血浆中微粒的促凝作用和抗凝作用,人体生理学论文

血浆中微粒的促凝作用和抗凝作用,人体生理学论文微粒〔MPs〕是一种存在于血浆中的直径介于0.1~1.0m的完好囊泡，生理条件下主要由被激活或凋亡的血细胞及内皮细胞释放，病理状态下肿瘤细胞可以以释放MPs入血。研究证实，MPs是一种构造复杂的复合体，它们携带大量来源于母细胞的细胞外表受体、mRNA及生物活性物质，生理条件下在维持出凝血动态平衡以及细胞间信息传递中发挥多重作用。大量研究已证实MPs具有明显的促凝活性，与多种疾病及药物相关的凝血功能紊乱关系密切；另一方面，MPs的抗凝及促纤溶活性及其在伴随出凝血问题的疾病中的作用也逐步遭到人们的关注，这里就MPs在生理及病理状态下的促凝、抗凝及促纤溶作用的研究进展进行综述。1MPs构成及分类MPs的构成是一个复杂的经过，其确切的构成机制当前尚不清楚，但能够明确的是MPs的构成是一个被精到准确调控的经过，而并非随意的。正常情况下，细胞膜的磷脂分布具不对称性，卵磷脂和鞘磷脂多分布在胞膜的外层，而氨基磷脂和磷脂酰丝氨酸〔PS〕多分布在胞膜的内层。当细胞受一定因素刺激发生活化或凋亡时，细胞内的钙离子浓度增加，通过抑制flippase〔调节胞膜外层磷脂内向转位〕，并激活floppase〔能够调节胞膜内层磷脂外向转位〕和Scramblase〔一种兼具有floppase和flip-pase作用的混杂酶〕，使胞膜磷脂不对称性消失，同时细胞骨架构造发生改变，胞膜局部出芽构成囊泡，囊泡脱落后即构成MPs.另外，当细胞受机械损伤、炎症、毒物等病理因素刺激，细胞膜完好性及细胞骨架被毁坏时，也会有MPs释放。能够看出，细胞骨架的重组或毁坏在MPs释放经过中发挥了重要作用。根据细胞来源不同，MPs可分为血小板来源MPs〔PMPs〕、内皮细胞来源MPs〔EMPs〕、单核细胞来源MPs〔MMPs〕及肿瘤细胞来源MPs等。正常情况下，外周血中的MPs主要为PMPs〔1〕,在不同的病理状态下，其他细胞来源的MPs也会增加。2MPs的促凝作用2.1生理条件下MPs的促凝作用及机制Aleman等〔2〕在研究MMPs和PMPs在纤维蛋白及血栓构成中的作用时发现，MMPs可单独启动外源性凝血途径，生成凝血酶及纤维蛋白；而PMPs不能自发启动凝血，只要在血管损伤，暴露的内皮下胶原及组织因子〔TF〕启动外源性凝血系统时，PMPs才能表现出促进血浆凝血酶及纤维蛋白生成活性，这提示PMPs主要介入生理性止血，而MMPs可能介入病理条件下的高凝状态及自发血栓的构成。Merten等〔3〕进一步研究发现，与血小板的聚集机制类似，PMPs可通过其细胞膜上携带的糖蛋白Ⅱb/Ⅲa〔GPⅡb/Ⅲa〕与黏连糖蛋白、纤维蛋白原、纤连蛋白等多种血管内皮基质结合。与血小板不同的是，PMPs几乎不与血管性血友病因子〔vWF〕绑定，这可能与PMPs膜上GPⅡb/Ⅲa构造发生了变化有关。研究还发现，PMPs除了本身所具备的促凝作用外，尚可促进血小板间的聚集并粘附于血管内皮，与血小板共同介入促凝作用。血小板的活化是PMPs发挥作用的先决条件，活化后的血小板其膜外表GPⅡb/Ⅲa构型发生变化，使GPⅡb/Ⅲa受体与配体纤维蛋白原结合加强，纤维蛋白原可作为PMPs与血小板结合的桥梁。2.1.1TF+MPs介导的促凝血活性TF是凝血因子FⅦ和FⅦa的受体，TF:FⅦa复合物能激活FⅨ和FⅩ,在内源和外源性凝血途径中均发挥重要作用，TF:FⅦa复合物是止血的基础〔图1〕。据报导循环中具有促凝活性的TF主要来源于MMPs〔4〕.体外实验发现，在被TF启动凝血的血液中，参加TF+MPs可使血栓构成时间缩短，但凝血酶含量并未增加，提示TF+MPs主要在启动凝血中发挥作用〔5〕.健康人的TF+MPs水平及活性很低，在抗凝系统作用下不会引起高凝状态或自发血栓构成。在血管损伤时，血管壁暴露的TF可启动凝血途径，在局部构成血栓，受损的血管被血栓覆盖，进而避免了病理性血栓构成。当循环中TF+MPs明显增加时，它们可随循环血流聚集到受损血管局部覆盖的血栓上，重新启动凝血并可构成致病性血栓。已有实验证实〔6〕,健康人或小鼠体内，较大血管的内皮细胞可表示出相对更多的TF,其含量大约是循环TF+MPs所表示出TF含量的1000倍，据此揣测循环中TF+MPs主要在小血管以及TF低表示出的器官，如肝脏、骨骼肌内发挥促凝作用。但是当前仍不明确的是，在健康人血浆中存在的低水平TF+MPs,能否在生理性凝血反响中发挥主要作用，以及TF+MPs能否可作为预测个体血栓构成风险的生物标记物。有学者还发现〔7〕,唾液中除含有溶菌酶，免疫球蛋白等抗菌物质外，也含有TF+MPs,可促进受损的口腔表皮止血。介导的促凝血活性PS是一种镶嵌于细胞膜上的磷脂，通常情况下位于细胞膜内外表，在细胞膜外外表几乎不表示出。在MPs构成经过中，PS由细胞膜内侧转移到细胞膜外侧。因而，各种来源的MPs外表均有一定量的PS暴露。外表带有负电荷的PS可与FⅦ、FⅨ、FⅩ等多种凝血蛋白上带正电荷的-羟基谷氨酸互相吸引，一方面促进了TF的解密,另一方面为内源性凝血途径中的Tenase复合物和共同凝血途径中凝血酶原酶复合物的构成提供了催化外表，使凝血酶〔FⅡa〕的构成速度大大加快〔图1〕.Lipets等〔8〕发现，在参加FⅪa和FⅨa的血浆,血浆中的PS+MPs有助于凝血反响的启动和加速，使血浆呈现出自发凝血倾向。而通过离心法去除了MPs的血浆，其凝血活性减弱，自发凝血倾向消失，当再次参加表示出PS的人工囊泡后可恢复血浆凝血活性，并部分出现自发凝血倾向，证实了PS+MPs具有促凝血活性。在生理状态下，MPs的促凝活性可被抗凝系统抑制，避免自发性血栓构成，而在某些病理条件下，MPs的质和〔或〕量发生了异常改变，使凝血与抗凝平衡遭到毁坏，最终引发凝血功能紊乱。2.2MPs的促凝作用与凝血功能异常的相关疾病2.2.1MPs与血液系统疾病在某些紫癜性疾病，MPs的促凝作用利于出血倾向的改善。特发性血小板减少性紫癜〔ITP〕是一种本身免疫介导血小板毁坏的出血性疾病。Sewify等〔9〕研究发现ITP患者血液中具有促凝活性的MPs的数量明显增高，在一定程度上可代偿血小板的减少，改善ITP患者的出血倾向。在血栓性血小板减少性紫癜〔TTP〕患者血浆中也发现增加的EMPs及PMPs,其含量与出血程度呈负相关，可能有利于减轻出血倾向。镰状细胞病〔SCD〕和阵发性睡眠性血红蛋白尿〔PNH〕是以慢性溶血伴易栓倾向为特点的溶血性疾病。慢性溶血是导致高凝状态和易栓倾向的重要原因之一，除此之外，血小板的活化以及血浆中促凝MPs水平增加也是血栓构成的重要促进因素。Gerotziafas等〔10〕对SCD患者MPs的来源和促凝活性进行研究发现，MPs主要来源于红细胞并表示出PS,这些红细胞来源的PS+MPs可使凝血酶生成增加。Kozuma等〔11〕研究发现，PNH患者血浆中具有促凝活性的PMPs和EMPs显着增加；且补体C5b-9可促使锚链膜蛋白缺陷的PNH红细胞释放促凝MPs,进而揣测PNH红细胞释放的促凝MPs可能是血栓构成因素之一。特发性血小板增加症〔ET〕及真性红细胞增加症〔PV〕是造血干细胞克隆性增殖为特征的一种骨髓增殖性疾病，常并发动静脉血栓构成。其血液易栓倾向与血细胞异常增加以及促凝MPs有关。Duchemin等〔12〕研究发现，以正常人为对照，PV和ET患者的循环促凝活性提高，其原因与MPs抑制血栓调节蛋白活性有关。血栓调节蛋白可结合凝血酶并降低其活性，加强蛋白C的活性，进而起到抗凝作用。他们进一步提出通过抗血小板或降细胞治疗或许会改善患者循环的高凝状态。MPs生成障碍也是出血相关疾病的发病机制之一。Castaman综合征和Scott综合征的患者均有出血倾向，其共同的发病机制是血小板活化经过中PS向外表转位存在缺陷，体外研究发现，这些患者的血小板产生PS+MPs亦存在缺陷〔13-14〕.在某些伴有凝血功能紊乱的恶性血液系统疾病中，恶性血液细胞释放的MPs是引发凝血功能紊乱的重要因素之一。急性早幼粒细胞白血病〔APL〕患者发病时即常表现出严重的凝血功能紊乱，出血是该病最常见的早期死亡原因，血栓构成并发症亦见于约10%的患者。研究发现，APL细胞胞质内含有大量TF、癌性促凝物等促凝物质，细胞外表还有较多量AnnexinⅡ、组织性纤溶酶原激活物〔tPA〕等促纤溶物质表示出，是导致APL凝血功能紊乱的根本原因。最近研究发现〔15〕,APL患者血浆中PMPs明显减少，而早幼粒细胞释放的MPs〔APL-MPs〕却显着增加，这可能与循环中早幼粒细胞异常增加而血小板减少有关。APL患者的TF+MPs水平比健康对照组高约10倍，其中61.06%来源于早幼粒细胞。在进一步对APL-MPs促凝活性的研究中发现，APL-MPs携带有来源于母细胞的促凝、促纤溶活性物质，并且与健康人外周血MPs相比，APL-MPs可明显缩短凝血时间并增加凝血酶的生成量。由此揣测，APL-MPs亦介入了APL凝血病的发生。2.2.2MPs与糖尿病糖尿病患者血管内皮损伤和血液高凝状态是发生严重心脑血管事件的基础。研究发现，1型和2型糖尿病患者血浆中PS+MPs均较健康对照明显增加，但以TF+PMPs的促凝作用在启动和维持其高凝状态中的作用更明显；另外，血糖或胰岛素水平增高可进一步增高TF+MPs的促凝活性〔16〕,提示TF+MPs的促凝活性加强是导致糖尿病高凝状态和血栓构成的不利因素之一。2.2.3MPs与动脉粥样硬化血栓构成动脉粥样硬化是心脑血管疾病最重要的病理基础，斑块纤维帽破裂可导致血栓构成，血栓脱落造成的栓塞，可引起急性心肌梗死、脑中风及猝死等急重症发生。研究发现，在粥样斑块内含有大量内皮细胞、白细胞及平滑肌细胞等细胞来源的MPs,并发现斑块内的MPs具有很强的促凝活性，其产生凝血酶的能力是患者循环中的MPs的2倍〔17〕.当斑块纤维帽破裂时，循环血液与斑块内MPs接触进而促进血栓构成。循环MPs也介入了动脉粥样硬化斑块血栓构成。循环MPs及PMPs可促使血小板与血管胶原蛋白结合，进而利于血小板及纤维蛋白在斑块破裂处积聚，致使动脉粥样斑块部位血栓扩大〔18〕.2.2.4MPs与免疫系统疾病在某些免疫介导的血栓性疾病中，本身抗体可能有助于释放MPs,增加了血栓构成的危险性。系统性红斑狼疮〔SLE〕是一种累及多系统多器官的本身免疫性疾病，其血栓和〔或〕栓塞并发症为SLE主要死亡原因之一。Pereira等〔19〕在比拟SLE患者与正常对照组循环中MPs的水平及其与血浆促凝活性关系时得出结论，SLE患者循环中主要以PMPs水平明显升高，并且增高的PMPs水平与患者加强的血浆凝血生成能力呈正相关。抗磷脂抗体综合征〔APS〕是一组由抗磷脂抗体引起的主要以动静脉血栓构成及习惯性流产为临床表现的综合征。APS抗磷脂抗体可免疫活化包括单核细胞和内皮细胞在内的多种细胞，使其表示出TF同时释放TF+MPs.Willemze等〔20〕研究证实了APS存在高水平TF+MPs;对伴或不伴动静脉血栓和〔或〕习惯性流产并发症的APS患者比拟发现，伴并发症的APS患者TF+MPs的水平增高，其促凝活性加强。提示在免疫相关血栓构成中TF+MPs可能发挥一定的作用。2.2.5MPs与恶性肿瘤静脉血栓构成是肿瘤患者，尤其是已发生广泛远处转移的晚期肿瘤患者的常见并发症。在呼吸系统肿瘤，如肺癌；生殖系统肿瘤，如卵巢癌以及消化系统肿瘤，如胰腺癌、大肠癌等实体肿瘤中，除手术、化疗以及肿瘤本身等公认的血栓构成因素外，亦发现MPs可增加静脉血栓构成的风险〔21〕.研究证实肿瘤相关血栓构成与血浆中出现增加的肿瘤细胞来源TF+MPs并且其促凝活性较正常细胞来源MPs显着增高有关。Zwicker等〔22〕在研究TF+MPs与发生癌症相关深静脉血栓〔VTE〕关系时发现，并发VTE的癌症患者比未并发VTE的癌症患者存在更高层次水平的TF+MPs,同时他们在手术切除肿瘤后发现，TF+MPs水平也相应降低。Julia等〔23〕在胰腺癌患者中发现循环中存在一定量肿瘤细胞来源的TF+MPs,其促凝活性较正常细胞来源TF+MPs明显加强，在随后的研究中进一步发现，TF+MPs促凝活性加强与患者VTE的发生呈正相关。MPs作为化疗药物对内皮细胞、肿瘤细胞及其他细胞毁坏和诱导凋亡作用而释放的促凝物也是构成恶性肿瘤血栓构成的原因之一。有实验发现，铂类化疗药诱导内皮细胞发生凋亡，随着药物作用的时间和浓度的增加，释放具有促凝活性的EMPs增加，EMPs促凝活性加强主要是由PS暴露量增加引起，而非TF〔24〕.3MPs的抗凝作用及机制MPs的抗凝作用在维持凝血与抗凝血平衡中发挥重要作用，但其相关研究当前报道较少。研究已证实，TF:FⅦa复合物的凝血活性可被组织因子途径抑制物〔TFPI〕抑制，这种抑制物主要由内皮细胞合成，存在于循环血液中，当前已发现TFPI亦可表示出于MPs中：某些实体肿瘤如胰腺癌患者的肿瘤细胞源的MPs〔25〕及糖尿病患者的MPs〔26〕.TFPI主要通过抑制TF:FⅦa复合物对FⅩ的活化作用而调节凝血平衡。在临床研究中发现〔27〕,肿瘤患者血浆的TF+MPs/TFPI+MPs的比例明显增高，可到达0.9,而正常人的比值为0.4,证明患者的凝血抗凝血平衡被毁坏，血浆处于高凝状态。MPs的抗凝作用部分是基于它们携带的PS、乳凝集素和蛋白S等物质，它们是活化蛋白C的辅因子，活化的蛋白C可结合到表示出蛋白C受体的MPs上，进而灭活FⅤa和FⅧa,削弱FⅩa激活凝血酶原的作用，使凝血酶的生成减少〔28〕,因而MPs可通过抑制凝血酶的生成发挥其抗凝作用。4MPs的促纤溶作用及机制MPs的纤溶活性是通过溶解纤维蛋白进而介入调节凝血抗凝血平衡。Lacroix等〔29