严重脓毒症致凝血功能障碍的新认识

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（2012-07-15收稿）文章编号：1005-2208（2012）11-0891-04
严重脓毒症致凝血功能
障碍的新认识
章志丹
【摘要】脓毒症常合并不同程度的凝血功能障碍。

组织因子介导的促凝机制增强，生理抗凝机制下调以及纤溶系统功能抑制是脓毒症凝血功能障碍发生的主要机制。

针对凝血系统功能障碍的不同机制给予针对性的药物治疗，对
改善脓毒症病人的预后可能有益。

【关键词】脓毒症；凝血功能障碍
中图分类号：R6文献标志码：A
New opinion of coagulation disorders resulted from severe sepsis ZHANG Zhi-dan.Department of Intensive Care Unit,the First Affiliated Hospital of China Medical University，Shenyang110001,China
Abstract Sepsis is almost invariably associated with coagulation disorders.The mechanisms underlying septic coagulopathy including tissue factor induced enhancement of procoagulation,down-regulation of physical anticoagulation pathway and inhibition of fibrinolysis.Appropriate pharmacotherapy aiming directly at different mechanisms of septic coagulopathy may be effective for severe sepsis patients. Keywords sepsis；coagulation disorders
过度的炎性反应和凝血功能障碍是脓毒症最根本的病理生理改变。

凝血功能障碍贯穿于脓毒症的整个病理过程，是脓毒症发生发展及预后的关键因素［1］。

不同的脓毒症病人其凝血功能障碍的程度不一，轻者表现为亚临床的凝血系统活化（血液高凝状态），重者则表现为全身凝血系统活化，大量凝血酶及纤维蛋白形成，最终导致血小板及凝血因子的消耗以及弥漫性血管内凝血（DIC）［2］。

这种凝血功能的紊乱，尤其是脓毒症性DIC，是判断严重脓毒症病人临床结局的重要的独立的预测因素，值得临床医生给予充分的关注［3］。

而了解脓毒症凝血功能障碍的发生机制，对脓毒症病人的治疗至关重要。

在脓毒症病人中，病原微生物及其所引发的全身炎性反应通过不同的途径驱动纤维蛋白的形成与沉积，包括上调促凝途径、下调生理抗凝机制及抑制纤溶途径［4］。

1促凝途径的上调
组织因子（TF）是启动外源性凝血途径的重要因素。

脓毒症病人血浆TF水平明显升高，并同时伴有其他凝血系统活化标志物的浓度增高［4-5］。

如通过不同的方式抑制TF 途径就能够防止凝血异常（包括纤维蛋白在组织内的沉积）的发生，并能够降低脓毒症动物模型的病死率［4-6］。

因此。

异常的TF表达是脓毒症所致凝血功能障碍的关键环节。

但是，关于脓毒症中TF的细胞来源仍处于争论之中。

体外研究中一直显示内皮细胞（ECs）和单核吞噬细胞在脓毒症多种刺激因素作用下能够合成TF，并提供凝血系统启动以及扩增的细胞膜表面，最终导致细胞微环境内纤维蛋白的形成，从而发挥促凝作用［4，7］。

但大多数动物体内研究中均未发现ECs生成TF的现象［4，6］。

缺失TF基因的ECs对脓毒症小鼠凝血系统的活化也无明显作用［6，8］。

因此，排除了ECs作为脓毒症TF的主要细胞来源。

受炎症激活的中性粒细胞、嗜酸细胞以及活化的血小
作者单位：中国医科大学附属第一医院重症医学科，辽宁沈阳110001
E-mail：zhidan_zhang2002@
板也可以合成TF，但这些细胞是否是脓毒症中异常表达TF 的主要细胞来源仍存在争论［9-12］。

这些细胞可能通过与单核细胞TF阳性微粒相结合或其他间接途径参与脓毒症凝血系统的激活。

尽管上述细胞可能有助于体内TF的异常表达，但越来越多的研究显示，活化的单核细胞-巨噬细胞是脓毒症中凝血系统活化的主要触动因素。

动物研究显示，在脓毒症DIC中常发生纤维蛋白沉积的器官包括（肺脏、肾脏、肝脏、脾脏及大脑）中可以见到TF表达的异常增高，并且仅在微循环单核细胞以及组织中浸润的巨噬细胞中可以检测到这种TF的表达增高［4，6-7］。

如果选择性造成造血细胞TF基因表达缺陷或骨髓细胞TF基因缺失，则可以抑制内毒素（LPS）所致的凝血及炎性反应，并降低脓毒症小鼠的死亡率［8］。

同样，在接受低剂量内毒素刺激的健康志愿者、脓毒症、多器官功能障碍综合征（MODS）以及急性呼吸窘迫综合征（ARDS）病人中均可见到单核细胞-巨噬细胞TF表达增加。

进一步研究显示，微粒组织因子活性水平与脓毒症凝血系统的活化密切相关［13］。

微粒是从活化或凋亡的细胞释放出的细胞膜小囊泡，能够通过特殊的受体（例如白细胞表面的PSGL-1及活化血小板或内皮细胞表面的P-选择素）与其他细胞相结合，使得受体细胞促发及扩增凝血系统活化反应［4］。

在脑膜炎球菌脓毒症病人及低剂量内毒素刺激的健康志愿者体内已经检测到单核细胞来源的TF 阳性微粒水平增高［14］。

除此之外，在脓毒症动物模型中不仅可以见到单核细胞-巨噬细胞表达TF水平增高，在一些组织细胞如肺脏和肾脏上皮细胞以及大脑星形胶质细胞中也可见到TF表达增加［4，6］。

因此，可以推论在器官实质细胞中TF表达上调对脓毒症的凝血系统活化有促进作用。

2生理抗凝机制的下调
生理情况下，内皮细胞表面可表达多种参与生理抗凝途径的物质，包括血栓调节蛋白（TM）、内皮细胞蛋白C受体（EPCR）、蛋白S（PS）、组织因子途径抑制剂（TFPI）以及肝素样蛋白聚糖硫酸类肝素等。

由于内皮细胞在脓毒症宿主反应中发挥重要作用，并且是病原微生物以及炎性介质作用的最终靶点。

因此，内皮细胞生理抗凝机制的异常表现尤其是蛋白C途径成为脓毒症中凝血系统功能障碍所关注的焦点。

TM是存在于内皮细胞表面与凝血酶结合的抗凝辅因子，通过凝血酶介导的蛋白C和组织因子途径抑制剂（TAFI）活化，发挥对抗血栓形成、纤溶、炎性反应和细胞凋亡的保护作用。

炎性介质能够使体外培养的内皮细胞TM 及EPCR表达下降及PS分泌减少［15］。

脓毒症动物血浆可溶性TM及EPCR水平增高，表明炎性介质在体内具有对内皮细胞的损伤活化作用，影响了内皮细胞生理抗凝作用的发挥［15］。

脓毒症病人血浆可溶性TM与EPCR水平增高，并与疾病严重程度和不良预后密切相关［16］。

蛋白C抗凝系统在脓毒症DIC的发生中占有重要的地位。

凝血酶与内皮细胞表面TM相结合，激活循环的蛋白C 酶原，生成活化蛋白C（APC）。

APC与其辅因子PS共同作用，通过蛋白水解的方式裂解凝血途径中重要的辅因子FVa和FⅧa，发挥抗凝作用。

EPCR不仅能促进蛋白C的活化，同时也作为APC的受体，与APC相结合后能够放大APC的抗凝及抗炎活性。

APC与EPCR相结合后还能够抑制内毒素诱导的单核细胞表面组织因子的表达，从而进一步发挥抗凝作用。

脓毒症中蛋白C系统可受多种因素的影响导致功能障碍。

首先，由于合成减少、消耗增加及被蛋白水解酶降解，使得血浆蛋白C酶原水平明显降低。

其次，促炎因子如TNF-α和IL-1β介导内皮细胞表面TM下调，使得蛋白C活化降低。

同时，低水平的游离PS能够进一步影响蛋白C系统的功能。

更为重要的是，在脓毒症中EPCR 水平也下调，从而进一步对蛋白C系统的功能发挥负面影响。

研究表明，蛋白C系统受抑制可明显加重脓毒症DIC 严重程度并增加病死率，而应用APC治疗以重建充足的蛋白C系统功能能够防止凝血障碍的发生并改善器官功能障碍，提高存活率［5］。

获得性蛋白C的严重缺乏与脓毒症病人的早期病死率相关，存活病人血浆APC水平显著高于死亡病人。

但某些脓毒症病人即使接受了蛋白C（PC）治疗其血浆APC仍处于较低水平，提示体内TM的下调以及PC活化抑制可能进一步影响蛋白C系统抗凝作用的发挥。

除了抗凝及促进纤溶的作用之外，APC还具有重要的炎症调节作用包括下调活化的白细胞产生炎性因子及TF，抗氧化作用，抗凋亡作用以及保护内皮细胞屏障功能的作用［17］。

抗凝血酶（AT）是一种丝氨酸蛋白酶抑制物，是凝血酶和FXa的主要抑制剂。

在脓毒症中，AT合成减少，被活化中性粒细胞所产生的蛋白酶降解增加，同时在凝血酶合成过程中消耗增加，使得AT水平明显降低。

低水平AT与脓毒症病死率增加相关［5］。

除此之外，炎症刺激能够下调内皮细胞表面硫酸类肝素的表达，可能是引起脓毒症病人AT 水平降低的另一种机制。

组织因子途径抑制物（TFPI）主要抑制组织因子和FⅦa复合物的活性从而发挥抗凝作用。

在内毒素动物模型及脓毒症病人中均可发现多个器官内皮细胞表达TFPI 水平降低［18］。

抗TFPI抗体能够增加脓毒症动物肺内纤维蛋白沉积。

外源性给予TFPI以达到高于生理情况下血浆TFPI水平时，能够阻断炎症诱导的凝血酶生成，并降低病死率，提示高浓度的TFPI能够调节组织因子介导的凝血系统反应，发挥抗凝血作用。

3纤溶途径的抑制
炎性因子TNF-α和IL-1β能够引起血管内皮细胞储存的纤溶酶原激活剂释放，尤其是组织型纤溶酶原激活剂（tPA）和尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA），从而发挥调节纤溶的作用。

但是，这种纤溶酶原激活剂的增加及后续纤溶
酶的生成作用却被迟发的、持续增加的纤溶酶原激活剂抑制物-1（PAI-1）所抵消和中和。

最终的结果是抑制纤溶系统活性，使得纤维蛋白不能得到充分降解，造成微循环血栓形成。

细胞研究及动物模型均已证实脓毒症中血浆PAI-1水平显著增高［5］。

在脓毒症动物多种组织中包括微血栓累及的肾脏、肾上腺、肺脏及肝脏等均可见到纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）信使核糖核酸（mRNA）水平显著增高。

另一方面，脓毒症动物肾脏和（或）肾上腺的低纤溶作用及纤维蛋白沉积依赖于血浆纤溶酶原活化物（PAs）水平降低［19］。

因此，PAI-1水平增加以及其他组织或物种特异性的改变例如PAs降低所介导的纤溶抑制是纤维蛋白在组织血管内沉积的必要条件。

PAs缺陷的小鼠在内毒素作用下表现出更广泛的纤维蛋白沉积，而PAI-1基因缺失的小鼠在接受内毒素刺激时并未见到微血管内血栓形成，进一步验证了上述研究结论。

持续高水平的PAI-1是脓毒症病人预后不良的标志物之一［4］。

近期研究显示凝血酶依赖的机制也可能促成脓毒症的纤溶抑制状态。

凝血酶通过形成更致密的、低通透性的凝块，同时激活凝血酶活化的纤溶抑制物（TAFI）来发挥抑制纤溶的作用。

TAFI是一种血浆羧肽酶原，一旦成纤维蛋白溶解物活性（TAFIa）被激活，能够将部分降解的纤维蛋白C 端赖氨酸移除，从而抑制纤溶酶的生成［20］。

体外研究显示LPS刺激的人类单核细胞能够通过TF介导增强TAFI活化从而抑制纤溶过程，同时，TF表达阳性的单核细胞形成的凝块对肝素促纤溶活性具有抵抗作用［21］，这也解释了为什么单核细胞-巨噬细胞能够促进脓毒症微循环中纤维蛋白的沉积。

在内毒素或脓毒症动物研究中发现由于活化和消耗因素的影响，血浆TAFI水平是降低的。

另一方面，通过人工合成的TAFIa抑制剂或抑制凝血酶-TM依赖的TAFI活化来阻断TAFIa，可以增进纤维蛋白降解的速率，从而减少纤维蛋白在组织中的沉积［4］。

脓毒症病人或接受低剂量内毒素刺激的健康志愿者体内TAFI水平也是降低的。

更重要的是，在严重脑膜炎球菌感染的病人中，伴有DIC的病人以及死亡病人体内TAFI活化标志物水平明显增高，并且与疾病严重程度密切相关［22］。

因此，严重脓毒症病人体内确实发生TAFI的活化，检测TAFI活化标志物对临床是有益的。

综上所述，不同的作用机制导致了严重脓毒症病人凝血功能障碍。

对脓毒症相关凝血功能障碍的处理应采用联合的治疗手段，以抑制组织因子激活的凝血反应，重建生理的抗凝作用，恢复凝血与纤溶的平衡。

我们仍期待进一步的研究以验证针对不同凝血功能障碍发生机制的目标性药物治疗能否真正改善脓毒症病人的预后。

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（2012-07-20收稿）文章编号：1005-2208（2012）11-0894-04
脓毒症合并弥漫性血管内
凝血的药物治疗
苏磊，彭娜
【摘要】脓毒症是外科病人常见的并发症，其实质是失控的炎性反应和凝血紊乱，二者相互影响可导致弥漫性血管内凝血（DIC），进一步发展可出现多器官功能衰竭甚至死亡。

尽管祛除病因是治疗脓毒症DIC的根本策略，但在原发病未控制时，药物治疗仍发挥了重要作用。

近年来，针对脓毒症DIC的药物治疗研究，尤其是抗凝和抗炎药物的基础及临床试验不断进行，凝血监测手段的进步亦推动了药物治疗的研发及应用。

【关键词】弥漫性血管内凝血；脓毒症
中图分类号：R6文献标志码：A
Medication of sepsis with DIC SU Lei,PENG Na. Department of Critical Care Medicine,Guangzhou General Hospital of Guangzhou Command,Guangzhou510010,China Corresponding author：SU Lei,E-mail：slei_icu@ Abstract Sepsis is a common complication of surgical patients,with the nature of inter-related and inter-stimulative inflammation and coagulation dysfunction to induce the
occurrence of DIC,even MODS and death.Although etiological elimination is the essential strategy in the treatment of sepsis with DIC,medication has certain important role when the primary disease is not under control.Recently,the experimental and clinical medication researches on the anticoagulation and antiinflammation are processing,and the advances of coagulation monitoring facilitate the development and application of the above medication.
Keywords disseminated intravascular coagulation；sepsis
弥漫性血管内凝血（disseminated intravascular coagula-tion，DIC）是机体凝血机制失衡、凝血系统功能衰竭的一种临床综合征。

脓毒症是外科病人常见的并发症，其实质是单核巨噬细胞介导的非特异性炎性反应失控和内皮细胞为枢纽的凝血功能紊乱，炎症与凝血相互影响和加重，可发展为DIC，最终导致多器官功能衰竭和死亡［1-15］。

并发DIC是导致严重脓毒症病人死亡的主要原因，其28d病死率高达45%。

因此，脓毒症合并DIC的发病机制、早期诊断及治疗是重症医学领域长期关注的焦点。

研究者已经逐步认识到脓毒症DIC的主要病理生理机制是凝血激活、生理性抗凝和纤溶受损，尤其是生理性抗凝物质的下调发挥了关键作用，而炎性反应是上述机制的基础环节。

由于缺乏随机对照实验的支持，目前尚无关于脓毒症DIC的标准化药物治疗方案［5］，主要药物包括传统的抗凝药物如肝素、低分子肝素，具有抗凝和抗炎双重作用机制的药物如活化蛋白C、血栓调节蛋白（TM）、抗凝血酶、组织因子途径抑制物等，以及其他抗纤溶、促凝药物等。

此外，随着临床凝血监测手段的进步，DIC的药物治疗尤其是抗凝药物的应用时机和剂量调整逐步精确化和可控化。

本文就脓毒症合并DIC的药物治疗及研究进展做一介绍。

1传统抗凝药物的研究进展
1.1肝素及低分子肝素肝素是McLean于1916年从动物体内发现的具有抗凝效应的物质，低分子肝素是肝素的衍生物，二者作用机制是通过与抗凝血酶Ⅲ结合，迅速抑制凝血酶、Xa及其他多种凝血因子活性，以及诱导内皮细胞大量释放组织因子途径抑制物，从而发挥抗凝效应。

近期的研究认为，外源性肝素可能同时具有抗炎效应，其主要作用是干扰白细胞与内皮细胞表面的肝磷脂蛋白聚糖结合，从而抑制炎性因子对凝血激活的作用。

肝素作为DIC的基本抗凝治疗药物已经应用于临床，脓毒症病人使用肝素作为预防血栓性并发症的辅助治疗也有相关报道。

小样本的非对照研究提示，小剂量肝素及低分子肝素能够纠正DIC相关的实验检测指标异常，但对DIC病人预后的影响仍不明确［5］。

近期的大型临床研究亦表明，小剂量肝素治疗对严重脓毒症DIC病人的28d病死率无明显改善［5］。

尽管如此，上述结果并没有阻止肝素在DIC中的应用。

国际血栓和止血协会在2009年制定的DIC 诊断和治疗指南中建议，对于以血栓形成为主导的DIC，以及合并紫癜及肢端缺血的病人应予以治疗剂量的肝素，未合并出血的DIC病人建议给予预防剂量的肝素［5］。

1.2抗凝药物的监测及剂量调整既往临床应用肝素、低
作者单位：广州军区广州总医院重症医学科，广东广州510010
通讯作者：苏磊，E-mail：slei_icu@。