重癥急性胰腺炎與凝血功能紊亂

黃澤平 郭亞民 吳新民 徐延鈞

重癥急性胰腺炎與凝血功能紊亂

黃澤平 郭亞民 吳新民 徐延鈞

急性胰腺炎(AP)的發(fā)病機制尚未完全闡明，目前公認的有白細胞過度激活-炎性因子級聯(lián)瀑布效應學說、腸道細菌易位與“二次打擊”學說、細胞凋亡學說、胰腺微循環(huán)障礙學說等，其中炎性介質及二次打擊中的血液循環(huán)障礙均可導致凝血、抗凝血系統(tǒng)的功能紊亂，促使胰腺組織微循環(huán)障礙，從而誘發(fā)和加重胰腺炎。研究顯示[1]，凝血、抗凝血指標可以提示重癥急性胰腺炎(SAP)時胰腺組織損傷程度、血栓形成及有關并發(fā)癥發(fā)生的傾向，這對指導臨床治療有重要意義。

一、SAP時血管內(nèi)皮細胞變化與凝血功能的關系

血管內(nèi)皮細胞是連續(xù)被覆在全身血管內(nèi)膜的一層細胞群，具有廣泛的抗凝血機制，主要表現(xiàn)為：(1)合成和分泌抗凝血因子，如凝血酶調節(jié)蛋白、肝素樣物質和組織因子途徑抑制物(tissue factor pathway inhibitor, TFPI)；(2)合成和分泌促纖溶因子，如組織型纖溶酶原激活因子(tissue plasminogen activator,t-PA)；(3)合成和分泌抑制血管擴張和血小板凝集的因子，如前列腺環(huán)素(PGI2)。因此，維持正常的血管內(nèi)皮細胞的調節(jié)功能對防止出血和血栓形成有重要作用。

SAP時炎癥介質刺激中性粒細胞和巨噬細胞通過細胞黏附分子黏附于血管內(nèi)皮細胞，誘導其活化而釋放基質金屬蛋白酶9(MMP9)，導致血管基質的降解，細胞間隙增大，內(nèi)皮完整性破壞，間質水腫，血管滲漏。同時血管內(nèi)皮細胞活化后產(chǎn)生的組織因子(tissue factor,TF)和vWF(von Willebrand Factor)因子均能激活外源性凝血系統(tǒng)，并作為FⅧ的載體蛋白參與凝血[2]；另一方面，血管內(nèi)皮細胞異?；罨罂蓞⑴c合成各種生物活性物質，調節(jié)血管緊張度和炎癥反應，使維持微循環(huán)功能的機制失調而強化血管內(nèi)血栓形成，通過多方面相互作用而造成SAP病情的惡化。

二、SAP時炎癥介質變化與凝血功能的關系

SAP的胰腺壞死產(chǎn)物迅速誘導氧自由基釋放，活化NF-κB，并隨之產(chǎn)生大量炎癥介質如TNF-α、IL-1β、IL- 6、IL-8、血小板活化因子(PAF)和細胞黏附分子 1 等，使單核細胞和內(nèi)皮細胞表達TF，激活外源性凝血途徑，產(chǎn)生具有促炎作用的凝血酶。另一方面TF-FⅦa復合物、活化的FⅩ、凝血酶和纖維蛋白都可以促進血管內(nèi)皮細胞和白細胞分泌促炎癥介質IL-6和IL-8的產(chǎn)生，促進白細胞黏附分子及PAF的合成和釋放[3]。凝血酶可通過誘導E-選擇素、P-選擇素和血小板活化因子的表達，促進血小板活化和中性粒細胞的聚集、黏附，加強血管內(nèi)皮細胞和中性粒細胞之間的相互作用[4]。

炎癥反應中產(chǎn)生的花生四烯酸代謝產(chǎn)物(血栓烷A2、白三烯)均是強烈的血管收縮劑和血小板聚集劑，可破壞血管內(nèi)皮的完整性，促使微血栓形成。同時氧自由基除導致自身組織細胞的損傷外，還促使血液呈高凝狀態(tài)，消耗凝血因子，增加纖維蛋白降解產(chǎn)物生成。中性白細胞釋放的其他炎癥介質如前列腺素等可產(chǎn)生激肽及活化補體系統(tǒng)(如C5a和C3a)，增加血管通透性，使血漿成分滲出，血液濃縮，進一步加重微循環(huán)障礙，導致臟器功能不全[5]。

凝血與炎癥相互影響的病理生理基礎是細胞信號通道。研究發(fā)現(xiàn)，AP時可影響NF-κB、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信號轉導通路的活性，認為兩者在炎癥反應中發(fā)揮重要作用[6]。NF-κB能與多種細胞因子、黏附分子基因啟動子部位的κB位點結合，增強這些基因的轉錄和表達，導致TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、ICAM-1和P-selectin等基因的過度表達[7]。p38MAPK信號轉導通路通過參與影響血小板的功能和組織因子的生成而參與血管內(nèi)血栓形成，p38MAPK的抑制劑可減弱脂多糖(LPS)所導致的凝血反應[8]，此外p38MAPK在凝血酶誘導炎癥介質如IL-8和巨噬細胞趨化因子的產(chǎn)生過程中發(fā)揮關鍵作用，抑制劑的應用可弱化上述表現(xiàn)[9]。同時有研究認為[10]，可溶性的纖維蛋白通過促進NF-κB抑制劑的降解而活化NF-κB參與抑制中性粒細胞的凋亡，并確認抗凝物有可能通過影響炎癥反應的信號轉導途徑而調控炎癥因子的產(chǎn)生，如血栓調節(jié)蛋白(TM)的lectin區(qū)域可抑制p38MAPK和NF-κB信號通道的活化而抑制中性粒細胞和內(nèi)皮細胞的作用，減少炎癥介質的表達和釋放[11]。

三、SAP時凝血-抗凝血系統(tǒng)的變化

SAP引發(fā)全身炎癥反應綜合征(SIRS)時，感染率明顯增加，病原菌以過度釋放的細胞因子和炎性介質為中介加重凝血功能紊亂。G-菌、內(nèi)毒素、TNF-α等通過組織因子途徑激活凝血酶，啟動外源性凝血途徑；G+細菌、外毒素、受損的內(nèi)皮細胞等促進血小板活化因子的釋放，誘導血小板聚集，激活凝血酶，啟動內(nèi)源性凝血途徑。內(nèi)外源凝血途徑全面地激活，產(chǎn)生大量的凝血酶，導致凝血系統(tǒng)持續(xù)地激活，纖溶被抑制，廣泛性微血管內(nèi)血栓形成，多種凝血因子被消耗。胰腺微血管內(nèi)血栓的廣泛形成，抗凝血酶的消耗，促進血液形成高凝狀態(tài)，同時又激活了中性粒細胞、單核巨噬細胞等釋放大量的細胞因子和炎性介質，加重SIRS并促其發(fā)展為多器官功能不全(MODS)。SAP由于血管和組織的損傷，造成動、靜脈血栓形成、出血以及嚴重并發(fā)癥，凝血-抗凝血系統(tǒng)各項指標變化顯著[12]。

研究發(fā)現(xiàn)，SAP個別患者凝血酶原時間(PT)、活化部分凝血活酶時間(APTT)較正?？s短，在高凝階段，隨著疾病的發(fā)展，凝血因子被消耗，并出現(xiàn)纖溶亢進的表現(xiàn)[13]。另有研究發(fā)現(xiàn)，輕癥急性胰腺炎(MAP)組PT、APTT和Ranson積分之間無直線相關關系；但SAP組和MODS組PT、APTT和Ranson積分之間均存在直線相關關系(P<0.01)[14]。在一項急性壞死性胰腺炎(ANP)的動物實驗研究中發(fā)現(xiàn)， 24 h到48 h之后血漿抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ) 、血小板、纖溶酶原減少，此外，F(xiàn)ib水平升高，PT和APTT時間延長，緊接著AT-Ⅲ、血小板數(shù)目及補體減少。

機體的抗凝系統(tǒng)包括細胞抗凝系統(tǒng)(如網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞對凝血因子、組織因子、凝血酶原復合物以及可溶性纖維蛋白單體的吞噬)和體液抗凝系統(tǒng)(如絲氨酸蛋白酶抑制物、蛋白質C、TFPI和肝素等)。它可通過本身分子中的精氨酸殘基與凝血因子FⅨa、FⅩa、FⅪa 、FⅫa、FⅧa和凝血酶分子中活性部位的絲氨酸殘基結合，從而滅活這些凝血因子，達到抗凝作用；同時AT-Ⅲ還可以防止參與凝血過程的組成成分與活化細胞接觸，從而限制黏附分子、細胞因子以及炎癥介質如PAF的表達；AT-Ⅲ可誘導PGI2形成，抑制白細胞與內(nèi)皮細胞之間的相互作用，同時作為潛在的溶酶體蛋白酶抑制劑，減輕細菌毒素的細胞毒反應。SAP時，胰腺內(nèi)常伴有靜脈炎、靜脈血栓、動脈炎、動脈血栓等病變[15]，這種廣泛的血管內(nèi)皮細胞的損傷也使AT-Ⅲ生成障礙。

蛋白質C(protein C，PC)是由肝臟合成的維生素K依賴因子，它以酶原形式存于血漿中。當凝血酶與血管內(nèi)皮細胞上的凝血酶調制素結合后，凝血酶能從PC分子上裂解一個小肽，使PC具有生物活性。激活的PC(APC)有以下作用：(1)通過滅活 FVa 和 FⅧa，限制凝血酶生成，限制凝血酶的一系列促炎作用；(2)阻礙FXa與血小板上的磷脂膜結合，削弱FⅩa對凝血酶原的激活作用；(3)抑制Ⅰ型纖溶酶原激活物抑制因子(PAI-1)，加強纖溶系統(tǒng)，刺激纖溶酶原激活物的釋放，增強纖溶酶活性，減少纖維蛋白在組織中的沉積；(4)參與抑制 E-選擇素、IL-1、TNF-α的產(chǎn)生及其介導的細胞黏附。SAP患者廣泛的血管內(nèi)皮細胞損傷使凝血酶調節(jié)蛋白生成減少，導致APC形成障礙。在牛黃膽酸鈉誘導的實驗性急性壞死性胰腺炎(ANP)后1 h，PC明顯降低，腎和肺微循環(huán)有血栓形成，因此認為PC的活性變化可作為SAP中血流動力學改變的早期特異性指標[16]。

四、SAP時纖維蛋白溶解系統(tǒng)的變化

纖維蛋白原(FIB)是由肝細胞合成的一種大分子糖蛋白，血漿含量為2.0～4.0 g/L，在急性炎癥時血漿濃度可增加2～3倍。在凝血過程中，F(xiàn)IB被凝血酶酶解轉變?yōu)槔w維蛋白，并最終形成穩(wěn)定的纖維蛋白凝塊。AP患者FIB的升高導致微血栓形成，機體末梢循環(huán)缺血、出血，血液呈高凝狀態(tài)，從而誘發(fā)微循環(huán)障礙和彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)。FIB升高的機制可能是AP患者血中IL-6升高，刺激肝細胞合成FIB。發(fā)生DIC病死的SAP患者FIB低，與其FIB被大量消耗，纖溶亢進被降解有關。所以FIB進行性發(fā)生變化提示SAP患者預后不佳[14]。

D-二聚體(D-dimer)是出現(xiàn)繼發(fā)纖溶時纖維蛋白被纖溶酶水解后形成的二聚體，由相鄰兩個纖維蛋白單位的D區(qū)以Y鏈形成的共價結合物。它的出現(xiàn)是體內(nèi)高凝狀態(tài)和纖維蛋白原溶解亢進的分子標志物之一。有研究發(fā)現(xiàn)，在SAP病程中D-dimer增加較早并持續(xù)整個過程，被看作是炎癥過程嚴重程度的指標。Radenkovic等[17]研究發(fā)現(xiàn)，SAP病死者具有較低的PC和AT-Ⅲ、較高的D-dimer和纖溶酶原抑制劑-1(PAI-1)，從而認為SAP中纖溶和抗凝血的失調意味疾病的不良后果。血漿D-dimer水平明顯升高，不僅反映體內(nèi)纖維蛋白水平較高，有形成血栓傾向，過多的D-dimer可促進局部炎癥細胞特別是單核細胞合成并釋放某些細胞因子(如IL-1、IL-2)，加劇胰腺微循環(huán)障礙，使病情惡化[18]。檢測AP患者血漿D-dimer的含量，對于診斷治療SAP及判斷預后具有一定的臨床價值。

組織性纖溶酶原激活物(t-PA))是一種絲氨酸蛋白酶，由血管內(nèi)皮細胞合成，主要參與外源性纖溶激活途徑。t-PA與纖維蛋白結合，進一步催化纖溶酶原轉變成纖溶酶。纖溶酶原激活物抑制劑(PAI)由內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞、間皮細胞、巨核細胞產(chǎn)生，以無活性的形式儲存在血小板內(nèi)，其主要作用是通過抑制t-PA來限制血栓局部的纖溶活性。有研究表明[19]，在發(fā)生MODS的SAP患者，血漿t-PA降低、PAI增高，說明SAP患者纖溶系統(tǒng)存在調節(jié)異常。

五、抗凝治療在SAP中的應用

SAP的治療目標是防止并發(fā)癥的發(fā)生。有學者報道，應用抗凝治療ANP動物可減輕ANP的病情[20]。肝素可以抑制SAP導致的凝血系統(tǒng)活化，改善胰腺的微循環(huán)和炎癥反應，而且肝素抗凝治療減少了SAP肺損傷中血小板的截留[21]。最近研究表明，白藜蘆醇可抑制TF在內(nèi)皮細胞和單核細胞的表達[22]。在一項使用AT-Ⅲ治療蛙皮素誘導的大鼠AP實驗中，AT-Ⅲ可以明顯減輕胰腺組織的炎癥反應，減少炎癥介質的表達和釋放[23]Machala等[16]采用APC治療SAP時，可減輕病程進展。有報道采用抗蛋白酶持續(xù)區(qū)域動脈灌注(CRAI)治療ANP可抑制血管內(nèi)凝血，改善胰腺微循環(huán)，預防胰腺壞死[24]。抗凝治療通過改善凝血功能可能是有效治療 SAP的一種新模式。

綜上所述，凝血功能異常與AP的病情嚴重程度有明顯的關系，凝血功能越差，病情就越嚴重。凝血、抗凝血系統(tǒng)異常程度與SAP繼發(fā)SIRS和MODS密切相關。動態(tài)檢測血小板水平及活化度、D-dimer、AT-Ⅲ、FIB、APTT值和各種炎癥介質水平對SAP的診斷和預后都有重要的意義，有可能成為治療SAP的新靶向。

[1] 陳振祥,白樺,白桂香,等.急性胰腺炎患者凝血、抗凝血功能的變化及意義.中國實驗診斷學,2003,7:92-93.

[2] 中華醫(yī)學會消化病學分會胰腺疾病學組.中國急性胰腺炎診治指南(草案).胰腺病學,2004,4:706-708.

[3] Sawa H,Ueda T,Takeyama Y,et al.Elevation of plasma tissue factor levels in patients with severe acute pancreatitis.J Gastroenterol,2006; 41:575-581.

[4] Leone M,Garein F,Chaabane W,et al.Activation of adhesion molecules in patients with septic shock.Ann Fr Anesth Reanim,2003,22:721-729.

[5] Kakafika A,Papadopoulos V,Mimidis K,et al. Coagulation, Platelets, and acute pancreatitis.Pancreas,2007,34:15-20.

[6] Branger J,van den Blink B,Weijer S,et al.Inhibition of eoagulation,fibrinolysis and endothelial cell aetivation by a P38 mitogen-activated protein kinase inhibitor during human endotoxemia.Blood,2003,101:4446-4468.

[7] Vaquero E,Gukovsky I,Zaninovic V,et al. Localized pancreatic NF-kappa B activition and inflammatory response in taurocholate-induced pancreatitis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol,2001,280:G1197-G1208.

[8] Siljander P, Farndale RW, Feijge MA, et al. Platelet adhesion enhances the glycoprotein VI-dependent procoagulant response: Involvement of p38 MAP kinase and calpain.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2001, 21:618-627.

[9] Marin V, Farnarier C, Gres S, et al. The p38 mitogen-activated protein kinase pathway plays a critical role in thrombin-induced endothelial chemokine production and leukocyte recruitment. Blood, 2001, 98: 667-673.

[10] Rubel C,Gomez S, Fernandez GC, et al. Fibrinogen-CD11b/CD18 interaction activates theNF-kappa B pathway and delays apoptosis in human neutrophils.Eur J Immuno,l 2003, 33: 1429-1438.

[11] Conway EM,van de Wouwer M,Pollefeyt S,et al.The lectin-like domain of thrombomodulin confers protection from neutrophil-mediated tissue damage by suppressing adhesionmolecule expression via nuclear factor kappaB and mitogen-activated protein kinase pathways. J Exp Med, 2002,196: 565-577.

[12] 王笑秋,嚴正平,郁衛(wèi)洲.重癥急性胰腺炎早期識別方法探討.醫(yī)學研究生學報,2009,22:273-275.

[13] 易文君,苗雄鷹,王群偉,等.急性胰腺炎血漿凝血功能檢測的臨床意義.中國實用外科雜志,2002,22:740-742.

[14] 何毅.急性胰腺炎患者凝血、纖溶功能的變化檢測及意義.川北醫(yī)學院學報,2005,20:52-54.

[15] Keek T,Friebe V,Warshaw AL,et al.Pancreatic proteases in serum induce leukoeyte-endothelial adhesion and severe Panereatic mieroeireulatory failure. Panereatology,2005,5:241-250.

[16] Machala W,Wachowicz N,Komorowska A, et al.The use of drotrecog in alfa (activated) in severe sepsis during acute pancreatitis-two case studies.Med Sci Monit,2004, 10:CS31-CS36.

[17] Radenkovic D, Bajec D,Karamarkovic A, et al.Disorders of hemostasis during the surgical management of severe necrotizing pancreatitis. Pancreas, 2004, 29: 152-156.

[18] 李舒丹,張嘯,張筱鳳.重癥急性胰腺炎患者血漿中D-二聚體及凝血功能變化研究.中華肝膽外科雜志,2006.8:110-111.

[19] Radenkovic D,Bajec D,Ivancevic N,et al. D-dimer in acute pancreatitis A New Approach for an Early Assessment of Organ Failure. Pancreas,2009;38: 655-660.

[20] Mikami Y, Takeda K, Matsuda K, et al. Rat experimental model of continuous regional arterial infusion of protease inhibitor and its effects on severe acute pancreatitis. Pancreas,2005,30:248-253.

[21] Ceranowicz P,Dembinski A,Warzecha Z,et al.Protective and therapeutic effect of heparin in acute pancreatitis.J Physiol Pharmacol,2008,59:103-125.

[22] Pendurthi UR,Meng F,Mackman N, et al. Mechanism of resveratrol-mediated suppression of tissue factor gene expression. Thromb Haemost,2002,87:155-162.

[23] Hagiwara S,Iwasaka H,Shinqu C,et al. Antithrombin III prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats.Pancreas,2009,38:746-751.

[24] Takeda K.Antiproteases in the treatment of acute necrotizing pancreatitis:continuous regional arterial infusion.JOP,2007,8:526-532.

2010-01-12)

(本文編輯：呂芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.06.030

810007 西寧，青海省人民醫(yī)院普外科(郭亞民、吳新民)；青海大學醫(yī)學院(徐延鈞、黃澤平)

吳新民，Email:wuxm6505@yahoo.com.cn