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1、1,血液凝固调节系统,上海第二医科大学 瑞金临床医学院 胡翊群,2,对血液凝固系统的调节，使其改变凝血性质，减少纤维蛋白的形成、降低各种凝血因子的活化水平就是抗血液凝固作用。与此作用相关的生理性物质组成了抗血液凝固系统。在其中应该包括血管内皮细胞合成分泌抗凝物质、光滑内皮阻止血小板活化和纤维蛋白的沉积的抗凝作用，以及单核-巨噬细胞对活化凝血因子消除作用的抗凝功能体现。但这种细胞承担的抗凝作用机制不明，目前的检测技术不足以说明细胞抗凝能与生理性抗凝蛋白作用相比。因此，本节主要阐述血液中生理抗凝蛋白的作用和特性。广义上，对纤维蛋白的降解以及有关酶类对活化凝血因子的消除都是对血液凝固的调节。因此，纤
2、溶系统也可算作抗凝系统的一部分。,3,生理性抗凝蛋白（1）抗凝血酶,抗凝血酶（antithrombin， AT）是主要的生理性血浆抗凝物质，尤其对凝血酶的灭活能力占所有抗凝蛋白的70%80%。 AT与丝氨酸蛋白酶作用的活性位点位于Arg393-Ser394处，蛋白酶攻击该键使其裂解并引起AT变构，从而形成AT与酶1：1复合物，这种共价结合是不可逆的，但能被肝素或硫酸乙酰肝素（heparan sulfate）大大加强。AT与其他丝氨酸蛋白酶抑制物如1-AT、2-AP、HC-II、Nexin及PAI等在氨基酸序列结构上具有同源性。,4,肝素和抗凝血酶的抑酶作用,Heparin,Antithromb
3、in,Thrombin,5,除肝以外，其他脏器如肺、脾、肾、心、肠、脑等也有合成AT的能力，血管内皮细胞、巨核细胞也是AT的合成场所。 AT的抑酶谱很广，除凝血酶外，它还能抑制凝血因子Xa、IXa、Xla、XIIa以及纤溶酶、胰蛋白酶、激肽释放酶等。作用机制都是相同的，通过形成1：1共价复合物而灭活这些活性因子或蛋白酶。肝素作用于AT的赖氨酸残基从而大大增强AT的抗凝酶活性（2000倍以上）。利用培养的J82细胞研究发现，AT -heparin可有效抑制VIIa/TF复合物，这一作用甚至可被因子X和XI加强，已证明这种抑制并不是由TFPI所引起的，也不需要Xa的活性丝氨酸残基。,6,AT缺乏是
4、发生静脉血栓与肺栓塞的常见原因之一，但与动脉血栓形成关系不大。目前对先天性AT缺乏的分子机制研究报道很多，获得性AT缺乏一般因合成障碍（如肝受损）或消耗过度（DIC、脓毒血症、深静脉血栓、急性早幼粒细胞白血病等）所致。,7,生理性抗凝蛋白（2）蛋白C系统,目前认为蛋白C系统除蛋白C（protein C，PC）外，还包括蛋白S（protein S，PS）、血栓调节蛋白（thrombomodulin，TM）和内皮细胞蛋白C受体（endothelial protein C receptor，EPCR）。,8,PC由肝细胞合成，是一个依赖维生素K的蛋白质，因此与凝血因子IX、X及凝血酶原等有很高的同源
5、性，分子结构分为羧基谷氨酸区（Gla区），EGF区（PC有两个EGF结构）及含有活性位点的丝氨酸蛋白酶区段。 PS也是由肝细胞合成的依赖维生素K的蛋白质，PS是维生素K蛋白质中碱性最大的一种。人类PS有10个羧基谷氨酸残基（牛PS有11个），此外分子中还有1个很短的凝血酶敏感区和4个EGF样结构。 TM是一相对分子质量为74000的单链糖蛋白，与PC分子具有同源性，EGF区（共6个，236aa，凝血酶的结合点即位于该区）、SerThr富含区（34aa）、跨膜区（23aa）、C端为38aa的胞内区。已知TM存在于除脑血管外的所有血管内皮细胞中，淋巴管内皮细胞、成骨细胞、血小板、原始巨核细胞系及循
6、环单核细胞中也有发现，但其合成场所目前还不能肯定。人血及尿中还存在一种相对分子质量略低于细胞型TM的可溶性TM。,9,内皮细胞蛋白C受体 自从1994首先在内皮细胞表面发现存在一种穿膜的蛋白受体，它可以影响活化蛋白C的活性，并对整个蛋白C调节血液凝固作用有作用。迄今对这种被称为EPCR的物质还不太了解。但有几点是可以肯定的：由内皮细胞合成；贮存于内皮细胞胞质中；在炎性反应时可表达内皮细胞表面；在胚胎细胞中就可检测出EPCR的基因。,10,EPCR,11,Vai,12,13,蛋白C系统是微循环抗血栓形成的主要血液凝固调节物质。蛋白C系统的活化随着凝血酶的产生并与内皮细胞表面的血栓调节蛋白TM形成
7、复合物而启动。此时，若内皮细胞表面表达了EPCR，则可与蛋白C结合，结合于EPCR的蛋白C可被TM与凝血酶复合物激活，使蛋白C切下12氨基酸的多肽。（蛋白C肽，Protein C peptide， PCP）。,14,生理性抗凝蛋白（3）组织因子途径抑制物,TFPI是一单链糖蛋白，血浆含量为(54142)g/L，均值100g/L。TFPI属于Kunitz族丝氨酸蛋白酶抑制物，即分子中含有Kunitz结构。这一族的典型分子是抑肽酶（aprotinin）。除血浆中存在TFPI以外，血小板的颗粒及溶酶体中也有TFPI，含量为8g/L，是由巨核细胞合成的，血小板活化后也会释放入血浆。此外，发现体内活化的
8、巨噬细胞可能合成TFPI。,15,激活的VIIa非常稳定，即使在肝素存在时，AT对它的灭活也很缓慢。已知TFPI是主要的调节物。TFPI可以直接抑制活化的X（Xa），并以依赖Xa的形式在Ca2+存在条件下抑制TF/VIIa复合物。 TFPI对Xa的抑制通过形成1：1复合物的形式来实现，这步不需要Ca2+参与。但TFPI结合于Xa的活性中心，形成TFPI-Xa后，需在Ca2+存在下与TF/VIIa形成多元复合物。在这种结合中，Xa的富含梭基谷氨酸区域（Gla区）是不可缺少的，因此这是Ca2+的结合位点。,16,TFPI抑制谱不很广，除抑制Xa及TF/VIIa外，还能抑制胰蛋白酶，对纤溶酶及糜蛋白
9、酶也有轻微抑制，但不抑制凝血酶，活化蛋白C、t-PA等。,17,组织因子途径抑制物（TFPI）与凝血因子Xa（FXa）的机制,TFPI+FXa,TFPI-FXa复合物,TF，FVIIa,TFPIFXa/TFFVIIa四聚体,FXa，FVIIa被灭活,18,19,生理性抗凝蛋白（4）蛋白Z和蛋白Z依赖的蛋白酶抑制物,PZ是一种维生素K依赖的糖蛋白，由肝脏合成分泌后进入循环血液中。与其他维生素K依赖的因子一样具有 Gla残基，在结构上与因子VII、IX、X和蛋白C极为相似。华法令可使PZ水平下降到正常时的15%以下；DIC、肝病、骨髓纤维化以及新生儿的PZ水平都是很低的。而凝血酶可以与PZ结合也可
10、以将PZ裂解。 ZPI是一种丝氨酸蛋白酶，相对分子质量为72000，由肝脏合成分泌。与别的氨基酸蛋白酶存在25%35%的相同构形，与大鼠的存在87%的同源性。ZPI在血液凝固或血栓形成时会大量消耗。,20,在这两个调节蛋白中，较早发现有血液凝固调节作用的是PZ。比较明确的实验是检测血浆或者因子Xa与PZ孵育后，因子X活性会明显下降。这种作用在磷脂和Ca2+的存在时变得更加明显。这种现象可以解释为PZ与因子Xa在磷脂表面存在一种反应，而这种反应的结果是使因子Xa失活。 在以后的研究中进一步证实，ZPI在PZ的协助下，可形成Xa-ZPI-PZ复合物而使因子Xa在1 min内失去95%以上的凝血活性
11、。,21,蛋白Z和蛋白Z依赖的蛋白酶抑制物 的抗凝机制,22,纤维蛋白溶解系统,纤维蛋白溶解系统（fibrinolytic system）简称纤溶系统，是指纤溶酶原经特异性激活物使其转化为纤溶酶（plasmin，PL），以及PL降解纤维蛋白和其它蛋白质的过程。纤溶过程是一系列蛋白酶催化的连锁反应，是正常人体的重要生理功能，它与血液凝固存在着既矛盾而又统一的动态平衡关系，其主要作用是将沉积在血管内外的纤维蛋白溶解而保持血管畅通，防止血栓形成或使已形成的血栓溶解，血流复通。,23,纤维蛋白溶解系统（1）纤溶活性物质,纤溶酶原（plasminogen，PLG）是一种单链糖蛋白，主要由肝脏合成而分泌入
12、血。根据纤溶酶原含糖量和结构的不同，可分为两种不同的类型。天然纤溶酶原的N端是谷氨酸，故称为谷氨酸纤溶酶原，它是由两条肽链组成，A链及B链，由二硫键连接。在少量纤溶酶的作用下，在N端切去一个短肽，使N端为赖氨酸，称为赖氨酸纤溶酶原。赖氨酸纤溶酶原被激活剂激活的效率极大，同时与纤维蛋白的亲和力较高，因而能较迅速地转变为赖氨酸纤溶酶，起到更有效的纤溶作用。,24,组织型纤溶酶原激活物（tissue plasminogen activator，t-PA）t-PA主要由内皮细胞合成和释放，单核细胞、巨核细胞及间皮细胞也产生一定量的t-PA。游离状态的t-PA与PLG的亲和力低，只有在t-PA、PLG和
13、纤维蛋白三者形成复合体后，才能有效地激活PLG转变成PL，从而使纤维蛋白凝块溶解。,25,尿激酶型纤溶酶原激活物（urokinase plasminogen activator u-PA）u-PA属丝氨酸蛋白酶，是一种单链糖蛋白。u-PA主要由泌尿生殖系统上皮细胞产生，血中浓度为（220）ng/ml。u-PA有两种类型，未活化的单链尿激酶常称为scu-PA（single chain urokinogen type plasminogen activator, scu-PA），已活化的双链尿激酶称为tcu-PA（two chains urokinogen type plasminogen act
14、ivator, tcu-PA）。两种u-PA 均可以直接激活PLG，不需纤维蛋白作为辅因子，但scu-PA对纤溶系统的激活较tcu-PA为弱。,26,纤溶酶（plasmin,PL）PL是由PLG经PA作用，使PLG活化、裂解后所产生的。单链PLG在t-PA或u-PA的作用下，在其精氨酸560-缬氨酸561之间的肽键断裂，形成双链PL，一条为重链（相对分子质量为60000），另一条为轻链（相对分子质量为25000），活性中心位于轻链部分。PL是一种活性较强的丝氨酸蛋白酶，其主要作用为 降解纤维蛋白原和纤维蛋白；水解各种凝血因子（、）；分解血浆蛋白和补体；可将单链t-PA、单链u-PA转变为双链t
15、-PA、u-PA；将谷氨酸PLG转变为赖氨酸PLG；可降解GPb、GPb/a激活转化生长因子，降解纤维连接蛋白，TSP等各种基质蛋白质。,27,纤维蛋白溶解系统（2）纤溶抑制物,纤溶酶原激活抑制物-1（plasminogen activator inhibitor，PAI-1） PAI-1是一种单链糖蛋白，含有379个氨基酸，相对分子质量为52000，其q21-22之间，全长约12.2Kb。PAI-1主要由血管内皮细胞和血小板合成，正常人血浆中浓度为585g/L。它主要作用是与u-PA或t-PA结合形成不稳定的复合物，使它们失去活性，其次也可抑制凝血酶Fa、Fa、K和APC的活性。,28,纤溶
16、酶原激活抑制物-2（plasminogen activator inhibitor，PAI-2） PAI-2是一种糖蛋白，含有415个氨基酸，其基因位于18 q21-23，基因全长16.5Kb。PAI-2最早是从人胎盘中提取的，其它如白细胞、单核细胞、巨噬细胞也能合成PAI-2。正常人血浆中浓度极低，5g/L。妇女妊娠期间逐渐升高，分娩后1周降至检测不到水平。PAI-2有两种类型，一种为非糖基化型（低相对分子质量型），相对分子质量为46000；另一种为糖基化型（高相对分子质量型），相对分子质量为70000。PAI-2的主要作用是有效地抑制tct-PA、tcu-PA，在正常妊娠时调节纤溶活性。,29,蛋白C抑制物（protein C inhibitor, PCI） PCI是一种相对分子质量为57000的单链糖蛋白，由肝脏合成或释放，能有效地抑制APC，故又称为APC抑制物（ACPI）。正常人血浆中浓度为5mg/L。PCI能与以丝氨酸为活性中心的蛋白酶形成1：1的复合物，使蛋白酶失活。 也有人称起为
