細胞損傷同時還刺激內皮細胞和平滑肌細胞分泌調節單核細胞/巨噬細胞進入的趨化因子單核細胞趨化因子（蛋白）（MCP-1）是最為重要的趨化因子之一它吸引血液中的單核細胞從內皮細胞轉移到內皮下間隙，之后被活化成為巨噬細胞，吸收Ox-LDL，變成富含膽固醇酯的泡沫細胞。
3、脂紋形成：當單核細胞LDL繼續進入，同時中膜SMC為吸收脂蛋白也遷移至內膜下間隙時，形成脂紋。此時脂紋上面的內皮細胞可能被其下面的泡沫細胞擠開，使內皮細胞變薄變稀。
4、過渡病變（動脈粥樣硬化前期）：Ox-LDL毒性作用引起泡沫細胞壞死，釋放出大量脂類物質和溶酶體酶或因Ox-LDL量超過巨噬細胞攝取能力這樣均導致內皮下間隙出現富含膽固醇酯的脂質核心和膽固醇結晶。Ox-LDL也引起內皮細胞和平滑肌細胞的損傷和（或）死亡，內膜內層開始斷裂內膜中的平滑肌細胞（包括中膜遷移至內膜者）增殖合成大量結締組織此時動脈壁增厚但血管腔尚未受限制。
5、成熟纖維斑塊：即為動脈粥樣硬化此時血管內膜增厚中膜變薄、外膜大量纖維化，血管變窄。增厚的內膜中數目較多的平滑肌細胞包埋在緊密的膠原基質和毛細血管中，形成一個纖維帽；斑塊邊緣可見脂質核心；纖維帽和脂質核心可有鈣化。動脈粥樣硬化病變形成后，依病變部位、大小、血管狹窄程度可出現相應的動脈粥樣硬化表現，如主動脈粥樣硬化、冠狀動脈粥樣硬化、腦動脈粥樣硬化、腎動脈粥樣硬化、腸系膜動脈粥樣硬化、下肢動脈粥樣硬化等。
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