纤维蛋白原与血栓性疾病

1、纤维蛋白原与血栓性疾病起源于19世纪初的现代凝血概念将从血细胞和血清中分出的“纤维凝块”命名为纤维蛋白,并从血浆中分离出了其前体纤维蛋白原(Fibrinogen,Fg)。近年来,随着研究的进一步深入,对Fg的认识又得到不断的发展和完善。尤其分子生物学技术在临床上的应用,使Fg致血栓形成的机制在分子水平上得到阐述,从而为血栓性疾病的诊断和治疗提供了理论依据。1Fg与血栓形成1.1Fg与动脉粥样硬化：现代医学认为,动脉粥样硬化以局部出血和血栓形成、平滑肌细胞增生为特征,而Fg在这过程中起重要作用。文献报道,血管平滑肌细胞从中间层向内层的迁移及增生及其与Fg和(或)纤维蛋白结合物的粘附作用是动脉粥样

2、硬化和血栓形成的关键所在。特别在动脉粥样硬化磷脂表面等富含胆固醇处,Fg结合固定能力会更强。同时,研究发现,在Fg生物合成和血管平滑肌增生间存在平行的胞质分裂效应。相反,IL-4，IL-10和IL-13可避免血管损伤、防止动脉硬化且可呈剂量依赖性降低对Fg生物合成的调控。IL-6通过肝细胞参与Fg合成，IL-6的降低则介质中Fg分泌和链mRNA表达减少。研究同时发现,血管壁上单核细胞胞质分裂的活化位点对Fg的诱导也起作用1。Fg降解产物在动脉粥样硬化形成中的作用是通过其片段D和E增强活化血小板的粘附作用而实现。EDTA对此过程可不完全抑制,同时该抑制作用又受凝血酶影响。 1.2Fg量的改变与血

3、栓形成:回顾性流行病学研究已证实,血浆Fg量升高是血栓形成的危险因素,而年龄、性别、吸烟史以及Fg基因结构的改变又都影响其含量变化。血浆Fg水平升高致血栓形成的机制,通常认为有以下几点:通过高凝状态促血栓形成；加速动脉硬化的发生；通过血压和血粘度减慢血流速度。研究发现,Fg 链的合成是构建完整Fg分子的重要步骤,该区域某些序列改变会使人血浆Fg水平轻度升高,而对于吸烟者,基因型则有更大影响。体外试验表明,这些序列的改变可影响肝脏核蛋白的结合以及Fg基因转录,从而影响Fg生成。意大利人群中的血栓病患者Fg水平测试结果亦表明,男性吸烟者Fg明显升高且随年龄的增长而增加,但在非吸烟者中,女性Fg均值

4、高于男性2。有资料表明,Fg大于5g/L时血栓形成的危险性会增加4倍。在研究寒冷天气致老年人因动脉栓塞死亡率增加的可能性这一课题时发现，-18 2小时的寒冷可使血浆Fg水平升高,老年人(6671岁)为2.973.38g/L,年轻人(2023岁)为1.842.07g/L,但Fg浓度的升高主要是由于血浆量下降所致,与其合成机制改变无关3。文献报道,类胰岛素原分子浓度的升高为血栓形成的危险因素之一, Mohamed等4的研究表明类胰岛素原浓度与Fg含量明显相关(r=0.18)。1.3Fg结构的改变与血栓形成: 各种原因引起的Fg分子结构异常,均可影响Fg在血液凝固中的作用。一般认为,Fg结构改变导致

5、血栓形成的机制可解释为：对纤溶的抵抗增强；凝血酶连接缺陷；血小板聚集增加；血粘度增加；凝块结构的改变。在凝血最后阶段的纤维蛋白单体聚合过程中,Fg结构的改变会直接影响其聚合性和致血栓性。研究表明,在此过程中,完整Fg(片段I-2)与不完整Fg(缺乏链C端区域100个残基的I-9片段;缺乏390个残基的I-9D片段和缺乏413个残基的D1片段)有着不尽相同的链交联率(交联率I-2I-9I-9D=D1),即链残基越多交联越好5。而完整的Fg C区与分离的 C区,在结构与作为因子?a底物促Fg交联功能上却存在一致性6。同时发现,Fg D区位点的自身交联也促进Fg 链C端的交联。Fg Dusart和F

6、g Chaple Hill为A 链554精氨酸半胱氨酸替代的Fg,其A 链C端D区可见有清蛋白连接。该基因结构的改变,导致Fg 链交联率增高为正常人的2倍,但由于其与纤溶酶原的结合降低,故而它们对无链异常的Fg蛋白水解诱导剂的反应是正常的7。Fg Milano 由Fg 358丝氨酸半胱氨酸替代形成,用2-巯基乙醇将与Fg Milano 结合的清蛋白分离出来，观察到纤维蛋白聚合性仍有异常。这表明,延迟的凝块结构不是由于结合清蛋白的立体障碍造成,而是其本身氨基酸替代的结果。而靠近纤维蛋白单体363位点处的Fg 链基因突变所致364天门冬氨酸颉氨酸,则并不影响Fg聚合性8。Fg 380赖氨酸天门冬氨

7、酸替代可使Fg 链C端产生一个新的天门冬氨酸-赖氨酸-苏氨酸糖基化位点,从而与一低聚糖侧链相连。此时,纤维蛋白单体聚合性明显异常,由于末端唾液酸残基的移动而使聚合性曲线总是正常的。这表明,聚合作用缺陷主要由于存在于新的低聚糖上的带负电荷的唾液酸残基所致。纯Fg D区的进一步分析表明,增大的糖链或带负电荷的唾液酸残基不影响钙结合至高亲和位点9。Fg B 14精氨酸半胱氨酸的突变使得变异Fg在凝血酶诱导产生的纯纤维蛋白团块直接分析中有50%链仍未裂解,这一未裂解链的单唾液酸同型团块相对分子质量为5415010。以电镜研究这些突变的Fg时发现其超微结构紊乱, C区可见自由波动的附属物,它们没有彼此间

8、或与中间区的分子间或分子内的相互作用。在加入凝血酶后,Fg聚合性减弱,产生由许多带有小点的细纤维组成的,孔隙小、硬度和抗纤溶能力增强的凝块。1.4Fg基因多态性与血栓形成:11。Fg -Mysum链上基因G17382T分布和等位基因序列在血栓形成者与正常对照间差异不显著。Fg B G/G基因型可存在于71%患者和54%正常人中12。而FgB 448基因多态性在女性血栓病患者与对照比较，差异有显著性(P=0.06)13。FgB 455G/A基因多态性中,455AA基因型患者(3.9g/L)比455GA(3.2g/L)和455GG基因型(3.1g/L)患者有高的血浆Fg水平(P3.5g/L者较Fg

9、3.5g/L者有更高的再狭窄率20,而髋部置换术者于手术后前10天的Fg水平无明显改变，10天后血栓形成者Fg水平高于无血栓形成者21。Flordal等22观察到腹部外科术后Fg摄取试验阳性者为8.4%,有重大血栓形成者为1.4%,仅14.0%的Fg摄取试验阳性者有重大血栓形成,19.0%血栓形成者Fg摄取试验为阴性。研究表明,Fg摄取试验阴性，且有重大血栓形成则是术后死亡的危险因素。3展望血浆Fg水平与血栓性疾病的密切相关性提示，测定Fg方法的标准化有利于疾病危险性判断。同时,作为急性相反应蛋白的Fg,其水平的升高受环境与药物的影响, 基因因素对Fg水平的改变,有待于进一步探讨。此外,Fg水

10、平降低,其致血栓危险性是否降低仍未被证实,但研究致低Fg水平的基因仍应为一个研究方向。 作者单位：300192天津市血栓与止血研究所参 考 文 献1Vasse M,Paysant J,Soria J,et al.Regulation of fibrinogen biosynthesis by cytokines,consequences on the vascular risk.Dis Colon Rectum,1996,39:1102-11062Humphrise SE.Genetic regulation of fibrinogen.Ann N Y Acad Sci,1995,748:46

11、1-4713Neild PJ,Syndercombe-Court D,Keatinge WR,et al.Cold-induced increases inerythrocyte count,plasma cholesterol and plasma fibrinogen of elderly people without a comparable rise in protein C or factor X.Arterioscler Thromb,1994,14:54-594Mohamed-Ali V,Gould MM,Gillies S,et al.Association of proins

12、ulin-like molecules with lipids and fibrinogen in non-diabetic subjects-evidence against a modulating role for insulin.Thromb Haemost,1995,74:923-9275Mosesson MW,Siebenlist KR,Hainfeld JF,et al.The relationship between the fibrinogen D domain self-association/cross-linking site(gamma XL) and the fib

13、rinogen Dusart abnormality(A alpha R554C-albumin):clues to thrombophilia in the “Dusart syndrome.Eur J Vasc Endovasc Surg,1996,11:479-4866Rudchenko S,Trakht I,Sobel JH,et al.Comparative structural and functional features of the human fibrinogen alpha C domain and the isolated alpha C fragment.Charac

14、terization using monoclonal antibodies to defined COOH-terminal A alpha chain regions.J Biol Chem,1996,271:2523-25307Collet JP,Woodhead JL,Soria J,et al.Fibrinogen Dusart:electron microscopy of molecules,fibers and clots,and viscoelastic properties of clots.Prog Drug Res,1996,46:169-1818Bentolila S,

15、Samama MM,Conard J,et al.Association of dysfibrinogenemia and thrombosis.Thromb Haemost,1995,73:151-1619Ridgway HJ,Brennan SO,Loreth RM,et al.Fibrinogen Kaiserslautern(gamma 380 Lys to Asn):a new glycosylated fibrinogen variant with delayed polymerization.J Med Chem,1997,40:3393-340110Brennan SO,Ham

16、monds B,Spearing R,et al.Electrospray ionization mass spectrometry facilitates detection of fibrinogen(B beta 14 Arg-Cys) mutation in a family with thrombosis.Arthritis Rheum,1997,40:2178-218611Zito F,di Castelnuovo A,Amore C,et al.Bclpolymorphism in the fibrinogen beta-chain gene is associated with

17、 the risk of familial myocardial infarction by increasing plasma fibrinogen levels.Thromb Haemost,1997,78:1484-148712Yu Q,Safavi F,Roberts R,et al.A variant of beta fibrinogen is a genetic risk factor for coronary artery disease and myocardial infarction.Leuk Lymphoma,1996,21:85-9213Carter AM,Ossei-

18、Gerning N,Wilson IJ,et al.Association of the platelet P1(A) polymorphism of glycoproteinb/a and the fibrinogen B beta 448 polymorphism with myocardial infarction and extent of coronary artery disease.Thromb Haemost,1997,78:1125-113114de Maat MP,Kastelein JJ,Jukema TW,et al.-455G/A polymorphism of th

19、e beta-fibrinogen gene is associated with the progression of coronary atherosclerosis in symptomatic men:proposed role for an acute-phase reaction pattern of fibrinogen.Kidney Int,1998,53:181-18815Kessler C,Spitaer C,Stauske D,et al.The apolipoprotein E and beta-fibrinogen G/A-455 gene polymorphisms

20、 are associated with ischemic stroke involving large-vessel disease.Br J Haematol,1997,99:562-56916Thomas AE,Green FR,Lamlum H,et al.The association of combined alpha and beta fibrinogen genotype on plasma fibrinogen levels in smokers and non-smokers.Thromb Haemost,1995,74:460-46317Heinrich J,Ballei

21、sen L,Schulte H,et al.Fibrinogen and factor in the prediction of coronary risk.Vox Sang,1994,66:1-718Reganon E,Vila V,Aznar J,et al.Studies on the functionality of newly synthesized fibrinogen after treatment of acute myocardial infarction with streptokinase,increase in the rate of fibrinopeptide release .Naturwissens Chaften,1993,80:547-55519Cheshire NJ,Wolfe JH,Barradas MA,et al.Smoking and plasma fibrinogen ,lipoprotein(a) and serotonin are mark