血液凝固调节系统

蛋白 C 的抗凝途径
Blood Flow
EPCR
Protein C APC
Thrombin
Thrombin Thrombomodulin
Thrombus
血管损伤处发生的血栓
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
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（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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。
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。
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。
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。