血栓知识及溶栓药.doc

第一节 血栓与止血的基础知识 字体 大 中 小人类机体存在着复杂而完善的止血、凝血、抗凝血和纤维蛋白溶解系统及其精细的调控机制。这样，在正常的生理情况下，血液在血管中流动既不会出血，也不会凝固而形成血栓。但是，一旦上述系统及其调控机制受到破坏，便可引起出血或血栓形成。近年来，由于基础医学的快速发展与分子生物学技术的广泛使用，使血栓与止血的基础理论、实验室检测及其应用取得了很大的进展。本节就血栓与止血领域及其同实验室检测相关的基础理论和进展包括血管和血管内皮细胞、血小板、血液凝固、抗凝血、纤溶及其相互作用与关系作一概述。一、血管及血管内皮(一)血管的结构与功能1.结构 血管分为动脉(artery)和静脉(vein)，其管壁基本结构分为3层，即内膜(tunica intima)、中膜(tunica media)和外膜(tunica adventitia)。血管壁主要由内皮细胞(endothelial cells，EC)、平滑肌细胞(smooth muscle cells，SMC)和细胞外基质(extracellular matrix，ECM)组成。完整的血管壁对防止出血或血栓形成有着重要作用，当血管壁的结构发生缺陷或受到损伤时便会引起出血或血栓形成。在参与止血过程中，起主要作用的血管是小动脉、小静脉、毛细血管和微循环血管。2.血管的功能 随着心血管内分泌概念的提出，对血管在人体功能的调节以及在多种疾病发病中的作用有了新的认识。目前认为，血管是一种复杂而完整的器官，它能合成分泌许多生物活性物质，参与调节多种组织器官的新陈代谢与功能。但是，必须清楚，血管的基本功能是其止血功能，包括：血管壁的屏障与选择性通透作用;收缩功能;血管壁的抗血栓作用;血管壁的促血栓作用。血管的止血功能通过以下环节实现：血管内皮细胞的止血与促栓功能;血管中层与外层的胶原，即存在于血管基底膜中的胶原(主要是型)及中层外间质中的胶原(主要是及型)在血管受损时暴露，并作用于血小板使其聚集;组织因子，即血管受损时血管内皮细胞合成与分泌大量组织因子，可启动凝血机制而参与止血;血管收缩，即血管受损后，血管平滑肌通过轴突反射使血管收缩，致受损血管的伤口缩小，血流减慢，有利于血液凝固和止血。需要提出的是，血管的止血作用必须在血小板、凝血等因素的共同作用下，才能使受损血管处形成止血血栓而停止出血。(二)血管内皮细胞及其在血栓与止血中的作用1.结构与基本生理功能 血管内皮细胞为单层扁平上皮，覆盖于血管内腔表面，其游离面与血液相接触。血管内皮细胞被覆于血管壁内表面的机械屏障膜，是维持血液流动状态的重要条件，也是机体重要的代谢和内分泌器官之一。血管内皮细胞的基本生理功能是防止血管内的血栓形成。血管内皮细胞可合成、分泌与表达多种抗血栓物质，包括：抑制血小板活化的物质，如硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans，HSPG)、前列环素(prostacyclin，PGI2)、内皮细胞衍生松弛因子(endothelium derivative relaxing factor，EDRF)、13-羟-十八碳二烯酸(13-hydroxy-octadecadienoic acid，13-HODE)、腺苷等;抗凝血物质，如内皮细胞蛋白C受体(endothelial protein C receptor，EPCR)、血栓调节蛋白 (thrombomodulin，TM)、组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)等;促纤溶物质，如组织型纤溶酶原激活剂(tissue type plasminogen activator，t-PA)及其受体tPAR、尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase type plasminogen activator，u-PA)及其受体uPAR、纤溶酶原受体(plasminogen receptor， PLGR)。但是，另一方面，血管内皮还有促血栓形成的作用，其可合成和分泌促血栓物质，包括：促进血小板活化的物质，如血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)、血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)、血栓烷A2(thromboxane A2，TXA2)等;凝血因子，如组织因子(tissue factor，TF)、因子V以及因子、及其活化形式的受体;抗纤溶物质，如纤溶酶原激活剂抑制物-1/2(plasminogen activator inhibitor-1/2，PAI-1/2)、凝血酶激活的纤溶抑制物(thrombin activatable fibrinolysis inbibitor，TAFI)以及缩血管物质内皮素(endothelin，ET)等。2.血管内皮细胞对止血的调节作用 血管内皮细胞在止血过程中起着重要的调节作用。一个多世纪以前，Virchow(1866年)提出至今仍然适用的血栓形成“三要素”，包括血流异常、可溶性凝血因子的激活及血管壁异常。从Virchow的血栓形成“三要素”可知，血管壁在血栓形成过程中起着举足轻重的作用。而血管内皮细胞在血管的改变过程中，发挥了多重作用，包括：促进血小板的反应性(platelet reactivity)，调节血管张力(vascular tone);提供促凝蛋白(procoagulant protein)和抗凝蛋白(anticoagulant protein)合成的场所;促进纤维蛋白血栓(fibrin thrombi)溶解。然而，我们对血管内皮细胞的功能及其多样性的认识仍不够深入。血管内皮细胞在血栓形成(thrombosis)过程中的作用呈现多样性或异质性(heterogeneity)。例如，血栓性血小板减少性紫癜(thrombotic thrombocytopenic purpura，TTP)患者的血浆可诱导肾和大脑血管内皮细胞凋亡，狒狒(baboon)患革兰阴性杆菌感染的脓毒血症时，仅仅影响脾血管内皮。同样，当鼠的血栓调节蛋白(TM)、尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA)、组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)基因发生突变后，纤维蛋白仅选择性沉积于某些组织;类似的情况还有纤溶酶原缺陷鼠出现纤维蛋白沉积于多种血管床，但不沉积于大脑、心、肾和骨骼肌。临床上，特殊的血栓类型与某些止血缺陷(hemostatic defect)有关，如先天性抗凝血途径缺陷与蛋白 C(protein C，PC)-TM系统和抗凝血酶(antithrombin，AT)的缺陷有关，结果导致多数情况下发生深静脉血栓(deep vein thrombosis，DVT)，而不是动脉血栓。抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome，APS) 易发于胎盘的动静脉;而溶血尿毒症综合征(hemolytic uremic syndrome，HUS)和TTP易发于肾脏，而不是肝与肺的血管床。3.血管内皮细胞对血小板功能和血管反应性的调节(1)前列环素(prostacyclin，PGI2)： PGI2是血管内皮细胞产生的花生四烯酸代谢产物，是一种强烈的血管扩张剂和血小板聚集的抑制物。PGI2对血小板的生物效应主要是通过血小板G蛋白介导而引起血小板内的cAMP含量增加，从而抑制血小板的形态改变、血小板的聚集和释放，并抑制vWF、纤维蛋白原和血小板表面特异受体的结合，还可抑制血小板的促凝活性。(2)一氧化氮(nitric oxide，NO)：NO也称内皮衍生松弛因子(endothelium-derived relaxing factor， EDRF)，在体内主要由血管内皮细胞合成。合成时，由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)在还原型辅酶(nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate，NADHP)和氧的存在下催化L-精氨酸(L-arginine)生成NO。NO对止血生理的主要作用是当血管内皮细胞释放NO入血后，其可与鸟苷酸环化酶结合，使环磷酸鸟嘌呤核苷(cGMP)合成增加，抑制血小板激活、聚集，引起血管扩张。另外，NO与止血有关的效应可能还有抑制白细胞黏附于内皮细胞表面，抑制平滑肌细胞迁移，减少平滑肌细胞增殖。(3) CD39：除PGI2和NO可抑制血小板功能外，内皮细胞的CD39，一种具有ADP/ATP酶活性的胞外酶(ecto-enzyme)，也具有抑制血小板功能的作用。该酶属于E型ATP双磷酸水解酶(ATP diphosphohydrolase，ATDPase)家族，可水解三磷酸核苷和二磷酸盐。因此，CD39既可抑制ADP诱导的血小板激活、聚集和释放，也可降解激活血小板所释放的ADP。研究还表明，CD39缺陷鼠的心、肺血管中纤维蛋白沉积明显。(4)内皮素-1(endothelin-1，ET-1)： ET-1是一个由21个氨基酸组成的多肽，主要由血管内皮细胞合成。其主要作用是可使血管长时间收缩。当ET-1与平滑肌细胞膜的G蛋白耦联受体结合后，可使细胞质内的Ca2+浓度增加;激活磷脂酶A2，释放花生四烯酸，形成血栓烷A2(TXA2)及前列腺素。现已知有3种ET的异构体，即ET-1 、ET-2和ET-3。ET-1主要合成于微血管和大动脉血管内皮细胞，ET-2来自于肾脏和小肠，ET -3来源于大脑及肾上腺皮质等。4.血管内皮细胞对凝血途径的作用(1) vWF：其主要由内皮细胞合成，但表达合成vWF的上皮细胞存在非常明显的异质性。在特定的器官内，大血管的vWF合成远多于小血管。vWF对凝血途径的调节主要通过：作为分子桥介导血小板与内皮下胶原的黏附反应，这是通过血小板糖蛋白(GP) b-(vWF受体)和内皮下胶原成分精氨酸-甘氨酸-天门冬酰胺(Arg-Gly-Asp，RGD)三肽结合;vWF还能黏附于受刺激的内皮细胞，这一作用是通过上皮细胞表面纤维连接蛋白(v3)和vWF分子上的RGD三肽位点结合而实现的。 作为分子桥介导血小板与血小板之间的聚集反应，这一作用主要是通过血小板表面存在vWF受体、血小板膜糖蛋白(GP)Ib-、b-a而实现。作为凝血因子的保护性载体，即vWF可保护因子 的活性，还能稳定因子的mRNA，促进因子的合成与分泌。(2)组织因子(TF)：TF是凝血途径的主要启动子。虽然在正常情况下血管内皮细胞不表达TF，但当血管壁受损或内皮细胞受刺激时，血管外膜或内皮细胞便大量合成和表达TF。当TF和血浆中的 结合后，可使被激活为a，并增加蛋白裂解活性1000倍以上。在Ca2+存在下，可加速a活化因子，同时活化因子。因子a又反馈性地活化因子变成a，内皮细胞、因子和可加速这一反馈过程。多种因素可参与调节内皮细胞合成和表达TF。凝血酶、细菌内毒素、佛波豆蔻乙脂(phorbol myristate acetate，PMA)等可增加TF的活性，干扰素、血流剪切应力(shear stress)可增加内皮细胞表达TF。白介素-1(IL-1)、TNF、CIC等均可诱导内皮细胞合成TF。(3)组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)：以前TFPI亦被称为脂蛋白相关凝血抑制物(lipoprotein-associated coagulation inhibitor，LACI)，是一种由小血管内皮细胞合成的丝氨酸蛋白酶抑制剂(serine protease inhibitor，SERPINS)，其含3个串联Kunitz型抑制区(tandem Kunitz-type inhibitory domain)。TFPI的主要功能是调节因子Xa和因子a-TF的活性，即TFPI的主要抗凝作用是在Ca2+存在下，与因子a、a、TF形成一个四联体复合物，从而抑制外源凝血途径。a-aTFPI-TF复合物的形成可通过两种方式：其一是a-a-TF先形成复合物再和TFPI结合，其二是 TFPI先与a形成复合物，再结合到-TF复合物上。目前，尚未发现遗传性TFPI缺乏的病例，但在很多疾病或病理过程中TFPI的浓度都有改变，包括： 手术时TFPI减低，可能与失血有关而不是凝血消耗的结果;在无(低)脂蛋白时TFPI减低，高胆固醇血症时增高，增高程度与低密度脂蛋白水平有关。因为血浆中大部分TFPI与低密度脂蛋白结合; 大多数肿瘤病人TFPI浓度增高，在晚期或转移时更为明显。某些严重感染，如脑膜炎球菌脓毒症、外伤手术后脓毒血症血浆TFPI浓度增高。DIC时TFPI也可升高或降低，这与AT-及其他抗凝剂的改变不同，后者在DIC时因大量消耗而明显减少。(4)血栓调节蛋白(thrombomodulin，TM)：TM是存于内皮细胞表面的一种糖蛋白，其作为一个内源性抗凝系统的成员，与蛋白C(PC)结合成复合物，在阻止体内血栓形成过程中起到了重要作用。TM对血凝的调控可通过凝血酶激活蛋白C，当TM与凝血酶结合后，可使蛋白C的激活速度较单纯凝血酶快 1 000倍以上。这一反应可进一步通过蛋白C与内皮细胞蛋白C受体(endothelial cell protein C receptor，EPCR)而增强。通过凝血酶-TM复合物，无论是蛋白C，还是活化蛋白C(activated protein C， APC)与EPCR均有高亲和力。然后，APC从EPCR上解离，与蛋白S(PS)在内皮细胞或血小板表面结合，并灭活因子a和a。TM作为蛋白C的辅因子，对凝血酶有多种作用。首先，TM作为PC激活的辅因子，对凝血酶有多种作用。TM作为直接抗凝剂，与凝血酶的结合可阻止凝血酶对凝血蛋白(如纤维蛋白原)的酶解作用和激活作用(如血小板、因子和);同时，TM也可抑制凝血酶原激活为凝血酶。其次，TM分子内的氨基半乳聚糖可加速抗凝血酶(antithrombin，AT-)和蛋白C抑制剂(protein C inhibitor，PCI)对凝血酶的灭活，减少凝血酶的半衰期。第三，TM可激活羧基肽酶B前体(procarboxypeptidase B)，亦称为凝血酶激活的纤溶抑制物(thrombin activatable fibrinolysis inhibitor，TAFI) 。TAFI通过去除纤维蛋白羧基末端的赖氨酸残基(lysine residues)，清除纤溶酶原(plasminogen，PLG)和纤溶酶(plasmin，PL)的结合位点，从而抑制纤溶酶对纤维蛋白的降解作用。(5)内皮细胞蛋白C受体(endothelial protein C receptor，EPCR)：EPCR主要由大血管内皮细胞表达 (肝血窦除外)，同时，相同大小动脉的EPCR表达量多于静脉，EPCR的作用主要是与PC或APC有高亲和力结合，进而增加PC被凝血酶-TM复合物激活的量。动物实验研究表明，虽然用内毒素(endotoxin)注入鼠体内后可使EPCR含量迅速增高，但这种增高为一过性;同时，虽然EPCR的mRNA增高可达4倍，但无相应EPCR蛋白量的表达增加。临床研究表明：脓毒血症或系统性红斑狼疮(system lupus erythematosus，SLE)患者血中的EPCR含量增加，并完全与APC结合，这种机制可能与DIC和脓毒血症的治疗密切相关。(6)凝血酶受体(thrombin receptors)：凝血酶是血小板最强有力的生理激活剂，凝血酶对血小板的激活在很大程度上需要G蛋白耦联的蛋白酶激活受体(protease activated receptors，PARs)的参与和介导。凝血酶的多重效应还包括对内皮细胞表达血小板激活因子(platelet-activating factor，PAF)、E选择素(E-selectin)、白介素-6/8(interleukin-6/8、IL-6/8)及vWF的影响;对内皮细胞分泌与合成 NO、PGI2、生长因子(growth factors)的精细调控，改变内皮细胞的渗透性和致内皮细胞有丝分裂。所有上述活动都需要G-蛋白耦联受体(G protein-coupled receptors)，也称为蛋白酶激活受体(PARs)的参与。凝血酶受体就是PARs中的一员。现有的研究表明，PARs是人和鼠凝血酶信号传导的递质，并主要来自内皮细胞。5.血管内皮细胞对纤溶系统的作用 纤溶系统(fibrinolytic system)的基本过程是纤溶酶原在各种激活剂的作用下，转变为有活性的纤溶酶。纤溶酶在内皮细胞表面将已形成的纤维蛋白或血块中的纤维蛋白溶解。在纤溶过程中，血管内皮细胞既可合成与分泌纤溶酶原激活物(PA)，也可合成纤溶酶原激活剂抑制物(PAI);同时，血管内皮细胞调节纤溶酶原降解纤维蛋白的过程是通过其对PA、PAI和纤溶受体(fibrinolytic receptor)的合成与分泌来进行。(1)组织型纤溶酶原激活剂(tissue plasminogen activator，t-PA)： t-PA是一个由547个氨基酸组成的单链蛋白，是一种丝氨酸蛋白酶。血循环中的t-PA主要由上皮细胞合成与分泌，而且，t-PA的表达主要限于少数特殊组织中的小血管内皮，包括大脑、肾、心、肾上腺、主动脉等。血管内皮细胞合成的t-PA先是单链型，即单链组织型纤溶酶原激活剂(single chain tissue plasminogen activator，sctPA)，其在少量纤溶酶、组织激肽释放酶、因子a的作用下，裂解为双链t-PA(two chain tissue plasminogen activator，tctPA)。tctPA对纤溶酶原的激活能力较sctPA强，尤其在上皮细胞表面更是如此。近来的研究结果表明，纤溶酶原和t-PA聚集结合于EC表面，使纤溶活性增高更为有效。(2)尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase type plasminogen activator，u-PA)：u-PA是一个由411个氨基酸组成的单链糖蛋白，也属丝氨酸蛋白酶。u-PA主要由肾脏的肾小管上皮和血管内皮细胞合成; 同样其mRNA的表达也主要源于肾脏的肾小管上皮和血管内皮，其次是胸腺。u-PA也有两种类型，即单链u-PA(single chain urokinase type plasminogen activator，scuPA)和双链u-PA(two chain urokinase type plasminogen activator，tcu PA)。u-PA形成后，与t-PA相似，其特点是：tcuPA较scuPA对纤溶酶原的激活能力强;结合在血管内皮细胞表面的u-PA激活纤溶酶原的能力较游离u-PA强。(3)尿激酶受体(urokinase receptor，uPAR)：尿激酶受体全称应为尿激酶型纤溶酶原激活剂受体 (uPAR)，该受体通过糖基-磷脂酰肌醇(glycosyl-phosphatidyl inositol，GPI)固定在内皮细胞上。该受体与u-PA结合后，可以发挥生物活性，使scuPA变为tcuPA，纤溶酶原转变为有活性的纤溶酶增加。 uPAR也可与PAI-1和PAI-2结合形成复合物后再与u-PA结合，但这种结合的u-PA则被细胞内吞噬而清除u-PA。(4)纤溶酶原激活剂抑制物-1(plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1)：血管内皮细胞分泌和释放的PAI，主要是PAI-1。在体内，肝脏上皮和血管内皮是血浆PAI-1的主要来源。PAI-1的抗纤溶能力强，能与t-PA或u-PA形成复合物，使它们失去活性，其次PAI-1也可抑制凝血酶、因子a、 a、激肽释放酶(kallikrein，K)和APC的活性。PAI-1还可结合到内皮细胞表面，防止过度纤溶。需要说明的是，纤溶酶、纤溶酶原、t-PA、u-PA、uPAR都可与内皮细胞结合。其中纤溶酶原一旦与内皮细胞结合后，它便从天然的谷氨酸形式转变为更易被激活的赖氨酸形式，结合的t-PA也较其游离形式更有效地激活纤溶酶原。PAI-1也可与血管内皮细胞结合，其作用可能是限制内皮细胞表面无活性纤溶成分的进一步活化。(5)连接素(annexin)：其是血管内皮细胞对t-PA和纤溶酶原的辅助受体(co-receptor)，可广泛由不同组织内的血管上皮表达，其作用是促进t-PA与纤溶酶原的相互作用。6.血管内皮细胞与血小板的相互作用 血管内皮细胞对血小板的作用同样具有双重性。一方面，完整的血管内皮细胞为机体提供了一层抗血栓膜，阻止血小板及凝血因子的活化。在这一过程中，内皮细胞可合成和分泌抗血小板功能的物质包括前已述及的PGI2、CD39，这些物质可保证血小板不黏附于内皮细胞表面。除此外，下列物质也是抗血小板功能成分。(1)硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparan sulfate proteoglycans，HSPG)：由血管内皮细胞合成与表达的 HSPG主要位于内皮下基底膜和内皮管腔表面。研究发现HSPG有两种形式，即具抗凝活性的HSPG (占5%)和不具抗凝活性的HSPG(占95%)。内皮细胞表面的HSPG一方面作为受体调节血液和组织之间的物质交换，另一方面因为硫酸乙酰肝素具有强烈的负电荷，血小板表面也有这种负电荷，因而可阻止血小板黏附到正常的内皮细胞上。HSPG还能将AT-聚集于内皮细胞表面而构成内皮细胞一个重要的抗凝成分。(2)腺嘌呤核苷酸：血小板聚集时会释放出ADP和ATP，其中ADP是一种重要的血小板诱聚剂，而 ATP则可扩张血管和对抗ADP的诱聚作用。活化的血小板均可释放ADP和ATP，内皮细胞同时具有调节ADP和ATP的作用，内皮细胞可迅速分解ADP、ATP成为AMP和腺苷，后者是一种强烈的血小板功能抑制剂。但这一过程又可被ADP抑制。(3) 13-羟-十八碳二烯酸(13-hydroxy-octadecadienoic acid，13-HODE)：13-HODE是内皮细胞以亚油酸(linoleic acid)合成的化合物。它是血小板黏附、聚集和TXA2的强烈抑制剂，同时可诱导 PGI2生成。(4)肾上腺髓质素：血管内皮细胞中该分子的mRNA呈高水平表达，是肾上腺髓质的2040倍，因而能合成和分泌大量的肾上腺髓质素。它通过与血小板膜上的特异受体结合使血小板内cAMP聚积，从而抑制血小板的功能。然而，当血管受损后，暴露的内皮细胞成分就成为强有力的血小板激活剂。例如，在动脉剪切应力 (arterial shear stress)作用下，血小板糖蛋白(glycoprotein，GP) b-复合物特异性地与内皮细胞下成分vWF相互作用，以促进血小板的黏附。又如，在静脉系统的低切应力的作用下，血小板通过其表达的整合素(integrin)(b3(即GPb-a)与纤维蛋白原相互作用，以促进血小板黏附。除与上述各种成分相互作用而促进和加强血小板黏附与聚集外，血管内皮细胞的基质成分如纤维连接蛋白(fibronectin，FN)、玻璃连接蛋白(vitronectin，VN)、层素(laminin，LN)、凝血酶敏感蛋白(thrombospondin， TSP)等的相互作用也可促进和加强血小板黏附和血液凝固过程。当血小板黏附于vWF和纤维蛋白原，便可通过血小板的分泌产物ADP和肾上腺素(epinephrine)或靠血管内皮细胞下的基质分子如胶原 (collagen)与血小板的表面受体交联而激活血小板。当凝血酶形成后，纤维蛋白原变为纤维蛋白，便形成稳定的血栓。综上所述，血管内皮细胞在血栓与止血过程中的作用具有双重性。一方面，在正常生理情况下，血管内皮细胞有抗血栓的作用;另一方面，当血管受损时，血管壁与血管内皮细胞又有止血和促栓功能。血管的抗血栓作用通过血管内皮细胞的完整性及由血管内皮细胞介导的抗血小板、抗凝血和抗纤溶来完成;而血管与血管内皮细胞的止血与促栓功能是通过其分泌的某些蛋白或称分子标记物而实现(表 5-1)。在这些蛋白质中，有的具有黏附作用，使血管壁保持完整性，如前述的LN、FN等;有的可使血管平滑肌收缩，如ET-1;有的可使血小板黏附和聚集，如vWF;有的可激活血小板，如PAF。此外，血管内皮细胞还可通过其所产生的促凝因子，如TF，以促进血液凝固和血栓形成;还可合成某些因子如PAI，使已形成的血栓不被溶解而利于血栓形成。总之，血管及血管内皮细胞无论是抗血栓功能，还是止血与促栓功能都是多方面的，体现了机体精细而又完善的调控机制。一旦这种调控机制遭到破坏或平衡失控，将导致出血或血栓性疾病的发生。表5-1 血管内皮细胞促血栓与抗血栓的部分分子标记物作用促血栓分子标记物抗血栓分子标记物促/抗血小板活化vWF、PAF、TXA2、PARsHSPG、PGI2、NO/EDRF、CD39、6-keto-PGE1、13- HODE、腺苷、肾上腺髓质素促/抗凝vWF、TF、因子、 、纤维 蛋白、HMWK、PK、TRTM、AT、PC、APC、EPCR、TFPI、PNI、Annexin 抗/促纤溶 细胞间相互作用PAI-1、TAFI E/P选择素、LN、FN、VN、TSP、 VCAM-1、ICAM-1t-PA、tPAR、u-PA、uPAR、PLGR、Annexin 血管收缩/舒张 信号传导ET-1 Bax、Bad、Cpp-32PGI2、NO/EDRF Bcl-2、Bcl-xL、A20vWF(von Willebrand factor)：血管性血友病因子;PAF(platelet-activating factor)：血小板活化因子;TXA2 (thromboxane A2 )：血栓烷 A2 ;PARs(protease-activated receptors)：蛋白酶激活受体;HSPG(heparan sulfate proteoglycans)：硫酸乙酰肝素蛋白多糖;PGI2 (prostacyclin)：前列环素;NO(nitric oxide)：一氧化氮;EDRF(endothelium-derived relaxing factor)：内皮细胞松弛因子;6-keto-PGE1 (6-keto - prostaglandin E1 )：6 -酮-前列腺素E1;13-HODE(13-hydroxy-octadecadienoic acid)：13-羟-十八碳二烯酸;TF(tissue factor)：组织因子;HMWK(high molecular weight kininogen)：高相对分子质量激肽原;PK(prekallikrein)：激肽释放酶原;TR(thrombin receptor)：凝血酶受体;TM(thrombomodulin)：血栓调节蛋白;AT(antithrombin)：抗凝血酶;PC(protein C)：蛋白C;APC(activated protein C)：活化蛋白C; EPCR(endothelial protein C receptor)：内皮细胞蛋白C受体;TFPI(tissue factor pathway inhibitor)：组织因子途径抑制物;PN (protease nexin )：蛋白酶连接素 ;Annexin ：连接素;PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1)：纤溶酶原激活剂抑制物-1 ;TAFI(thrombin activatable fibrinolysis inhibitor)：凝血酶激活的纤溶抑制物;t-PA(tissue type plasminogen activator)：组织型纤溶酶原激活剂;tPAR(tissue type plasminogen activator receptor)：组织型纤溶酶原激活剂受体;u-PA(urokinase type plasminogen activator)：尿激酶型纤溶酶原激活剂; uPAR (u-PA receptor)：尿激酶型纤溶酶原激活剂受体;PLGR(plasminogen receptor)：纤溶酶原受体;Annexin ：连接素-;LN(laminin)：层素;FN(fibronectin)：纤维连接蛋白;VN(vitronectin)：玻璃连接蛋白;TSP(thrombospondin)：凝血酶敏感蛋白;ET-1 (endothelin)：内皮素-1 ;VCAM-1(vascular cell adhesion molecule-1)：血管细胞黏附分子-1 ;ICAM-1(intercellular adhesion molecule-1)：细胞间黏附分子-1;Bax、Bad、Bcl-2、Bcl-XL：B淋巴细胞瘤-2家族成员;Cpp-32(cysteine protease P32)：半胱氨酸蛋白酶;A20：肿瘤坏死因子受体相关因子(TNF receptor associated factor)家族成员二、血小板血小板是血细胞中最小的有形成分，其在血栓与止血中具有非常重要的作用。随着对血小板的形态、结构和功能的广泛研究，尤其是在分子水平上对血小板的深入研究，使我们对血小板的认识更加全面、深刻。现就血小板的结构、膜与受体及其功能的相关基础和进展作一介绍。(一)血小板结构1.血小板的超微结构 在普通光学显微镜(light microscope，LM)下，血小板为无色、圆盘状(discoid)或椭圆形(elliptical)小体，其直径为24(平均为3.0)m，厚度为0.51.0m，体积大小为5 12(平均为7.0)fl。血小板无细胞核;胞质中含有嗜苯胺蓝颗粒。在电子显微镜(electron microscope， EM)下，血小板分为表面结构、骨架、细胞器和内含物、特殊膜结构4部分。血小板表面结构有细胞外衣 (external coat或surface coat，EC)和细胞膜(cell membrane或unit membrane，CM);血小板的骨架包括膜下微丝(submembrane filaments，SMF)及微原纤维组成的微管(microtubules，MT)，其作用是维持血小板的形状;细胞器和内含物有-颗粒(-granules或specific-granules，G)、致密颗粒(-颗粒) (dense body，DB)、溶酶体颗粒(-颗粒)(lysosome granules)、线粒体(mitochondria，M)、高尔基体(Golgi zone或Golgi apparatus，GZ)、糖原颗粒(glycogen，Gly)及过氧化物酶小体(peroxisome)等;特殊膜系统主要包括开放管道系统(open canalicular system，OCS)和致密管道系统(dense tubular system，DTS)。2.血小板膜表面结构(1)血小板膜糖蛋白(GP)：血小板的表面结构主要由细胞外衣(EC)和细胞膜组成。静息状态下，血小板细胞膜表面的脂质双层(lipid bilayer)中分布着各种血小板跨膜受体(transmembrane receptor)，其由不同的血小板糖蛋白组成(表5-2)。表5-2 主要血小板膜受体及其特性血小板受体配体基因家族分子质量(kD)功能表达GPb- GPb-a(b(3)GPa-a(21，VLA2)GP(p62)VLA-6(61，(6/a)GPc-a(VLA5)VLA-2(53)VNR(v3)FcA FR PAR-1/4(GPI(-)PETA-3(CD151)P2Y1/P2Y2/P2X1TXA2R P-选择素(GMP-140)PECAM-1(CD31)ICAM-2(CD102)GPIV(GPb，CD36)CD9(p24，LAMP-3)CD63(Pltag40)vWF、T FIB、vWF、VN、FN 胶原胶原LN FN、LN?FN VN、vWF、FIB IgG?T?ADP TXPSGL-1肝素LFA-1TSP、胶原McAb?LRG 整合素整合素Ig整合素整合素整合素整合素Ig Ig?Tetraspa nin?GPC选择素Ig IgSR TetraspaninTetraspa nin135/22/82 125/95160/13061125/130130148/130135/25?3235?27?1401305988243060膜骨架连接结构、黏附 聚集、黏附黏附聚集黏附黏附黏附黏附PLF-EC相互作用黏附、聚集?聚集?PLT-EC相互作用PLT-WBC相互作用PLT-EC相互作用PLT-WBC相互作用黏附聚集?C C、S C C CC CC CC?S?S CC CC SC(constitutive expression)：细胞膜结构;S(membrane expression requires platelet stimulation and/or secretion)：血小板激活和(或)分泌时在膜表面表达;LRG(leucine-rich glycoprotein)：富含亮氨酸糖蛋白;FIB(fibrinogen)：纤维蛋白原;vWF(von Willebrand factor)：血管性血友病因子;T(thrombin)：凝血酶;VN(vitronectin)：玻璃连接蛋白;FN(fibronectin)：纤维连接蛋白;Ig(immunoglobulin)：免疫球蛋白;VLA (very late appearing antigen)：极迟出现抗原;LN(laminin)：层素;VNR(vitronectin receptor)：玻璃连接蛋白受体;PLT：血小板;EC (endothelial cell)：内皮细胞;PAR(protease-activated receptor)：蛋白酶激活受体;PECAM-1(platelet-endothelial call adhesion molecule-1)：血小板-内皮细胞黏附分子-1 ;PETA-3(platelet-endothelial cell tetraspan antigen-3)：血小板-内皮细胞四跨膜抗原-3;SR(scavenger receptor)：净化剂受体;Tetraspanin：四跨膜蛋白;ADP：二磷酸腺苷;TXA2R：血栓烷A2受体;TX(thromboxane)：血栓烷;GPC(G protein-coupled)：G 耦联蛋白;GMP-140(granule membrane protein-140)：颗粒膜蛋白-140;PSGL-1(P-selectin glycoprotein ligand-1)：P选择素糖蛋白配体-1 ;ICAM-2(intracellular adhesion molecule-2)：细胞内黏附分子-2;LFA-1(leukocyte function associated antigen-1)：白细胞功能相关抗原-1 ;TSP(thrombospondin)：凝血酶敏感蛋白;McAb(monoclonal antibody)：单抗隆抗体;LAMP(lysosome-associated membrane protein-3)：溶酶体相关膜蛋白-3(2)血小板膜受体：至今已发现40余种血小板膜受体，其通常以糖蛋白的形式存于血小板膜表面，也可存在于血小板内膜上。血小板的功能包括聚集、黏附、释放及细胞间的相互作用等，大多数是通过受体机理完成。目前，血小板膜受体的分类按其蛋白结构、功能、配体的性质和表达需求进行。从结构上，大多数血小板膜受体可分为黏附蛋白(adhesive protein)和激活受体(activation receptor)。血小板膜蛋白受体根据结构不同可分7类，包括：整合素(integrin)如GPb-a、GPa-a(21);富含亮氨酸糖蛋白(leucine-rich glycoprotein，LRG)如GPIb-;选择素(selectin)如P-选择素; 免疫球蛋白样结构(Ig-like domain)如Fc(A、PECAM;G蛋白耦联七跨膜区受体(G protein-coupled seven-transmembrane-domain)如PAR1、TXA2受体及P2Y12等;四跨膜(tetraspan)蛋白如CD9、 PETA-3;净化剂受体(scavenger receptor，SR)如CD36(GP)等。从功能上，血小板膜蛋白受体可分为：参与促进或激活血小板功能的受体包括血小板功能激活受体，促进血小板黏附和聚集的受体;参与血凝与纤溶的受体;抑制血小板激活的受体等(表5-3)。表5-3 参与血栓与止血的血小板膜受体及其功能功能血小板膜受体参与血小板激活(1)ADP受体(P2Y1、P2Y12、P2X1) (2)肾上腺素受体(2AR)(3)5-HT受体(5-HT2A)(4)TXA2受体(5)加压素受体(6)PAF受体(7)凝血酶受体(GPIb-)(8)胶原受体(GPa-a)(9)对聚集的IgG、Ig的受体和选择性McAb(10)细胞因子受体(mpl-R)、趋化因子受体(CXCR4、MDC、TRAC、CCR4)(11)LDL受体(毒素敏感的G蛋白耦联受体)参与血小板黏附整合素基因家族黏附受体：FIB受体(GPb/a)、VN受体(v3)、FN受体(51或 GPc-a)、LN受体(61或GPc-a)、胶原受体(21、CPa-a)LRG基因家族黏附受体：vWF受体(GPb-)选择素基因家族受体：P-选择素受体(P-selectin或称GMP-140或称PADGEM)免疫球蛋白基因超家族黏附受体：PECAM-1(CD31)、ICAM-2、FR参与抑制血小板激活 其他的血栓与止血相关膜受体血小板黏附和聚集血小板聚集参与凝血因子参与纤溶PG包括PGI2、PGD2、PGE2、PGIP受体 ERGPIV(GPb)四跨膜蛋白(CD9、CD63、PETA3/CD151)、a、a、HMWK PLGR、t-PA、PL、u-PARADP：二磷酸腺苷;P2Y1 (purinoceptor 2Y1)：嘌呤能受体P2Y1;2-AR(-adrenergic receptor)：2-肾上腺素能受体;5-HT2A(5- hydroxytryptamine 2A)：5-羟色胺受体2A;TXA2：血栓烷A2;PAF：血小板活化因子;mpl-R(thrombopoietin receptor)：血小板生成素受体; CXCR4(-chemokine receptor)：趋化因子受体;MDC(macrophage-derived chemokine)：巨噬细胞衍生趋化因子;TARC(thymus activation -regulated chemokine)：胸腺细胞激活调节趋化因子;CCR4-趋化因子受体;LDL(low-density lipoprotein)：低密度脂蛋白;FIB-纤维蛋白原;VN：玻璃连接蛋白;FN：纤维连接蛋白;LN：层素;LRG：富含亮氨酸糖蛋白;vWF：血管性血友病因子;P-selectin：P-选择素;GMP -140：颗粒膜蛋白-140;PADGEM(platelet activation dependent granule to external membrane)：血小板激活依赖性的外膜颗粒;PECAM-1 (platelet endothelial cell adhesion molecule-1)：血小板内皮细胞黏附分子-1;ICAM-2：细胞内黏附分子-2;FR(Freceptor)：F受体;PG(prostacyclin)：前列环素;ER(estrogen receptor )：雌激素受体;PETA3：血小板-内皮细胞四跨膜抗原3;HMWK：高分量激肽原;PLGR：纤溶酶原受体;t-PA：组织型纤溶酶原激活剂;PL：纤溶酶;uPAR：尿激酶型纤溶酶原激活剂受体(3)血小板膜蛋白b-a：属整合素家族黏附受体，是血小板膜上最丰富的受体，每个血小板表面约有5万个GPb-a分子，其占血小板总蛋白的1%2%。GPb-a受体的特异性不强，可与多种配体结合，包括纤维蛋白原、vWF、FN、VN及蛇毒蛋白(snake venom)、凝血酶原(prothrombin，) 等。上述配体蛋白都是通过其含有特有的氨基酸序列精氨酸-甘氨酸-天冬氨酰胺(Arg-Gly-Asp， RGD)三肽与GPb-a结合。例如，GPb-a与纤维蛋白原结合时的具体位置是GPa的109- 171残基，其可结合纤维蛋白原-链的RGD;另外，GPb的294 -314及GPb的658-667残基可结合纤维蛋白原-链羧基端肽。血小板无力症(glanzmann thrombasthenia，GT)患者缺乏GPb-a，使各种诱聚剂(瑞斯托霉素除外)均不能诱导血小板的聚集反应。因为GPb-a是纤维蛋白原的受体，纤维蛋白原在GT患者的血小板之间不能起桥梁作用而不引起聚集。(4)血小板膜GPb-：属富含亮氨酸糖蛋白(LRG)基因家族的黏附受体。现已阐明，GP b-各自结合的比例为GPb：GPb：GP：GP=2：2：2：1。这仅次于GPb-a，是血小板膜上第二丰富的受体，每个血小板约有2.5万个GPb-分子。GPb-可结合的配体有vWF、凝血酶、P-选择素、因子和及高相对分子质量激肽原(HMWK)。GPb-与其配体凝血酶或vWF的结合位点在GP氨基端45 KD片段内，具体的结合位点是苯丙氨酰(216)- 丙氨酰(217)(Phe-Ale)二肽。GPb-在维持血小板功能方面有重要作用。巨血小板综合征 (bernard-s