李欣 綜述 張慶富 審校
一般認為,血栓形成的三大原因是血管損傷、血液性質(zhì)改變和血流動力學異常。燒傷早期,血液多為高凝狀態(tài),血流減慢、紅細胞聚集、白細胞黏附及血小板聚集,導致血栓形成,引起循環(huán)血流動力學異常,重癥患者可發(fā)生彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)及休克等。因此,燒傷后血栓形成的研究及防治有重要臨床意義。本文綜述近年來燒傷后血栓形成機制的研究進展及臨床治療藥物。
燒傷早期的重要病理變化是毛細血管通透性增加。體液通過燒傷創(chuàng)面外滲,或滲入創(chuàng)面遠隔組織和器官的組織間隙,使含有豐富蛋白質(zhì)及電解質(zhì)的體液大量丟失,導致有效循環(huán)血量下降。由于燒傷后丟失的體液以血漿為主,血細胞丟失相對較少,因而,燒傷后血液濃縮,血液黏度增加。實驗證明,燒傷面積30%~60%犬的全血量在傷后2h下降至傷前的60%左右,血漿容量減少約55%,紅細胞減少10%~30%。由此導致有效循環(huán)血量下降,血液濃縮,血流緩慢,造成血管內(nèi)皮細胞(EC)缺氧、變性,膠原纖維暴露,啟動凝血機制。血液濃縮的同時,血小板高度聚集,血流緩慢并形成渦流,更易于血栓形成。觀察高壓電燒傷后家兔腸黏膜微循環(huán),發(fā)現(xiàn)其毛細血管內(nèi)血流較前減慢,呈粒線流或粒流,隨時間延長而進一步減慢為粒緩流;并且在燒傷后即刻發(fā)生紅細胞輕度~中度聚集,1h后出現(xiàn)白色微血栓,數(shù)量隨時間延長而逐漸增多[1]。因此,燒傷后血流變化可促進血栓形成。而燒傷后延遲復蘇又會造成缺血再灌注,再灌注后快速恢復的血流使線粒體呼吸鏈產(chǎn)生的大量活性氧簇(ROS)進入機體組織和器官,導致機體再灌注損傷[2]。而且ROS可激活多種細胞黏附分子,使血細胞與血管內(nèi)皮的黏附性增加、白細胞貼壁滾動、血小板黏附和聚集,均導致血栓形成[3]。
研究表明,光滑的血管內(nèi)皮使內(nèi)皮下的促凝物質(zhì)與血液中的凝血因子分離開來,同時VEC還分泌一氧化氮(NO)和前列腺素,抑制血小板聚集,擴張血管。燒傷后機體由于組織缺血缺氧、再灌注損傷、炎性反應、內(nèi)毒素損傷、免疫損傷等[4],使外周組織微血管,特別是微靜脈和毛細血管更易受損,表現(xiàn)為基膜增厚、模糊、斷裂,VEC 腫脹,線粒體和高爾基復合體消失或部分壞死脫落,內(nèi)皮下細胞外基質(zhì)暴露,直接引起血管炎,導致血栓形成。有人[5]觀察到,燒傷后0.5h VEC發(fā)生腫脹,燒傷后4hVEC 可向血管腔伸出較長突起,燒傷后8hVEC形態(tài)改變進一步加重。Chen等[6]認為核因子-κB(NF-κB)信號通路是燒傷血清刺激下VEC 結構與功能紊亂的中心環(huán)節(jié)之一,Semple等[7]則認為血小板CD40L和內(nèi)皮細胞CD40之間的交互作用可能是介導VEC 死亡的因素重要(可能通過FasL/Fas旁路的交互作用實現(xiàn)),另有研究[8]表明血小板自身能夠直接誘導VEC 死亡。VEC 受損后表達組織因子(TF),啟動凝血過程;同時釋放血管性血友病因子(vWF),與血小板膜糖蛋白Ib(GPIb)結合后,使血小板黏附于血管壁,繼而發(fā)生聚集和釋放反應,進一步加強血小板聚集[9]??梢奦EC損傷為血栓形成提供了基礎。
血小板是血栓形成的主要細胞成分,能促使炎癥介質(zhì)釋放及介導白細胞黏附,在血栓形成過程中發(fā)揮核心作用。血小板在靜息狀態(tài)下表達血小板黏附受體GPIb/Ix/V,內(nèi)皮損傷后該受體與vWF 結合,形成vWF-GPIb/Ix/V 復合物,使血小板活化?;罨难“遄冃巍⑸煺?,覆蓋內(nèi)皮缺損部位,在凝血酶、ADP、血栓烷B2(TXB2)、腎上腺素及5-羥色胺(5-HT)的參與下,游離血小板也聚集到已經(jīng)黏附的血小板處,聚集后的血小板進一步釋放5-HT、TXB2、血小板活化因子(PAF)以及纖溶酶原激活物抑制劑-1等,引起血液高凝和微循環(huán)紊亂。血小板產(chǎn)生的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及ROS又引起VEC損傷和血管炎癥反應[10],也導致血栓形成。此外,燒傷后體內(nèi)纖維黏連蛋白(FN)、溶血磷脂酸(LPA)等均能輔助血小板聚集,對血栓的形成及促進血栓穩(wěn)固具有重要作用。與此同時,活化血小板表達的α顆粒膜蛋白140(GMP-140,即P選擇素),可與白細胞特異黏附,使白細胞停留在血管破損處,加強血栓形成。李楊[11]對52例燒傷患者的研究不僅證明燒傷后P選擇素水平顯著增高(即血小板被激活),而且通過檢測TXB2、β-血小板球蛋白(B-TG)、血小板第4因子(PF4)水平的升高進一步說明血小板激活及釋放反應亢進。在燒傷早期由于形成血小板血栓的消耗,使得血小板計數(shù)顯著下降,但特重燒傷患者血小板往往經(jīng)短暫下降后又增高,且持續(xù)時間較長,容易導致深靜脈血栓的形成[12]。
炎癥和血栓形成之間存在密切關系[13]。燒傷后由多種炎癥介質(zhì)介導炎癥反應,產(chǎn)生大量細胞因子及TF,激活外源性凝血系統(tǒng),并引起血液中纖溶酶原激活抑制物(PAI)增加而抑制纖溶,導致纖維蛋白沉積和血栓形成。Croce等[14]認為,由參與凝血與炎癥反應的物質(zhì)組成凝血-炎癥網(wǎng)絡,這些物質(zhì)在凝血和炎癥過程中發(fā)揮不同作用,其中TF 最為關鍵,TNF-α、白細胞介素-1(IL-1)、IL-6、IL-8等炎癥因子表達增多也與血栓形成關系密切,因為它們參與細胞活化以及凝血系統(tǒng)和補體系統(tǒng)的激活,其關聯(lián)程度與燒傷嚴重程度成正比[15]。TNF-α可直接損傷血管,導致VEC 功能障礙。實驗[16]證明,當血漿中TNF-α濃度升高時,血管壁上黏附的白細胞數(shù)量明顯增加,微血管開放數(shù)明顯減少,并誘導白細胞介素產(chǎn)生。TNF-α和IL-1之間存在著協(xié)同作用,即TNFα能誘導IL-1的產(chǎn)生和釋放,同時IL-1也能刺激TNF-α的產(chǎn)生。IL-6刺激肝臟產(chǎn)生的纖溶酶原激活抵制物(PAI)與組織型纖溶酶原激活物(tPA)結合使后者失去活性,致纖溶功能低下;IL-6還可以誘導肝臟產(chǎn)生急性期蛋白如C-反應蛋白(CPR)和FIB,促進血小板聚集。與此同時,IL-8、CRP等可啟動內(nèi)外源性凝血途徑,通過誘導白細胞與EC 黏附及膜磷脂翻轉(zhuǎn)等作用促進凝血過程。另有研究[17]表明,燒傷后0.5hPAF即升高,并且作為級聯(lián)放大網(wǎng)絡的中心放大器,具有增強其它炎癥因子功能的作用[17]。
高凝狀態(tài)的發(fā)生與凝血系統(tǒng)功能異常有密切關系。燒傷后組織可釋放大量TF 進入血液循環(huán),激活Ⅶ因子和Ⅹa因子,觸發(fā)外源性凝血,這是燒傷后形成高凝狀態(tài)的主要原因。當合并有應激、缺氧、體液失調(diào)、炎癥反應、休克等各種因素導致的VEC受損時,又能觸發(fā)內(nèi)源性凝血和血小板聚集。此外,抗凝血系統(tǒng)的相關蛋白[抗凝血酶(AT)、蛋白C(PC)等]明顯下降,AT 減少,會引起凝血因子活性增強。嚴重熱力燒傷導致的早期凝血級聯(lián)反應,存在DIC 危險[18]。馬玉等[19]研究結果顯示,燒傷后血液呈現(xiàn)血栓前狀態(tài),表現(xiàn)為AT 抗原、AT 活性、PC活性、蛋白S活性降低,血小板表面P選擇素表達升高,凝血因子活性明顯增高。AT 中抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)是人體內(nèi)重要的抗凝血物質(zhì),不僅對凝血酶有抑制作用,還對凝血因子、纖溶酶、凝血酶引起的血小板聚集等均有抑制作用,正常血漿中AT-Ⅲ承擔總抗凝能力的50%~67%。在電燒傷早期可檢出一過性AT-Ⅲ下降,高凝狀態(tài)下,AT-Ⅲ缺乏或活性減弱,嚴重燒傷患者AT 消耗性缺乏,促進了血栓形成和膿毒癥發(fā)生[20]。FIB是重要的凝血因子之一,張承飛等[21]發(fā)現(xiàn),深度燒傷患者傷后1天,其血漿FIB水平值較對照組明顯降低。而Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ、Ⅸ等凝血因子活性,在燒傷后1周內(nèi)變化不明顯,1周后均有不同程度下降。
燒傷后內(nèi)源性和外源性凝血途徑活化的同時,出現(xiàn)繼發(fā)性纖溶亢進。纖溶系統(tǒng)的中心是纖溶酶,纖溶酶作用于FIB,導致纖維蛋白溶解,這一過程也受到PAI的調(diào)節(jié)[22]。纖溶系統(tǒng)也是重要的細胞外基質(zhì)降解系統(tǒng),能通過直接或間接的細胞外基質(zhì)降解作用造成組織屏障破壞、病原體入侵、炎癥細胞黏附遷移,還可以通過其它途徑如信號傳導、細胞毒性作用等參與炎癥過程。燒傷后繼發(fā)性纖溶亢進的發(fā)生機制尚不十分清楚。D-二聚體是FIB降解產(chǎn)物,也是體內(nèi)繼發(fā)性纖溶亢進的分子標記物,其水平增高反映體內(nèi)纖溶亢進,故可作為血栓形成的明確標志,并可作為原發(fā)性和繼發(fā)性纖溶的鑒別指標。劉麗等[23]研究顯示,燒傷病人血漿D-二聚體明顯升高,Maass等[15]的檢測結果顯示,大面積燒傷患者D-二聚體、纖溶酶原PLG 活性、PAI活性顯著高于對照組,t-PA 活性顯著低于對照組,再次表明燒傷后繼發(fā)性纖溶亢進,導致了纖溶系統(tǒng)消耗增加,纖溶能力降低。
部分中成藥如丹參、虎杖、川芎、紅花等具有改善全身微循環(huán)的作用。丹參可以優(yōu)化一氧化氮/內(nèi)皮素(NO/ET)的比例,降低NO/ET 合成量?;⒄瓤蓽p輕動物燙傷后白細胞附壁,促進毛細血管開放數(shù)增多,抑制TNF升高。川芎嗪通過抑制磷酸二酯酶、抗血小板聚集及擴張小動脈,達到改善微循環(huán),降低血栓發(fā)生率[24]。烏司他?。║TI)能夠抑制凝血酶、凝血因子Ⅹa、Ⅻa、Ⅷa因子和血管舒緩素的釋放,抑制纖溶系統(tǒng)激活,減少FIB 分解,有效增加凝血酶原時間(PT)、凝血酶時間(TT)以及活化部分凝血活酶時間(APTT)延長程度,早期、大劑量和連續(xù)應用效果更佳。研究[25,26]證明,UTI可抑制胰蛋白酶、α-糜蛋白酶、脂蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、纖溶酶和水解酶活性,抑制溶酶體酶及多種炎癥介質(zhì)如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等的釋放,控制炎癥反應,清除氧自由基,改善機體循環(huán)狀態(tài)。其它如辛伐他汀可顯著降低血小板聚集率,己酮可可堿(PTX)可改善由于缺血再灌注引起的血流動力學改變,明顯降低TNF-α和IL-6的表達,對炎癥反應有抑制作用[27],有效改善燒傷微循環(huán)。
主要包括抗凝劑和抗血小板藥物。臨床常用的抗凝劑有肝素、低分子肝素鈣、華法林等,這些抗凝藥物可防治凝血因子消耗,中止凝血過程發(fā)動,阻止微循環(huán)中微血栓形成,其中肝素可減少動靜脈中的血流瘀滯時間。抗血小板藥物如水楊酸類、噻吩吡啶類藥物、腺苷二磷酸(ADP)受體抑制劑及血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受體拮抗劑等具有抑制血小板黏附、聚集和釋放功能,從而防止血栓形成。此外,補充AT不僅有抗凝的功能,而且具有免疫調(diào)節(jié)效果,可以削弱T 細胞反應和炎癥過程[28]。在燒傷后早期階段應用AT 補充治療可改變患者凝血系統(tǒng)功能,減輕器官衰竭程度以及降低患者死亡率[29]。還有研究發(fā)現(xiàn),補充外源性ATⅢ可降低白細胞黏附,減少EC激活[30]。燒傷后血小板聚集的同時,還有血栓素生成過多,血栓素對血栓形成和血管痙攣均有重要作用,使用血栓素抑制劑可以改善和防治燒傷局部微循環(huán)紊亂,是一個值得重視的防治途徑[31]。
抗膽堿藥主要有東莨菪堿、山莨菪堿和樟柳堿等,能降低燒傷患者全血粘度,增強紅細胞變形能力,降低紅細胞聚集性,減輕血液高凝狀態(tài),同時能提高微血管自律運動振幅及頻率,從而改善血液流態(tài),加快流速及減少微血栓形成。前列環(huán)素、前列腺素E 可擴張血管,減小血流阻力,提高組織氧供和降低組織氧耗,顯著提高組織及器官的血流灌注水平。
動物實驗表明,燒傷早期應用NO 可抑制血小板聚集、平滑肌細胞增殖及防止血栓形成;別嘌呤醇和環(huán)孢素A(CyA)能抑制燒傷區(qū)缺血及水腫的進展,減輕毛細血管損傷,傷后立即聯(lián)合應用維生素B、E(α-生育酚)可提高傷后3h的血漿抗氧化能力,減少自由基介導的紅細胞損傷,并抑制傷后紅細胞聚集。三度燒傷大鼠傷后注射E-選擇素和P-選擇素單抗CY1747,能使肺和肝中中性粒細胞聚集減少;L-選擇素單抗Dreg 200治療燒傷兔,也能使傷后24h組織中白細胞聚集減少。無論應用L-選擇素單抗,還是L-選擇素配體硫甘脂治療,燒傷后大鼠,其中性粒細胞與肺微血管EC間的黏附率均明顯降低[32]。此外,沙立度胺可下調(diào)嚴重燒傷后大鼠血漿的IL-1和IL-6表達水平,減輕炎癥反應[33]。TNF單抗在降低TNF的同時,可明顯減少白細胞黏附。
燒傷后血栓形成是一個復雜的病理過程,受很多因素影響,除以上分析的病理過程外,燒傷嚴重程度不同,對機體微循環(huán)及凝血系統(tǒng)的影響也不盡一致。在治療方面除可應用一些藥物減慢血栓形成的進度外,臨床上的正確的醫(yī)療操作、護理等都對避免患者的血栓形成有重要意義。探討燒傷后血栓成因及防治措施,有利于掌握燒傷患者病情變化,降低燒傷患者死亡率,提高燒傷救治水平。
1 張慶富,王佳哲.實驗高壓電燒傷家兔腸黏膜的微循環(huán)變化及意義[J].中國微循環(huán),2007,11(6):363~366.
2 Murphy MP.How mitochondria produce reactive oxygen species[J].Biochem J,2009,417(1):1~13.
3 傅秀軍,方勇.燒傷早期氧化損傷與抗氧化治療[J].上海交通大學學報(醫(yī)學版),2010,30(12):1481~1485.
4 周銳華,鄢文海,孫永華.燒傷后血管內(nèi)皮細胞的損傷與治療[J].中華損傷與修復雜志(電子版),2009,4(3):346~351.
5 沙繼宏,葉煦亭,唐洪泰,等.早期補液對燒傷大鼠心臟心肌細胞及血管內(nèi)皮細胞的影響[J].第二軍醫(yī)大學學報,1999,10(20):780~782.
6 Chen XL,Xia ZF,Wei D,et al.Expression and regulation of vascular cell adhesion molecule-1in human umbilical vein endothelial cells induced by sera from severely burned patients[J].Crit Care Med,2004,32(1):77~82.
7 Semple JW.Platelets play a direct role in sepsis-associated endothelial cell death[J].Thrombosis and haemostasis,2008,99(2):249.
8 Kuckleburg CJ,Tiwari R,Czuprynski CJ.Endothelial cell apoptosis induced by bacteria-activated platelets requires caspase-8and-9and generation of reactive oxygen species[J].Thrombosis and haemostasis,2008,99(2):363~372.
9 Levin GY,Egorihina MN.The role of fibrinogen in aggregation of platelets in burn injury[J].Burns,2010,36(6):806~810.
10 Aslam R,Speck ER,Kim M,et al.Transfusion-related immunomodulation by platelets is dependent on their expression of MHC ClassⅠmolecules and is independent of white cells[J].Transfusion,2008,48(9):1778~1786.
11 李楊.大面積燒傷患者高凝狀態(tài)的研究[J].天津醫(yī)科大學學報,2001,7(2):279~281.
12 葉春江,張元海,劉利平,等.86例特重燒傷患者血小板計數(shù)變化和深靜脈血栓的預防[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2012,50(23):20~22.
13 Minors DS.Haemostasis,blood platelets and coagulation[J].Anaesth Intensive Care Med,2007,8(5):214~216.
14 Croce K,Libby P.Intertwining of thrombosis and inflammation in atherosclerosis[J].Curr Opin Hematol,2007,14(1):55~61.
15 Maass DL,Hybki DP,White J,et al.The time course of cardiac NF-kappaB activation and TNF-alpha secretion by cardiac myocytes after burn injury:contribution to burn-related cardiac contractile dysfunction[J].Shock,2002,17(4):293~299.
16 GaoX,Xu X,Belmadani S,et al.TNF-alpha contributes to endothelial dysfunction by upregulating arginase in ischemia/reperfusion injury[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2007,27(6):1269~1275.
17 He J,Bazan NG,Bazan HE.Alkali-induced corneal stromal melting prevention by a novel platelet-activating factor receptor antagonist[J].Arch Ophthalmol,2006,124(1):70~78.
18 Lavrentieva A,Kontakiotis T,Bitzani M,et al.Early coagulation disorders after severe burn injury:impact on mortality[J].Intensive Care Med,2008,34(4):700~706.
19 馬玉,袁克儉,楊惠忠,等.前列地爾對嚴重燒傷患者血栓前狀態(tài)的影響[J].上海交通大學學報(醫(yī)學版),2001,31(7):975~979.
20 Niedermayr M,Schramm W,Kamolz L,et al.Antithrombin deficiency and its relationship to severe burns[J].Burns,2007,33(2):173~178.
21 張承飛,王一兵,張大維,等.重度燒傷患者早期血清C-反應蛋白血漿纖維蛋白原的變化規(guī)律[J].蘇州大學學報(醫(yī)學版),2010,30(3):621~622.
22 Nicholl SM,Roztocil E,Davies MG.Plasminogen activator system and vascular disease[J].Curr Vasc Pharmacol,2006,4(2):101~116.
23 劉麗,苗得雨.C-反應蛋白、前白蛋白、D-二聚體在燒傷患者血液檢測中的意義[J].山西中醫(yī)學院學報,2010,11(2):55~56.
24 Xiao HJ,Wang T,Chen J,et al.Chuanxiongzine relaxes isolated corpus cavernosum strips and raises intracavernous pressure in rabbits[J].Int J Impot Res,2010,22(2):120~126.
25 Nakanishi K,Takeda S,Sakamoto A,et al.Effects of ulinastatin treatment on the cardiopulmonary bypass-induced hemodynamic instability and pulmonary dysfunction[J].Crit CareMed,2006,34(5):1351~1357.
26 TsujinoT,KomatsuY,IsayamaH,et al.Ulinastatin for pancreatitis after endoscopic retrograde cholangiopancreatography:arandomized,controlled trial[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2005,3(4):376~383.
27 楊向紅,陳江華.己酮可可堿對腎缺血/再灌注損傷大鼠的保護作用[J].醫(yī)藥導報,2009,28(3):292~295.
28 Enkhbaatar P,Esechie A,Wang J,et al.Combined anticoagulants ameliorate acute lung injury in sheep after burn and smoke inhalation[J].Clin Sci,2008,114(4):321~329.
29 Lavrentieva A,Kontakiotis T,Bitzani M,et al.The efficacy of antithrombin administration in the acute phase of burn injury[J].Thromb Haemost,2008,100(2):286~290.
30 Aird WC.Sepsis and coagulation[J].Crit Care Clin,2005,21(3):417~431.
31 Keck M,Herndon DH,Kamolz LP,et al.Pathophysiology of burns[J].Wien Med Wochenschr,2009,159(13/14):327~336.
32 倪匡,劉志國.L-選擇素介導白細胞-燒傷血清激活的內(nèi)皮細胞黏附[J].中華燒傷雜志,2001,17(4):234~235.
33 Eskia M,Sahin I,Sengezer M,et al.Thalidomide decreases the plasma levels of IL-1and TNF following burn injury:Is it a new drug for modulation of systemic inflammatory response[J].Burns,2008,34(1):104~108.