动脉血栓形成和抗栓治疗机制

动脉血栓形成和抗栓治疗机制

血管内皮细胞为单细胞层，不仅把血液中凝血因子、血小板与促凝血的内皮下胶原蛋白隔离，还分泌各种抗凝细胞因子，如凝血酶调节蛋白、ADP酶、前列环素、纤溶酶原激活剂和肝素样分子等，因此，如血管内膜完整，血小板和各种凝血因子并不会活化和血栓形成。当动脉粥样斑块破裂、糜烂或介入治疗损伤斑块时，暴露的胶原蛋白与血小板相接触，启动凝血过程，并最终形成血栓，造成组织缺氧性损伤直至坏死。血小板作为血栓的主要成分，其黏附、激活和聚集对动脉血栓形成起着关键作用（图1）。动脉血栓的形成取决于：1）血管壁病变；2）局部血流动力学变化；和3）血液高凝状态。包括冠状动脉等动脉血栓形成大致经过以下3个过程。

图1-A,B A---内皮细胞分泌PGI2和NO增加血小板cAMP和cGMP来抑制血小板激活；CD39降解ADP，凝血酶调节蛋白（TM）抑制凝血酶激活血小板；硫酸乙酰肝素（HS）促进AT3的作用，使凝血酶失活；tPA产生纤溶酶降解纤维蛋白。在促凝物质中，vWF和P-选择蛋白介导血小板和白细胞粘附，TF启动凝血反应，PAI-1抑制纤溶酶的生成。

B—血管内皮损伤后暴露内皮下促凝血物质；炎症、感染和代谢变化降低内皮细胞的抗凝特性，并刺激血小板激动剂合成和释放，最终致血栓形成（摘自现代心脏病学）。

一、血小板与动脉血栓形成

血小板在正常止血和血栓形成中发挥了至关重要的作用，是动脉血栓形成的起始步骤，血小板聚集形成血栓骨架，并触发血栓的进一步发展，导致心梗、中风和外周血管阻塞。血小板由骨髓巨核细胞产生的无核细胞。人类血小板的寿命为7~10天，每天约1011个新生血小板进入循环血液，呈“静息”状态；当血管内皮受损后，血小板通过黏附反应、激活反应和聚集反应表达和分泌细胞因子、化学趋化因子有助血管修复（图2）。血小板细胞膜上的糖蛋白受体在上述反应中发挥重要作用。

1.血小板黏附反应

血栓骨架形成的起始阶段。血管性血友病因子（ vWF）是循环“静息”血小板与内皮细胞受损后内皮下胶原蛋白黏附的桥梁，当内皮细胞破损到一定程度

（直径大于600um），内皮下胶原蛋白暴露，血液中vWF与其“黏”接，随后血小板表面的GP Ib/IX/V 受体与vWF结合，GP VI和GP Ia/IIa受体和胶原蛋白结合，将血小板初步黏附于血管壁内膜，随着血液流动，血小板缓慢向前流动，同时血小板形态由圆形或椭圆形变成不规则形，主要通过血小板膜上的胶原蛋白受体GP Ia/IIa与胶原蛋白高亲和力的结合，血小板牢固结合于受损的血管壁上，形成一层“血小板膜”。在动脉血液高速流动和高剪切力状态下，vWF是血小板稳定结合的唯一黏附物。

2. 血小板激活反应

血小板激活在血小板黏附后的很短时间内发生。黏附的血小板在血管内皮损伤部位释放的外部刺激物（ADP、胶原蛋白、肾上腺素、凝血酶等，其中凝血酶作用最强）作用下被激活，形态进一步发生变化，由盘状变为不规则并伸出丝状伪足，增加黏附作用而且伪足上富含GP IIb/IIIa 受体。储存于致密体、a颗粒以及溶酶体内的自身活性因子被释放出来，包括5-HT、ADP、ATP、Ca2+、vWF、血小板糖蛋白-140等，自身产生TXA2和ADP，形成血小板活化的正反馈效应，对血小板聚集意义重大。ADP受体包括：P2Y1和P2Y12，后者降低循环cAMP,稳定血小板聚集，并通过信号传递刺激P-选择蛋白在血小板膜上的表达和TXA2的分泌。TXA2主要由黏附的血小板自身分泌，主要通过TPa起作用。血管损伤部位产生的凝血酶是阻止血栓形成关键点，其主要通过激活血小板的PAR1和PAR4受体起作用，促进血小板活化、聚集，并使纤维蛋白原转化为纤维蛋白，进一步巩固和稳定血栓；

血管内皮细胞通过3个途径调控血小板的活性：1）花生四烯酸-前列环素途径；2）L-精氨酸-NO途径；3）内皮细胞表面腺苷二磷酸酶途径（ecto-ADP酶）。在COX-1和COX-2和前列环素合成酶作用下，内皮细胞将花生四烯酸转变成PGI2，提高血小板cAMP水平来抑制血小板活性。NO弥散至血小板后促进cGMP生产，导致Ca2+水平下降，抑制GPIIb/IIIa 受体构像变化。ecto-ADP酶是内皮细胞膜的组成部分，能限制ADP和ATP水平，从而阻断血小板活性中重要的募集反应。但是，受损的内皮部位丧失上述的保护作用。

3.血小板聚集反应

血小板激活后，细胞内cAMP水平的降低和Ca2+浓度的增加，使GPIIb/IIIa 受体构象、结合功能发生改变，从而能够结合可溶性黏附蛋白，如纤维蛋白原和vWF 因子，是血小板聚集的最后通道。GPIIb/IIIa 受体在血小板膜上有较高的分布密度，每一血小板有5万-8万，血小板在静息状态时，GPIIb/IIIa 受体并不与血浆中的纤维蛋白原和vWF因子结合，血小板激活后GPIIb/IIIa 受体密度20%-40%。通过内外信号传递，GPIIb/IIIa 受体构象变化，其结合位点外露，并呈高亲和力状态，血小板与纤维蛋白原交联，形成以血小板和纤维蛋白为主的白色血栓和血栓骨架。

图2 血小板介导的血栓形成

1）黏附（tethering）阶段：在损伤部位，血小板受体GP Ib-V-IX与vWF相互作用黏合在损伤部位的内皮下组织。GP VI与胶原蛋白低亲和力结合；2）激活/释放阶段

(activation/release)：这触发细胞间信号传递，血小板受体处于高亲和力状态，并激发ADP 和TXA2的释放。同时，TF局部触发凝血酶形成，通过PAR1激活血小板;3)聚集阶段，GP IIb/IIIa受体构象改变，与纤维蛋白原高亲和力结合，导致血小板聚集。最后巩固阶段（perpetuation phase），富含血小板血栓和凝血瀑布反应相互影响，促使血栓生长和稳定。(Adapted from Varga-Szabo D, Pleines I, Nieswandt B: Cell adhesion mechanisms in platelets, Arterioscler Thromb Vasc Biol 28:403–412, 2008.)

二、凝血系统和动脉血栓形成

斑块破裂后，除了血小板黏附聚集，斑块内容物也激活凝血系统，凝血因子逐个“瀑布式”活化，效应逐级放大，最终使纤维蛋白交织成网，形成纤维蛋白血栓。动脉的凝血反应是在血小板表面进行的，血小板释放的PF4是天然的肝素灭活剂。凝血系统激活后产生凝血酶，其也是最强力的血小板激活剂，因此，凝血酶与血小板互为正反馈；进一步，凝血酶促使纤维蛋白形成和交联，最终形成稳定的红色血栓。

凝血反应分为外源性凝血和内源性凝血两个途径，近年的研究发现，两种凝血途径并非完全独立，而是密切联系。具体凝血反应大致分3个步骤（图3）。1.凝血酶原激活剂形成：

（1）外源性凝血途径活化X因子：内皮细胞受损后，尤其是不稳定斑块组织中的大量组织因子（tissue factor, TF）释放到血液中，TF与VII因子、Ca2+结合后