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第一节 血栓与止血的基础知识 字体 [大] [中] [小]人类机体存在着复杂而完善的止血、凝血、抗凝血和纤维蛋白溶解系统及其精细的调控机制这样，在正常的生理情况下，血液在血管中流动既不会出血，也不会凝固而形成血栓但是，一旦上述系统及其调控机制受到破坏，便可引起出血或血栓形成近年来，由于基础医学的快速发展与分子生物学技术的广泛使用，使血栓与止血的基础理论、实验室检测及其应用取得了很大的进展本节就血栓与止血领域及其同实验室检测相关的基础理论和进展包括血管和血管内皮细胞、血小板、血液凝固、抗凝血、纤溶及其相互作用与关系作一概述一、血管及血管内皮(一)血管的结构与功能1.结构 血管分为动脉(artery)和静脉(vein)，其管壁基本结构分为3层，即内膜(tunica intima)、中膜(tunica media)和外膜(tunica adventitia)血管壁主要由内皮细胞(endothelial cells，EC)、平滑肌细胞(smooth muscle cells，SMC)和细胞外基质(extracellular matrix，ECM)组成完整的血管壁对防止出血或血栓形成有着重要作用，当血管壁的结构发生缺陷或受到损伤时便会引起出血或血栓形成。

在参与止血过程中，起主要作用的血管是小动脉、小静脉、毛细血管和微循环血管2.血管的功能 随着心血管内分泌概念的提出，对血管在人体功能的调节以及在多种疾病发病中的作用有了新的认识目前认为，血管是一种复杂而完整的器官，它能合成分泌许多生物活性物质，参与调节多种组织器官的新陈代谢与功能但是，必须清楚，血管的基本功能是其止血功能，包括：①血管壁的屏障与选择性通透作用;②收缩功能;③血管壁的抗血栓作用;④血管壁的促血栓作用血管的止血功能通过以下环节实现：①血管内皮细胞的止血与促栓功能;②血管中层与外层的胶原，即存在于血管基底膜中的胶原(主要是Ⅳ型)及中层外间质中的胶原(主要是Ⅰ及Ⅲ型)在血管受损时暴露，并作用于血小板使其聚集;③组织因子，即血管受损时血管内皮细胞合成与分泌大量组织因子，可启动凝血机制而参与止血;④血管收缩，即血管受损后，血管平滑肌通过轴突反射使血管收缩，致受损血管的伤口缩小，血流减慢，有利于血液凝固和止血需要提出的是，血管的止血作用必须在血小板、凝血等因素的共同作用下，才能使受损血管处形成止血血栓而停止出血二)血管内皮细胞及其在血栓与止血中的作用1.结构与基本生理功能 血管内皮细胞为单层扁平上皮，覆盖于血管内腔表面，其游离面与血液相接触。

血管内皮细胞被覆于血管壁内表面的机械屏障膜，是维持血液流动状态的重要条件，也是机体重要的代谢和内分泌器官之一血管内皮细胞的基本生理功能是防止血管内的血栓形成血管内皮细胞可合成、分泌与表达多种抗血栓物质，包括：①抑制血小板活化的物质，如硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans，HSPG)、前列环素(prostacyclin，PGI2)、内皮细胞衍生松弛因子(endothelium derivative relaxing factor，EDRF)、13-羟-十八碳二烯酸(13-hydroxy-octadecadienoic acid，13-HODE)、腺苷等;②抗凝血物质，如内皮细胞蛋白C受体(endothelial protein C receptor，EPCR)、血栓调节蛋白 (thrombomodulin，TM)、组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)等;③促纤溶物质，如组织型纤溶酶原激活剂(tissue type plasminogen activator，t-PA)及其受体tPAR、尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase type plasminogen activator，u-PA)及其受体uPAR、纤溶酶原受体(plasminogen receptor， PLGR)。

但是，另一方面，血管内皮还有促血栓形成的作用，其可合成和分泌促血栓物质，包括：①促进血小板活化的物质，如血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)、血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)、血栓烷A2(thromboxane A2，TXA2)等;②凝血因子，如组织因子(tissue factor，TF)、因子V以及因子Ⅸ、Ⅹ及其活化形式的受体;③抗纤溶物质，如纤溶酶原激活剂抑制物-1/2(plasminogen activator inhibitor-1/2，PAI-1/2)、凝血酶激活的纤溶抑制物(thrombin activatable fibrinolysis inbibitor，TAFI)以及缩血管物质内皮素(endothelin，ET)等2.血管内皮细胞对止血的调节作用 血管内皮细胞在止血过程中起着重要的调节作用一个多世纪以前，Virchow(1866年)提出至今仍然适用的血栓形成“三要素”，包括血流异常、可溶性凝血因子的激活及血管壁异常从Virchow的血栓形成“三要素”可知，血管壁在血栓形成过程中起着举足轻重的作用。

而血管内皮细胞在血管的改变过程中，发挥了多重作用，包括：①促进血小板的反应性(platelet reactivity)，调节血管张力(vascular tone);②提供促凝蛋白(procoagulant protein)和抗凝蛋白(anticoagulant protein)合成的场所;③促进纤维蛋白血栓(fibrin thrombi)溶解然而，我们对血管内皮细胞的功能及其多样性的认识仍不够深入血管内皮细胞在血栓形成(thrombosis)过程中的作用呈现多样性或异质性(heterogeneity)例如，血栓性血小板减少性紫癜(thrombotic thrombocytopenic purpura，TTP)患者的血浆可诱导肾和大脑血管内皮细胞凋亡，狒狒(baboon)患革兰阴性杆菌感染的脓毒血症时，仅仅影响脾血管内皮同样，当鼠的血栓调节蛋白(TM)、尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA)、组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)基因发生突变后，纤维蛋白仅选择性沉积于某些组织;类似的情况还有纤溶酶原缺陷鼠出现纤维蛋白沉积于多种血管床，但不沉积于大脑、心、肾和骨骼肌临床上，特殊的血栓类型与某些止血缺陷(hemostatic defect)有关，如先天性抗凝血途径缺陷与蛋白 C(protein C，PC)-TM系统和抗凝血酶(antithrombin，AT)的缺陷有关，结果导致多数情况下发生深静脉血栓(deep vein thrombosis，DVT)，而不是动脉血栓。

抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome，APS) 易发于胎盘的动静脉;而溶血尿毒症综合征(hemolytic uremic syndrome，HUS)和TTP易发于肾脏，而不是肝与肺的血管床3.血管内皮细胞对血小板功能和血管反应性的调节(1)前列环素(prostacyclin，PGI2)： PGI2是血管内皮细胞产生的花生四烯酸代谢产物，是一种强烈的血管扩张剂和血小板聚集的抑制物PGI2对血小板的生物效应主要是通过血小板G蛋白介导而引起血小板内的cAMP含量增加，从而抑制血小板的形态改变、血小板的聚集和释放，并抑制vWF、纤维蛋白原和血小板表面特异受体的结合，还可抑制血小板的促凝活性2)一氧化氮(nitric oxide，NO)：NO也称内皮衍生松弛因子(endothelium-derived relaxing factor， EDRF)，在体内主要由血管内皮细胞合成合成时，由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)在还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate，NADHP)和氧的存在下催化L-精氨酸(L-arginine)生成NO。

NO对止血生理的主要作用是当血管内皮细胞释放NO入血后，其可与鸟苷酸环化酶结合，使环磷酸鸟嘌呤核苷(cGMP)合成增加，抑制血小板激活、聚集，引起血管扩张另外，NO与止血有关的效应可能还有抑制白细胞黏附于内皮细胞表面，抑制平滑肌细胞迁移，减少平滑肌细胞增殖3) CD39：除PGI2和NO可抑制血小板功能外，内皮细胞的CD39，一种具有ADP/ATP酶活性的胞外酶(ecto-enzyme)，也具有抑制血小板功能的作用该酶属于E型ATP双磷酸水解酶(ATP diphosphohydrolase，ATDPase)家族，可水解三磷酸核苷和二磷酸盐因此，CD39既可抑制ADP诱导的血小板激活、聚集和释放，也可降解激活血小板所释放的ADP研究还表明，CD39缺陷鼠的心、肺血管中纤维蛋白沉积明显4)内皮素-1(endothelin-1，ET-1)： ET-1是一个由21个氨基酸组成的多肽，主要由血管内皮细胞合成其主要作用是可使血管长时间收缩当ET-1与平滑肌细胞膜的G蛋白耦联受体结合后，可使细胞质内的Ca2+浓度增加;激活磷脂酶A2，释放花生四烯酸，形成血栓烷A2(TXA2)及前列腺素现已知有3种ET的异构体，即ET-1 、ET-2和ET-3。

ET-1主要合成于微血管和大动脉血管内皮细胞，ET-2来自于肾脏和小肠，ET -3来源于大脑及肾上腺皮质等4.血管内皮细胞对凝血途径的作用(1) vWF：其主要由内皮细胞合成，但表达合成vWF的上皮细胞存在非常明显的异质性在特定的器官内，大血管的vWF合成远多于小血管vWF对凝血途径的调节主要通过：①作为分子桥介导血小板与内皮下胶原的黏附反应，这是通过血小板糖蛋白(GP) Ⅰb-Ⅸ(vWF受体)和内皮下胶原成分精氨酸-甘氨酸-天门冬酰胺(Arg-Gly-Asp，RGD)三肽结合;vWF还能黏附于受刺激的内皮细胞，这一作用是通过上皮细胞表面纤维连接蛋白(αvβ3)和vWF分子上的RGD三肽位点结合而实现的② 作为分子桥介导血小板与血小板之间的聚集反应，这一作用主要是通过血小板表面存在vWF受体、血小板膜糖蛋白(GP)Ib-Ⅸ、Ⅱb-Ⅲa而实现③作为凝血因子Ⅷ的保护性载体，即vWF可保护因子Ⅷ 的活性，还能稳定因子Ⅷ的mRNA，促进因子Ⅷ的合成与分泌2)组织因子(TF)：TF是凝血途径的主要启动子虽然在正常情况下血管内皮细胞不表达TF，但当血管壁受损或内皮细胞受刺激时，血管外膜或内皮细胞便大量合成和表达TF。

当TF和血浆中的Ⅶ 结合后，可使Ⅶ被激活为Ⅶa，并增加Ⅶ蛋白裂解活性1000倍以上在Ca2+存在下，可加速Ⅶa活化因子Ⅹ，同时活化因子Ⅸ因子Ⅹa又反馈性地活化因子Ⅶ变成Ⅶa，内皮细胞、因子Ⅷ和Ⅸ可加速这一反馈过程多种因素可参与调节内皮细胞合成和表达TF凝血酶、细菌内毒素、佛波豆蔻乙脂(phorbol myristate acetate，PMA)等可增加TF的活性，干扰素γ、血流剪切应力(shear stress)可增加内皮细胞表达TF白介素-1(IL-1)、TNF、CIC等均可诱导内皮细胞合成TF3)组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)：以前TFPI亦被称为脂蛋白相关凝血抑制物(lipoprotein-associated coagulation inhibitor，LACI)，是一种由小血管内皮细胞合成的丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor，SERPINS)，其含3个串联Kunitz型抑制区(tandem Kunitz-type inhibitory domain)TFPI的主要功能是调节因子Xa和因子Ⅶa-TF的活性，即TFPI的主要抗凝作用是在Ca2。