血小板与凝血因子的相互作用及其意义_王兆钺.pdf

综述 #血小板与凝血因子的相互作用及其意义王兆钺血小板与凝血因子是止血的主要成分经典的止血理论是血管破损后, 血小板黏附于内皮下并进一步活化与聚集, 形成血小板止血栓( 初期止血) 在凝血因子活化时, 活化血小板的膜磷脂酰丝氨酸(PS) 外露促进了凝血过程, 最后导致纤维蛋白的形成, 加固了初期的止血栓( 二期止血)近10 年来对止血的研究取得了一些新的重要的进展, 使我们对复杂的止血过程有了更深入的认识这些进展大致可分为两个阶段: ¹ 经典凝血理论的修正: 长期以来, 人们一直以Mac Farlane 的瀑布学说理解凝血过程凝血是一系列的酶促放大反应, 可分为内在途径、 外在途径和共同通路人们发现, 因子× a -组织因子复合物除激活因子 Ú 外还可活化因子Ù , Ù a 对因子× 也有激活作用内在途径和外在途径不是截然分开的, 两者之间有着密切的联系组织因子途径抑制物(TFPI) 能与因子Ú a 以及因子× a -组织因子形成四合体,使因子× a -组织因子迅速灭活现在的观点是外在途径在凝血过程中起了启动作用, 而内在途径起维持作用近年来人们在血浆中发现了一种新的纤溶抑制物, 称为凝血酶激活的纤溶抑制物( thrombin -activatable fibrinolysis inhibitor, TAFI)。

血液凝块中的因子Ûa 通过内在途径产生凝血酶, 后者激活TAFI, 降低了纤维蛋白凝块的溶解凝血酶受抗凝成分的影响,TAPI 的活性也受这些物质的调节凝血酶调节蛋 白(TM)与凝血酶和TAFI 形成三合体, 使凝血酶对 TAFI 的催化活性增加 1250倍这表明在体内生理性调节TAFI 活化的是凝血酶 -TM 复合物, 而不是单独的凝血酶以上的发现使人们认识到凝血 -抗凝 -纤溶之间的复杂相互作用, 有时一个成分也往往有双重或多重作用, 共同维持了机体内环境的稳定和正常的止血过程国内已介绍了有关进展[ 1, 2], 我们不再赘述º 最近, 人们对血小板与凝血的关系有了新的发现除促凝磷脂外, 血小板的蛋白成分也能与很多凝血因子结合, 成为大多数凝血因子的激活的主要场所, 对凝血过程起着重要的促进作用1 血小板与因子Õa、 Ø a 的结合 血小板膜糖脂和磷脂组成疏水脂双层膜在正常情况下, 各种磷脂成分呈不对称分布, 鞘磷脂与卵磷脂主要在膜外面, PS 与磷脂酰肌醇集中在内面血小板激活时膜磷脂发生翻转, PS 从双层膜的内面转移到外 面因 子 Ù a 和因 子 Ø a 及因子 Ú a 和因子 Õ a作者单位: 215006 苏州大学附属第一医院 江苏省血液研究所通过静电及疏水作用结合至膜 PS 上。

在 Ca2+的参与下, 因子Ø a 结合因子 Ù a 和因子Ú 形成Ú-酶复合物, 促进因子 Ú的活化Ca2+也参与因子 Õa 和因子 Ú a 结合, 形成凝血酶原酶复合物, 使凝血酶原迅速转变为凝血酶含 PS 的膜能大大加速凝血过程中这两个重要反应, 使血液凝固过程放大几个数量级血小板膜翻转的机制一直未能阐明最近发现, 活化血小板膜表面的 PS 暴露是由一些特异作用的酶调控的磷脂翻转酶(phospholipid scramblase, PLSCR1) 已纯化, 其基因已克隆PLSCR1 的相对分子质量为 37@ 103, 由 318 个氨基酸组成, 为 Ca2+依赖性, 其主要作用为在血小板活化时促进 PS 外翻当 PLSCR1 的活性被单克隆抗体或某些试剂抑制后, PS就不再能表达在磷脂膜外面此外, 还有三种 PLSCR1 的同源物(PLSCR2 -4), 它们共同组成一组结构特异的蛋白质[ 3]磷脂移位酶(phospholipid translocase) 为ATP 依赖性, 其作用与翻转酶相反, 能将 PS 从磷脂膜外面回复到内面两者之间的平衡与制约维持了血小板正常的膜磷脂的非对称分布, 并在血小板活化时形成促凝表面[4]。

活化血小板上的非磷脂成分也支持凝血酶原酶复合物中各因子的结合RamstrÊm 等[5]发现, 虽然经胶原、 凝血酶受体六肽 SFLLRN 与钙离子载体 A23187 刺激的血小板都使凝血时间缩短, 但血小板表面 PS 的表达相差甚远, 分别为617% 、 2. 3% 和 99. 9% 如果将 A23187 的浓度减低, 使之对PS 的表达水平与胶原、 凝血酶受体六肽的作用相当, 凝血时间就不能缩短另一方面, Annexin Õ与 PS 特异性结合, 能逆转缩短的凝血时间, 但不能防止血液凝固这说明除 PS 外,还有其它成分促进了凝血过程Byzova 等[ 6]报道, 凝血酶原能以一种可饱和的、 离子依赖的形式特异地结合到纯化的糖蛋白(GP) Ò b - Ó a, 也可以结合到静息的或活化的血小板GPÒb - Óa 是纤维蛋白原和其它含精氨酸 -甘氨酸 -门冬氨酸(RGD)的黏附蛋白的受体, 主要介导了血小板的聚集反应抗GPÒb - Óa 单抗 abciximab、 纤维蛋白原和 RGD 等与 GPÒb -Óa 的结合都可以抑制后者与凝血酶原的结合, 但凝血酶或其它无关蛋白则无此作用GPÒb - Óa 与凝血酶原的结合加速了因子Õa 或因子Õ a - Ú a 对凝血酶原的激活。

血小板以不同的方式结合凝血酶原、 因子Õ a 与因子Ú a 使这些因子在血小板表面浓集, 有利于酶与底物的反应在有血小板存在的条件下, 这个反应要比在无血小板的液相体系中增强850倍抗 GPÒb - Óa 单抗可阻断这一过程187#中华血液学杂志2004 年3 月第 25 卷第 3 期 Chin J Hematol,March 2004,Vol 25,No. 3此外, 在活化的血小板表面还有一种效应细胞蛋白酶受体( effector cell protease receptor -1, EPR -1), 相对分子质量为 65@ 103, 为特异的因子Ú a 受体抗 EPR -1单抗呈剂量依赖性地抑制血小板表面凝血酶原酶的形成, 阻碍了凝血酶原转变为凝血酶的过程如加入因子Õa - Ú a 复合物可竞争性抑制抗 EPR -1单抗与活化血小板的结合因此, EPR -1 与膜 PS 结合的因子Õa 两者共同促进因子Ú a 结合于活化的血小板并形成凝血酶原酶复合物, 从而加速了凝血过程[ 7]2 血小板在因子Û活化中的作用 近年来人们发现, 活化血小板在因子Û的活化中起着重要的作用血浆因子Û有单体与二聚体两种形式, 具有相同的凝血活性以及与血小板结合能力。

但因子Ûa 单体在有活化血小板存在时并不能激活因子Ù , 提示因子 Ûa 单体不能同时作用于活化的血小板与因子Ù , 只有在二聚体的一条多肽结合到血小板表面, 另一条多肽结合到因子 Ù 时才能使后者激活因子Û的结合部位在 A1 区域的缬氨酸 64 -异亮氨酸 77, 重组因子 Û的 A1区域与因子 Û二聚体在活化血小板上的结合位点数量及亲和性是相同的活化血小板有与因子Û结合的高亲和性结合位点( 约 1500 个结合位点P血小板, Kd 约为 10 nmol PL)目前已可确定, 血小板的因子Û受体位于 GPÑ b分子上GP Ñb - Û - Õ复合物为 von Willebrand 因子( vWF)的受体, 主要介导血小板的黏附反应Baglia 等[8]用抗 GPÑ bA单抗或牛 vWF结合GPÑ b, 可以抑制因子Û与血小板的结合GPÑ bA对因子Û的结合部位在胞浆外的糖萼蛋白( glycocalicin) 纯化的GPÑbA糖萼蛋白促进凝血酶激活因子Û的能力与活化的血小板相同因子Û与活化血小板的结合受其它凝血因子的影响在有 Zn2+的条件下, 高分子量激肽原与因子Û形成复合物促进后者的结合。

在 Ca2+存在时, 凝血酶原也能促进因子Û结合到活化的血小板上[9]活化的血小板结合因子 Û有助于凝血酶对因子 Û的激活, 其作用比因子Üa 更强因此, 因子Û依赖性的凝血过程不必经过接触因子途径[ 10]此外, 活化血小板也有因子Ûa的特异高亲和性、 具有饱和性的结合位点( 约 500 个结合位点 P血小板) 结合的因子 Ûa 能在血小板上激活因子 Ù , 导致血液凝固血小板结合并活化因子Û, 使我们能对经典凝血学说做出新的修正和补充目前认为, 凝血是多种蛋白酶原及其辅因子在血小板上的集合过程, 也是一系列血浆凝血因子相继酶解激活与放大的过程局部血管损伤部位暴露的组织因子激活了因子× , 启动凝血的外途径, 产生少量凝血酶组织因子 -因子× a 很快被 TFPI 灭活这种少量的凝血酶不足以形成纤维蛋白凝块, 但可激活血小板表面的因子Û, 因子Ûa 激活因子Ù , 后者激活因子Ú , 导致大量凝血酶的产生从而发挥正常的止血作用[11]用凝血酶受体( PAR1) 六肽激活剂 SFLLRN 活化的血小板可结合并激活因子Û, 然后使因子Ù 活化过程增强 5000~ 10 000 倍, 这个阶段不需要因子Ü的参与, 促凝磷脂也无作用。

这个新的修正理论可以解释原瀑布学说无法解释的以下现象: 虽然因子Ü与因子Û都是凝血内途径的成分, 因子Û缺乏的患者常在创伤或外科手术后出血, 但接触系统( 因子 Ü、 高分子量激肽原与激肽释放酶原)缺陷的患者无出血表现甚或有血栓倾向3 血小板促凝作用的临床意义 血小板通过多种作用参与血栓与止血过程, 其中任何一个方面的异常都可能导致出血性疾病例如巨血小板综合征的血小板黏附功能障碍以及血小板无力症的血小板聚集异常血小板促凝活性的减低也可引起出血血小板第 3 因子缺陷( Scott 综合征)是一少见的常染色体隐性遗传性出血性疾病, 患者血小板的黏附、 聚集与分泌功能正常, 但膜表面 PS 表达减少, 致使Ú 酶与凝血酶原酶活性降低, 不能促进因子Ú 与凝血酶原的活化血小板活化时也无富含 PS 的微颗粒的脱落该病的发病机制是磷脂翻转酶功能异常, 酶的数量不减少患者的磷脂翻转酶在 pH 7. 4时无功能, 只有在酸性条件下( pH< 6. 0) 才具有活性血小板活化时 PS 不能从膜磷脂的内面翻转到外面层, 而磷脂移位酶仍维持正常的将 PS 从外层移至内层的功能[ 4]Stormorken 综合征是另一种新发现的血小板疾病, 病因不明。

其主要特点是血小板在非活化的状态下表面就有大量的PS, 结合Annexin Õ能力增强, 在未受刺激的富血小板血浆中即有大量的富含磷脂微颗粒患者还表现其它多种矛盾的现象, 血小板可有自发性聚集但患者无血栓疾病, 反而有出血倾向这可能与血块退缩不良、 在高剪切力下血小板在胶原上不能形成血小板栓子有关[4]巨血小板综合征的血小板除有黏附缺陷外, 血小板凝血酶原消耗不良, 胶原诱导的血小板凝血活性也明显降低目前对此现象已可做出合理的解释GP Ñ bA是因子 Û结合部位, 也是凝血酶的结合部位, 后者促进结合在 GPÑ bA的因子Û的活化巨血小板综合征因缺乏 GPÑ b - Û - Õ 复合物, 血小板失去结合与活化因子 Û的能力, 从而影响了凝 血活性[8]血小板含有丰富的因子Õ, 在血小板活化时表达在膜表面, 结合因子Ú a, 促进凝血酶的形成有血小板因子Õ质或量缺陷(血小板因子Õ缺陷 Quebec 型与 New York 型) 的患者在临床上表现有异常的出血倾向[12]此外, 血小板 PS也参与了其它疾病或病理过程, 并在诊断与治疗中有一定的意义Presseizen 等[13]报道, 骨髓增殖性疾病(如真性红细胞增多症与原发性血小板增多症) 等患者的血小板表面的 PS 增加。

患者的血小板经 ADP 刺激后, 能使凝血酶原酶活性较正常人强, 凝血酶生成增加他们认为, 这可能是患者易发生血栓栓塞并发症的一个重要的原因ITP 患者的血小板表面表达的 PS 增加, 可做。