血栓調(diào)節(jié)蛋白基因多態(tài)性與腦梗死關(guān)系的研究進(jìn)展

武 嶺 綜述 孟 強(qiáng)校審

1）昆明醫(yī)學(xué)院 昆明 650032 2）云南省第一人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 昆明 650032

腦梗死（brain infarction，BI）是一種常見且嚴(yán)重影響人類生活和健康的老年性疾病，其病理生理過程較為復(fù)雜，遺傳因素在其發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用，同時(shí)凡涉及動(dòng)脈粥樣硬化、血栓形成和血管收縮等發(fā)病機(jī)制的諸多因素均可引起B(yǎng)I。近年來，有關(guān)腦梗死與諸多基因多態(tài)性的相關(guān)性探討逐漸受到了重視，例如血管緊張素Ⅱ受體、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、載脂蛋白E、雌激素受體、纖溶酶原激活物抑制劑Ⅰ，血栓調(diào)節(jié)蛋白（thrombomodulin，TM）等。TM是存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的單鏈糖蛋白，在機(jī)體抗凝機(jī)制中發(fā)揮了重要的作用。近年來，研究發(fā)現(xiàn)TM基因多態(tài)性可致TM基因表達(dá)下調(diào)，功能異常，從而成為腦梗死的重要危險(xiǎn)因素，但尚未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，為此，本文就此及相關(guān)內(nèi)容作以綜述。

1 TM的生物學(xué)特性和功能

1.1 TM的分布TM是位于內(nèi)皮細(xì)胞（endothelial cell，EC）膜上的一種高黏附性受體，可與凝血酶結(jié)合并快速激活蛋白C（protein C，PC）而出現(xiàn)抗凝作用，于1981年被美國科學(xué)家Esomon［1］等首次發(fā)現(xiàn)，并命名為血栓調(diào)節(jié)蛋白。TM主要表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞的表面，在血小板、單核細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞表面也有少量表達(dá)，早期研究報(bào)道認(rèn)為TM在人類大腦中的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上不表達(dá)或表達(dá)很少，而近年日本學(xué)者［2］通過定量比較聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（QC－PCR）和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PT－PCR）方法顯示TM在腦內(nèi)表達(dá)有選擇性，TM mRNA表達(dá)在大腦皮質(zhì)最高，小腦次之，腦干最低。

1.2 TM的結(jié)構(gòu)TM為一單鏈糖蛋白，它的表達(dá)產(chǎn)物由575個(gè)氨基酸構(gòu)成，修飾成熟后的TM有554個(gè)氨基酸殘基組成，一般可分為5個(gè)功能區(qū)，第一區(qū)是由223個(gè)氨基酸殘基組成的N末端，即凝素樣結(jié)構(gòu)區(qū)，其中有20％序列與凝集素相似，該區(qū)不參與激活、活化PC的過程，功能尚不清楚。第二區(qū)由236個(gè)氨基酸殘基組成的6個(gè)表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）結(jié)構(gòu)重復(fù)片段，即EGF結(jié)構(gòu)區(qū)，結(jié)構(gòu)中的4區(qū)是激活PC所必須的，5區(qū)和6區(qū)是凝血酶結(jié)合部位。第三區(qū)為富含絲/蘇氨酸區(qū)，位點(diǎn)中的硫酸軟骨素對(duì)TM與凝血酶的結(jié)合起穩(wěn)固作用。第四區(qū)為23個(gè)氨基酸殘基組成的跨膜區(qū)。第五區(qū)為38個(gè)氨基酸殘基組成的羧基末端胞漿功能區(qū)，有較多的磷酸化，這與TM的內(nèi)吞作用有關(guān)，當(dāng)TM與凝血酶結(jié)合形成復(fù)合物就發(fā)生內(nèi)吞作用，被吞進(jìn)去的凝血酶被溶酶體降解，部分TM重新回到細(xì)胞表面，此過程不僅是凝血酶清除途徑之一，而且還是調(diào)節(jié)PC活化的機(jī)制之一，具有重要的生理意義。

1.3 TM的功能TM位于細(xì)胞表面，是凝血酶的受體，它主要作用有：（1）與凝血酶以1∶1結(jié)合形成復(fù)合物后，凝血酶不再具有促凝活性，但卻獲得了比游離的凝血酶強(qiáng)1000倍的激活蛋白C（PC）的能力，活化的PC（activated protein C，APC）在蛋白S存在情況下可以使凝血因子Ⅴa和Ⅷa因子降解失活，促進(jìn)纖溶，起到抗凝作用。（2）抑制凝血酶的活性，使其失去促纖維蛋白凝塊形成及促血小板聚集的能力。（3）促進(jìn)凝血酶Ⅲ滅活凝血酶。TM不僅具有抗凝活性，而且參與各種生理和病理過程，包括炎癥和腫瘤［3］、動(dòng)脈硬化及血栓形成等。

1.4 TM表達(dá)的調(diào)節(jié)TM的表達(dá)受許多炎性介質(zhì)，細(xì)菌內(nèi)毒素及細(xì)胞因子的影響。研究表明，凝血酶、血管內(nèi)皮生長因子、組胺、c AMP、維甲酸、茶堿、熱休克、他訂類藥物在轉(zhuǎn)錄水平可以上調(diào)TM的表達(dá)，而剪應(yīng)力、血流動(dòng)力學(xué)改變、內(nèi)毒素、缺氧、氧化型低密度脂蛋白、β型轉(zhuǎn)化因子、脂多糖則抑制TM基因的表達(dá)，TNF－α、IL－1是在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后抑制TM的表達(dá)，阿司匹林也可使TM血漿濃度下降。

2 TM與腦梗死的關(guān)系

2.1 TM與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生腦梗死的主要病因?yàn)閯?dòng)脈粥樣硬化及血栓形成。而動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展及血栓的形成，均與內(nèi)皮細(xì)胞、凝血酶有著密切的關(guān)系。TM是一種重要的抗凝分子和內(nèi)皮保護(hù)因子，在動(dòng)脈粥樣硬化中作為凝血酶受體而發(fā)揮抗血栓形成和抗炎作用，從而起到延緩動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的作用。

凝血酶有促進(jìn)凝血、損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、增加低密度脂蛋白通透性、促進(jìn)脂質(zhì)沉積于動(dòng)脈壁等作用，同時(shí)凝血酶還可活化血小板、促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的有絲分裂和轉(zhuǎn)移、促進(jìn)細(xì)胞的活化與黏附。此外，在動(dòng)脈粥樣硬化基礎(chǔ)上，凝血酶通過凝血瀑布正反饋機(jī)制造成動(dòng)脈閉塞。而TM是使凝血酶由促凝因子轉(zhuǎn)變?yōu)樯硇钥鼓蜃拥闹匾镔|(zhì)。在血管內(nèi)皮表面，TM作為凝血酶受體，與凝血酶有高親合性，二者以1∶1結(jié)合形成凝血酶/TM復(fù)合物，使凝血酶分子結(jié)構(gòu)改變，喪失了促凝活性和誘導(dǎo)血小板聚集的能力，使凝血酶從最強(qiáng)的促凝因子轉(zhuǎn)變?yōu)樽顝?qiáng)的抗凝因子，在細(xì)胞表面或磷脂小泡中激活PC形成凝血酶－TM－PC復(fù)合物，從而抑制內(nèi)、外源性凝血反應(yīng)。

此外，在大腦缺血過程中，細(xì)胞因子類能夠吸引白細(xì)胞，并且刺激白細(xì)胞分子黏附力的合成，促進(jìn)大腦損傷組織的炎性反應(yīng)。而Conway等［4］通過觀察在去除TM 植物血凝素區(qū)基因的大鼠中，發(fā)現(xiàn)TM植物血凝素可抑制中性粒細(xì)胞黏附內(nèi)皮細(xì)胞而具有抗炎作用。而且，TM能夠降低白細(xì)胞和k－B核因子表達(dá)，延長凝血酶誘導(dǎo)的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)激酶和核內(nèi)阻滯而發(fā)揮抗炎作用。

2.2 TM與腦梗死的關(guān)系目前對(duì)于TM表達(dá)與腦梗死之間關(guān)系的研究國內(nèi)外較多，但存在著諸多矛盾。Jean－Marc等［5］觀察了492例腦梗死患者及與之年齡性別相匹配的對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)隨著年齡及高血壓程度的變化，可溶性TM的濃度隨之增加，但病例組與對(duì)照組并無明顯差異，研究者認(rèn)為升高的血漿TM濃度可以用血管的情況來解釋，對(duì)于血管無病變的受試者，升高的TM可以減少梗死的風(fēng)險(xiǎn)，而對(duì)于已經(jīng)發(fā)生過腦梗死的患者，升高的TM則預(yù)示著不良的結(jié)果。但是Zhang等［6］針對(duì)中國人腦梗死后血液中可溶解性血漿調(diào)節(jié)蛋白研究顯示，急性腦梗死后血栓調(diào)節(jié)蛋白含量增加，經(jīng)多因素回歸分析后顯示其是急性腦梗死的的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。日本Nomura［7］曾報(bào)道83例急性腦梗死的病人s TM濃度與疾病的嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，對(duì)于較嚴(yán)重的腦梗死，較低水平的s TM可能對(duì)疾病的進(jìn)展和梗死的再發(fā)起重要的作用。而Wada等［8］研究早老年人群中大腦的小血管病變（包括腔隙性腦梗死和缺血性白質(zhì)疏松）發(fā)現(xiàn)s TM顯著增高，并認(rèn)為血清中s TM的濃度檢測有助病人的早期診斷和病情動(dòng)態(tài)觀察。

3 TM基因多態(tài)性與腦梗死的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)TM等位基因的多個(gè)位點(diǎn)變異在血栓性疾病和心腦血管疾病發(fā)病機(jī)制中可能為潛在的致病因素，目前發(fā)現(xiàn)的變異有如下三種：（1）TM調(diào)控基因近側(cè)序列中有三個(gè)點(diǎn)突變（G－133A，G－33A，9－10GG/AT）。（2）TM 調(diào)控基因遠(yuǎn)側(cè)序列中有 八個(gè) 點(diǎn)突變，報(bào)道的有 G－1166A，G－1748C，C1922T，－1208/1209缺失 TT。（3）編基因序列中有九個(gè)點(diǎn)突變（G127A，G129C，G236C，G543A，C1418T，G1456T，C1483T，C1502T及1689插入T）。

研究表明，TM基因自然突變的發(fā)生削弱了其在內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá)及其功能。Kunz等［9］把突變型基因與野生型基因作了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)有四處點(diǎn)突變對(duì)TM蛋白的表達(dá)有決定性的影響。其中，有三處點(diǎn)突變降低了TM蛋白的表達(dá)，如果野生型基因表達(dá)TM蛋白的能力為100％，那么Arg385Ser變異表達(dá)就為（50.2±5％，P＜0.001），Pro－477Ser變異表達(dá)就為（78.6±1％，P＜0.001），Pro483Leu變異表達(dá)就為（82.1±8％，P＜0.007），而del791－801突變則使TM蛋白不能在細(xì)胞表面表達(dá)。

近年來，關(guān)于TM基因多態(tài)性的研究較多，但與腦梗死關(guān)系的報(bào)道較少。位于啟動(dòng)子區(qū)域的－33G/A調(diào)控基因，其突變位點(diǎn)靠近TATA盒，該突變可能減少血栓調(diào)節(jié)蛋白的濃度，有研究報(bào)道在亞洲人群常攜帶TM－33G/A基因突變。LI［10］選取了333名缺血性卒中患者及257名對(duì)照者（同）研究該基因多態(tài)性與卒中的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)基因突變GA＋AA在病例組為18.3％，而對(duì)照組為24.1％，沒有明顯差異，但進(jìn)一步通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)對(duì)于年輕受試者（年齡≤60歲），基因突變者更易發(fā)生卒中及頸動(dòng)脈硬化，而且多元分析顯示糖尿病和G－33A多態(tài)性是頸動(dòng)脈硬化的獨(dú)立發(fā)病因素。同時(shí)在2000年Warner等［11］采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)－限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)調(diào)查465位急性卒中的白種人G127A位點(diǎn)變異情況，該位點(diǎn)位于植物血凝素片段，研究顯示病例組A等位基因發(fā)生率為0.5％，對(duì)照組為0.7％，因此研究者認(rèn)為TM的G127A多態(tài)性并非腦梗死的主要危險(xiǎn)因素。在TM基因中，報(bào)道較多的是C1418T，該基因變異導(dǎo)致TM分子中第6個(gè)EGF結(jié)構(gòu)區(qū)上Ala455Val表達(dá)差異，使凝血酶的結(jié)合和PC的活化異常，從而影響TM的功能，Cole等［12］為研究該基因，調(diào)查了141例首次發(fā)生缺血性卒中的年輕婦女（44％為黑種人）（15～44歲）和210例（35％為黑種人）年齡相匹配的正常婦女作對(duì)照組，證明C等位基因變異是卒中的潛在危險(xiǎn)，調(diào)整年齡、種族、吸煙、糖尿病等其他危險(xiǎn)因素后，發(fā)現(xiàn)TM的AA變異較AV和VV更容易發(fā)生卒中（95％可信區(qū)間，1.1～3.31）。然而，Olivot等［13］于2008年報(bào)道 TM 的G1748C，－1208/－1209del TT，C1418T這三種常見的基因變異與腦梗死的發(fā)病率，卒中后5年的死亡率及血漿中TM濃度的關(guān)系均無統(tǒng)計(jì)意義。可見，意見尚未統(tǒng)一。

4 展望

近年來，對(duì)TM在腦血管中的作用及其與腦梗死的關(guān)系越來越受到重視，但對(duì)于TM濃度變化，TM基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化和腦梗死發(fā)病之間的關(guān)系，還需要更加深入的研究，這將對(duì)從分子水平上探索腦梗死發(fā)病的病理生理機(jī)制及抗栓、抗動(dòng)脈粥樣硬化方面有著重要意義。

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