《组织因子途径及其临床意义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《组织因子途径及其临床意义（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、医学新动态 组 织 因 子 途 径 及 其 临 床 意 义湖南医科大学止血生理实验室( 410078) 贺石林1 经典凝血学说的修正14 在 本 世 纪 的 前 半 个 世 纪 内, 在Schmid与Morawitz 倡导下, 普遍认为血液凝固是血浆暴露于受损组织引起的, 并将组织中负责启动凝血过程的物质称为组织凝血活酶(tissue thromboplastin), 随后命名为组织因子或因子。 但实验证明没有组织因子参加,血液也会发生凝固。特别是对先天性出血性疾病研究的深入发展和一系列凝血因子相继分离纯化, 促使人们对血液凝固的启动机制进行重新认识。 60 年代早期Mac Farlane,
2、Davie 与 Ratnoff 同时提出了凝血的瀑布学说。根据瀑布学说, 凝血过程是一系列的酶促反应,包括内在途径、 外在途径与共同通路。 内在与外在途径的汇合点在因子a, 二者不同之处在于因子的激活物形成各异。在因子激活后, 凝血酶原(F) 被凝血酶原酶复合物激活成为凝血酶( a), a 使纤维蛋白原(Fbg)转变成为纤维蛋白(Fb), 这就是凝血的共同通路。 鉴于血友病患者存在明显出血倾向, 他们的玻璃试管血液凝固时间( CT) 明显延长; 但加入组织凝血活酶后的凝固时间(凝血酶原时间,PT)是正常的, 这些事实似乎表明内在途径是生理性止血中凝血过程的主要途径, 外在途径是次要的或辅助性的
3、。 近 30 年来, 这个“ 内主外辅” 的概念一直占着统治地位。实验证明血液与表面带负电荷物质接触, 造成因子固相激活, 活化的因子(a) 激活前激肽释放酶(PK) , 使之转变成为激肽释放酶( KK) 。在高分子激肽原(HMWK) 存在条件下,KK使因子进一步液相激活, 并且a使因子激活成为a。这一过程称为接触激活相。经典的瀑布学说认为接触激活相是内在途径的始动阶段。可是发现因子、 PK 与 HMWK 缺陷患者并无出血倾向; 相反, 因子与 PK 纯合子缺陷患者存在血栓倾向。因此接触激活在体内凝血过程中的地位受到了严重的挑战。新近实验表明接触激活不仅不参与生理性止血, 而且在病理条件下(如
4、内毒素血症, 败血症) 也与弥漫性血管内凝血的发生没有明显的相关, 而主要与血压降低和炎症反应有关。因为 KK 作用于 HMWK,使之生成缓激肽; 缓激肽通过刺激血管内皮细胞释放内皮舒张因子( EDRF, 主要为 NO) 与前列环素, 二者引起血管显著扩张, 这就是接触激活引起血压降低的基本原因。其次, a 与 KK 对白细胞具有趋化作用,且能激活补体系统, 故与炎症反应发生发展有关。此外, a 与 KK 均可激活纤溶酶原, 缓激肽可刺激 tPA释放, 故有促纤溶作用, 这就是因子与PK缺陷引起血栓倾向的原因。 根据已有资料, 可以认为在生理性止血的凝血过程中, 参与接触激活的凝血因子中仅有因
5、子是维持内在途径必需的。 然而, 在生理与病理条件下, 因子究竟是如何被活化的, 目前尚未完全阐明。但体外与体内实验均证明凝血酶可以激活因子。此外, a对因子也有自身激活作用。但是这并不能完全排斥尚有其它激活因子的机制( 如a 等) 的存在, 实际上这个问题尚待进一步研究。与因子不同, 因子( a)的缺乏可造成严重出血倾向。经典的瀑布学说认为组织因子与因子结合是外在途径的始动环节, 二者形成的复合物可直接激活因子, 然后在磷脂与Ca2+存在时, a在a的辅助下激活凝血酶原, 进而由凝血酶将纤维蛋白原转变成为纤维蛋白。 但是在生理情况下, 外在途径为何不能形成足量凝血酶? 因子与缺陷为何不能由外
6、在途径来代偿呢? 这些难题, 困扰着这一途径的地位。随着凝血因子结构与功能以及因子间相互关系的逐步阐明, 特别是组织因子途径抑制物的发现与深入研究, 迫使人们对经典瀑布学说作出概念性修正。 根据近 10年来的研究进展,Davie与Broze等于 90 年代先后提出凝血过程分为二个阶段, 首先是启动阶段, 重新确认体内凝血过程的启动是通过组织因子途径( 外在途径)实现的。但由于组织因子途径抑制物(TFPI)对因子a与因子a/TF 的灭活作用, 只可能形成少量凝血酶;然后是放大阶段, 即少量凝血酶激活血小板与因子、与, 通过内在途径促使足量凝血酶生成与纤维蛋白形成。 修正后的瀑布学说如图 1 所示
7、(图中大多数反应需要Ca2+参与, 未标)。此图着眼于生理性止血, 故标示 TF 来自血管受损部位。在病理条件下, 内毒素与炎症介质(肿瘤坏死因子、 白介素-1 等) 可以刺激单核细胞与血管内皮细胞表达 TF, 则可导致血管内凝血或血栓形成。556中国实用内科杂志 1997 年( 第 17 卷) 第 9 期图 1 修正后的瀑布学说由于在体内F激活复合物和凝血酶原复合物形成均与活化的血小板有关, 因此除凝血因子外, 对于有效的生理止血和凝血过程而言,TF产生细胞与活化血小板的相互配合是十分重要的。2 组织因子途径的组成与活性5, 6 组织因子途径指由T F暴露至a形成的过程, 它包括 TF 和因
8、子。但有效地催化因子与, 还需磷脂与Ca2+的存在。2. 1 组织因子(T F) 组织因子为单链跨膜蛋白, 分子量约为 47ku。在功能上, TF 既是因子和因子a的受体, 又是a 催化活性的绝对必需辅因子。体内许多细胞能表达T F, 但TF分布主要在紧靠血管外的细胞, 这种分布对维持血管壁完整性具有重要意义。 在正常情况下, 血中单核细胞与接触血浆的血管内皮细胞并 不表 达 TF, 故正常 人血浆 中 T F 含量 极低( 100ng/L) 。T F除促凝功能外, 也是一种急性期蛋白,参与机体急性期反应。还可能参与损伤组织的修复过程。2. 2 因子(F) F是一种维生素 K 依赖因子,由肝脏
9、合成。 正常人血浆中F约 400Lg/L, 其中 99%以上为酶原形式, 但有 0. 5% 为酶形式。在全部血浆凝血因子中,F的半衰期最短, 约 34 小时。F只有与 T F 结合才有可能被激活成为a; a 也只有与 TF结合才有可能表现催化活性。实验证明因子a、 a、a、 a 都对 F有激活作用, 但以a 和a 为主, 同时a对F也有自我激活作用。 至于正常血液中含有微量a, 其来源尚未明确。2. 3 磷脂与a/TF活性 长期以来组织凝血活酶被描述为一脂蛋白, 它包括脱辅基蛋白与磷脂两部分。 现已明确 TF 是一个跨膜蛋白, 它的功能实现有赖于结构的完整及其与磷脂相互关系。Fa 与 TF 结
10、合并不需要磷脂, 但是磷脂酰丝氨酸能明显提高因子和a与 TF 结合的数量及质量。由于具有磷脂酰丝氨酸的磷脂可作为凝血催化表面, 因此在一定条件下它可使局部血栓形成转化为DIC。3 组织因子途径的调控 5,7 3. 1 组织因子途径抑制物(TFPI) TFPI是新确定的一种抗凝物质。 它对外在途径具有特异性抑制作用,所以曾被称为外在途径抑制物(EPI)。因为血浆中的TFPI 大部分存在于脂蛋白部分, 故亦被称为脂蛋白相关凝血抑制物(LACI)。 依其机制, T FPI 对组织因子途径的抑制作用属于负反馈性质。 新近实验表明, 高浓度TFPI 在a 缺乏条件下, 也对a/T F 具有抑制作用。此外
11、, TFPI 与抗凝血酶和活化的蛋白质 C 在抗凝效应上具有协同作用。TFPI 主要由血管内皮细胞与巨核细胞、 血小板合成。 单核/ 巨噬细胞亦有少量表达。 正常人血浆中T FPI约(50150)Lg/L( 约 2. 5nmol/L)。 血浆中T FPI主要来自血管内皮细胞。血流切变力对 T FPI 表达具有经常性调节作用。炎症因子对其表达也具有较弱的上调作用。体内T FPI 大体可分为三个池: 血管内皮细胞的 TFPI, 大部分结合于内皮细胞表面, 肝素可以刺激它的释放。实验提示肝素在体内抗栓作用可能大半来自T FPI。 血小板 TFPI 在凝血酶刺激下可以释放出来, 这可能与局部凝血过程的
12、控制有关。 血浆中 TF-PI90% 与脂蛋白结合, 仅有 5% 10% 为游离型。 实验表明肝素引起血管内皮释放的 T FPI 与血浆中游离的TFPI 具有较强的抗凝活性, 与脂蛋白结合的TFPI抗凝活性很弱, 其生理意义未明。低密度脂蛋白结合TFPI进入富含 T F 的动脉粥样硬化斑块, 或许这也是TFPI抗栓机理之一。T FPI主要由肝肾负责清除。此 外, 血管内皮细胞表面的TFPI实际上也是Fa的受体, 二者结合后进入细胞内, 这可能是机体清除a 与TFPI的重要方式之一。3. 2 TFPI- 2 它的氨基酸序列与 T FPI 十分类同, 也有 3 个串联 Kunitz 结构。TFPI
13、-2 也主要由血管内皮细胞产生, 肝与胎盘也能合成。现已明确, 它与过去报道的胎盘蛋白- 5 是同一物质。它除能抑制a/T F 外,还能抑制a, 但对a 并无抑制作用。3. 3 抗凝血酶(AT) AT在肝素存在的条件下, 除通过灭活a 使 F活化减少外, 还可灭活a/557中国实用内科杂志 1997 年( 第 17 卷) 第 9期TF。这是由于 AT 与a/TF 结合后, TF 迅速解离,使a 失去辅因子而无法发挥酶活性。因此 AT 与TFPI对于组织因子途径的抑制具有协同作用。4 组织因子途径的临床意义5, 794. 1 组织因子途径与休克并DIC 实验证明内毒素、炎症因子( TNF、 IL
14、-1 等)和激活补体成分( C5a 等) 通过直接和间接方式可引起单核细胞与血管内皮细胞表达TF, 这是DIC发生的重要原因。实验证明以免疫方法耗竭 T FPI 可使动物极易发生 DIC; 反之, 使用抗TF单克隆抗体( 中和T F) 或T FPI( 灭活a与a/TF) 或抗 F/a 单克隆抗体(中和 F/a)或灭活的因子a( ai) (竞争性抑制a 与 TF 结合)均可抑制DIC的发生发展。 肝素抗DIC除通过抗凝血酶作用外, 还与它能刺激 T FPI 释放和抑制 TF 表达有关。此外, 羊水栓塞、 严重创伤等引起 DIC, 都与组织因子途径密切有关。4. 2 组织因子途径与心脑血管病变 不
15、稳定型心绞痛与心肌梗塞都是在动脉粥样硬化基础上发生的。动物实验与临床病理资料表明动脉粥样斑块中含有大量TF, 粥样斑块破裂, 就可导致组织因子途径启动。其次, 严重动脉硬化患者由于血管内皮细胞广泛受损, 损伤早期由于激惹原因, 可能出现一定程度的 T FPI 表达增加, 但 T F 表达增加更为明显; 后期 TFPI 明显减少, 这也是严重动脉粥样硬化患者易发生血栓形成的重要原因之一。此外, 心血管病患者因子特别是a增高, 这也是组织因子途径与这些疾病的发生发展有关的反映。经皮冠状动脉腔内成形术后发生的再堵塞现象, 其中重要原因之一就是 TF 大量表达。缺血性脑卒中患者存在高凝状态, 新近材料
16、表明这也与 TF 表达增加、T FPI降低和F活化增加密切相关。出血性脑卒中患者由于血管病变较重, 并脑出血常出现急性期反应, 因此已有报道这类患者的组织因子途径活化程度较缺血性脑卒中为重, 显然对于这类病人使用促凝剂是不妥当的。由于气候与饮食等因素改变, Fa在冬季明显升高, 这可能与冬季易发生心脑血管血栓栓塞性疾病有关。4. 3 组织因子途径与血栓形成 深部静脉血栓形成发生的原因分为先天性与获得性二类, 其中获得性原因大多与组织因子途径活化有关。如各类大或中等手术后伴发深部静脉血栓, 甚至发生肺栓塞, 主要就是由于这个原因。其次, 断肢再植手术的成功率高低, 实际上与局部组织因子途径启动造成的血栓形成情况有关。T FPI 成功地用于预防血管吻合术后血栓形成, 就充分证明组织因子途径活化是关键环节。 此外, 血栓性血小板减
