组织因子相关微粒在血栓模型中的相关研究
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组织因子相关微粒在血栓模型中的相关研究
通过对大鼠血栓模型中组织因子相关微粒的数目变化及阳性表达情况的分析,探索组织因子相关微粒对凝血级联反应的影响关系,为血栓患者的早期预防和治疗血栓、预测预后提供新的思路。现在就TF-MPs与大鼠血栓模型的影响分析予以综述。
1 组织因子相关微粒(TF-MPs)
1.1 TF-MPs的来源微粒(microparticles MPs)是细胞膜重塑后从受刺激细胞或凋亡细胞中释放出的片段。在细胞受到刺激或者是细胞在凋亡时,细胞膜的不对称性遭到破坏,使细胞膜外层的磷脂酰丝氨酸暴露,这些磷脂酰丝氨酸带负电荷,进而细胞骨架及蛋白构架发生该变,最终,小囊泡从细胞膜脱落形成MPS[2]。通常MPS指的就是位于0.1~1 μm的细胞膜碎片暴露出的磷脂酰丝氨酸。在微粒的表面,出现了血栓调节蛋白、组织因子途径物、或蛋白质C可能提示着微粒MP指导的抗凝血途径开始。然而,脂多糖治疗会促进组织因子的表达,在组织因子和促凝血酶原激酶的刺激下,位于单核细胞和衍生的微粒MP表面的血栓调节蛋白的活性是极强的[3,4]。有大量研究显示,当单核细胞、内皮细胞、血小板等受到刺激时,能表达释放出含有组织因子的微粒,这些微粒有明确的TF相关促凝血活性。当血液中表达循环TF的微粒水平升高时,血液也表现出高凝状态,由此可以推断,通过检测大鼠血栓模型中的循环TF微粒水平,研究其血栓形成的特点,可为血栓患者的早期预防和治疗血栓、预测预后提供新的思路。
1.2 TF-MPs的定义当MPs从细胞膜上脱落后,在受到脂多糖刺激后,单核细胞和衍生的微粒MP表面的血栓调节蛋白的活性是极强的,这些单核细胞脱落出的高表达TF的MPs[5]。这类高表达TF的MPs,称为TF-MPs。
1.3 TF-MP的生物学效应在血管内皮损伤后,会刺激凝血级联反应的放大效应,组织因子在止血和血栓形成中起到加速放大的作用。在血浆中,组织因子以多种形式存在,其中就包括微粒和交替拼接而成的组织因子,而以微粒形式存在的就是组织因子相关微粒TF-MPs。当细胞受到刺激或者是凋亡时,TF-MPs 大量释放入血,推测就是TF-MPs促进了凝血级联反应的发展。
在一些凝血功能障碍相关疾病中,TF-MPs在血浆中的数目及表达提高,例如败血症、动脉粥样硬化、镰刀形细胞贫血和癌症。一份研究显示,通过提取心脏外科患者的心包积液中的TF-MPs,将其注入大鼠模型中而促进了大鼠静脉血栓的形成。在健康大鼠体内,造血细胞衍生的TF-MPs可增加大鼠提睾肌微循环的血栓形成。在肿瘤大鼠模型中,组织因子抗原与肿瘤大小密切相关,增高的肿瘤衍生的微粒水平与升高的凝血-抗凝血混合物水平密切相关。这些研究强有力地证实了TF-MPs在许多疾病中促进了血栓的形成。
活化的TF-MPs为凝血级联系统中的独特酶复合体提供了一个额外的促凝血
磷脂表面。他们的催化性是依靠促凝血的负离子氨基磷脂、磷脂酰丝氨酸,在细胞膜重构后异位到血浆外的小叶。在实验研究中发现,TF存在于正常血管的血液循环中,因此,有学者推测TF-MPs调控着凝血的级联反应,在未受刺激时,TF-MPs处于休眠状态,从而不会产生血栓,而且其浓度很低,不会对抗组织因子途径抑制物;而受到刺激时(如血管受损),大量的TF-MPs高表达于血循环中,参与凝血的激活[6]。
2 血栓模型
2.1 血栓模型动物的选择血栓动物模型是研究血栓发病机制及凝血级联反应的基本实验条件。在文献报道中,约有8种动物用来制备血栓模型,而最常见的是用大鼠、兔、犬、猪来制备血栓动物模型。对于研究血栓动物中TF-MPs的变化,采用大鼠作为模型动物最佳,因为大鼠血栓模型最为经济、常用,也适用于对干扰因素对抗血栓机制的研究。兔模血栓模型多用于研究血栓后的静脉壁组织和细胞的病理学改变;犬模血栓模型常用于血管介入溶栓及区栓的相关研究;猪模血栓模型多用于观察血管壁的组织学变化,造价最为昂贵。所以,对于研究TF-MPs在血栓动物模型中的变化及相关影响因素,最宜选择大鼠作为造模对象。
[7]
2.2 血栓动物模型的制备目前,建立静脉血栓动物模型的方法有如下几种方法:①机械性损伤法。②电流损伤法。③结扎法。④光化学法。⑤创伤性肢体深静脉血栓形成法。⑥化学药物致血栓形成法。目前在研究TF-MPs中大鼠血栓模型的制备中,多采用化学药物致血栓形成法,也有Falati[8]用光化学法制备模型,他用激光损伤大鼠的提睾肌动脉制备模型,激光刺激内皮细胞产生的TF最少,可避免内皮下暴露的TF干扰,但是血栓模型的成功率较化学药物法低。
用化学药物法制备血栓模型,最常用的是角叉菜胶(Ca)在大鼠皮下注射角叉菜胶后,多数大鼠尾尖部于3~14 h会出现暗红色血栓区,逐渐向尾根部扩大,48~72 h会发绀变为黑色,而后变干变细,最终脱落。如果对角叉菜胶诱导的大鼠血栓模型成功率不满意,还可以采用联合应用角叉菜胶Ca与细菌内毒素(LPS)建造大鼠血栓模型。在大鼠腹腔注射Ca,16 h后再静脉注射LPS,经试验证明,造模后的大鼠尾部均形成了稳定的血栓[9]。通过在建模后观察尾部血栓不同时间的情况,测定外周血中的化验指标,可以得出血栓与凝血指标的相互变化。
在以往的败血症动物模型中,组织因子的表达促进了血管内的凝血及扩散。在循环血液当中,单核细胞是组织因子的主要来源。事实上,在人类毒血症患者中,磷酯酰丝氨酸(LPS)刺激单核细胞诱导组织因子mRNA和蛋白质表达在人类毒素血症模型中。另外,我们已经知道在造血细胞中降低组织因子的表达与在内毒素血症的大鼠模型中降低凝血-抗凝血物水平密切相关。因此,用内毒素构建的大鼠血栓模型,更有益于研究TF-MPs在大鼠血液中变化情况。[3] Morel O,T0to F,Hugel B,et al. Cellular microparticles:a disseminated storage pool of bioactive vascular effectors. Curr Opin Hematol,2004,11(3):156-64.