血液凝固调节系统

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：①由内皮 细胞合成；②贮存于内皮细胞胞质中； ③在炎性反应时可表达内皮细胞表面； ④在胚胎细胞中就可检测出EPCR的基因。
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
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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， 纤溶系统也可算作抗凝系统的一部分。
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γ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。
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α1-AT、α2-AP、 HC-II、Nexin及PAI等在氨基酸序列结构上具 有同源性。
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。
Thrombus
VIIIai
PS
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）。
AT缺乏是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。
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）。
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5～ 85μg/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FⅩa、FⅫa、K 和APC的活性。
蛋白 C 的抗凝途径
Blood Flow
EPCR
Protein C APC
Thrombin
Thrombin Thrombomodulin
Thrombus
血管损伤பைடு நூலகம்发生的血栓
损伤处下游的抗凝作用
蛋白 C 的主要抗凝作用
Blood Flow
Vai Vai Factor V Leiden VIIIa Va APC PS APC
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。
纤溶酶原激活抑制物-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，＜ 5μg/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。
• 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 蛋白酶也有轻微抑制，但不抑制凝血酶， 活化蛋白C、t-PA等。
组织因子途径抑制物（TFPI） 组织因子途径抑制物（TFPI）与凝血 因子Xa FXa） Xa（ 因子Xa（FXa）的机制
TFPI+FXa TFPI-FXa复合物 TF，FVIIa
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(54～ 142)μg/L，均值100μg/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α颗粒及溶酶体中也有TFPI，含量为 8μg/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 巨噬细胞可能合成TFPI。
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（2～20） 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 activator, 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。
蛋白Z和蛋白Z依赖的蛋白酶抑制物 的抗凝机制
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。
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。
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 ①降解纤维蛋白原和纤维蛋白； ②水解各种凝血因子（Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ）； ③分解血浆蛋白和补体；④可将单链t-PA、单 链u-PA转变为双链t-PA、u-PA；⑤将谷氨酸 PLG转变为赖氨酸PLG；⑥可降解GPⅠb、 GPⅡb/Ⅲa⑦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。
肝素和抗凝血酶的抑酶作用
Heparin Antithrombin
Thrombin
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。
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性，分子结构分 为γ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γ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）、Ser／Thr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。
TFPI•FXa/TF•FVIIa四聚体
FXa，FVIIa被灭活
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。