激肽與凝血纖溶的交匯——接觸系統(tǒng)的迷思及應(yīng)用

王倩怡(綜述)，于　靖 (審校)

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院眼科，上海 200072)

激肽與凝血纖溶的交匯——接觸系統(tǒng)的迷思及應(yīng)用

王倩怡△(綜述)，于靖※(審校)

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院眼科，上海 200072)

摘要：接觸系統(tǒng)是由高分子量激肽原、血漿型激肽原酶前體和因子Ⅻ組成的,因此可以作為激肽系統(tǒng)與凝血纖溶系統(tǒng)的交匯。接觸系統(tǒng)的研究不僅能為藥物開發(fā)提供新的思路，而且其可以作為自身免疫性疾病的診斷、預(yù)防的標(biāo)志物。該文就接觸系統(tǒng)與激肽系統(tǒng)/凝血纖溶系統(tǒng)的關(guān)系，以及接觸系統(tǒng)參與臨床疾病的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：接觸系統(tǒng);激肽原酶-激肽系統(tǒng);凝血纖溶系統(tǒng);C1抑制劑

接觸系統(tǒng)是由高分子質(zhì)量激肽原、血漿型激肽原酶前體和因子Ⅻ(FⅫ)組成，既包含了激肽系統(tǒng)的成分，又包含了凝血纖溶系統(tǒng)的成分，因此可以作為激肽系統(tǒng)與凝血纖溶的交匯。以接觸系統(tǒng)蛋白為靶點(diǎn)的新藥，不僅能作用于以上兩個(gè)系統(tǒng)，也能減少直接作用于這兩個(gè)系統(tǒng)所帶來(lái)的不良反應(yīng)?，F(xiàn)就接觸系統(tǒng)本身，以及其近幾年相關(guān)的臨床疾病予以綜述。

1激肽系統(tǒng)

激肽系統(tǒng)即激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)，廣泛地存在于動(dòng)物體內(nèi)，尤其在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用[1]。激肽系統(tǒng)成員主要包括激肽、激肽原、激肽原酶(kallikrein，KLK)、激肽酶。激肽主要有緩激肽、胰激肽、蛋氨酰胰激肽，胰激肽和蛋氨酰胰激肽可以轉(zhuǎn)化為緩激肽。激肽原包括低分子質(zhì)量激肽原和高分子質(zhì)量激肽原。KLK分為組織型激肽原酶(tissue kallikrein，TK)和血漿型激肽原酶(plasma kallikrein，PK)。TK主要存在于心、腎、腺體細(xì)胞內(nèi)，而PK以其前體形式存在于血漿中。低分子量激肽原和高分子量激肽原分別被TK和PK水解為胰激肽和緩激肽。這些激肽生成后迅速(<15 s)被循環(huán)中的激肽酶滅活[1-2]。

2凝血纖溶系統(tǒng)

2.1凝血系統(tǒng)通常所說(shuō)的凝血因子有14種， FⅠ與FⅡ即纖維蛋白原與凝血酶原，除了FⅣ是Ca2+外，凝血因子均為蛋白質(zhì)，且多數(shù)在肝內(nèi)合成。凝血可分為內(nèi)源性凝血途徑和外源性凝血途徑：內(nèi)源性凝血途徑始于FⅫ 經(jīng)過(guò)接觸激活形成FⅪa， FⅪa激活生成的FⅨa會(huì)與FⅧa在活化的血小板提供的膜磷脂表面結(jié)合成復(fù)合物，進(jìn)一步激活生成FⅩa。外源性凝血途徑是由來(lái)自血液外的組織因子與FⅦa結(jié)合形成FⅦa-組織因子復(fù)合物，后者在磷脂和Ca2+存在下迅速激活FⅩ生成FⅩa。由兩種途徑所生成的FⅩa， 在Ca2+的參與下在磷脂膜表面形成FⅩa-FⅤa-Ca2+-磷脂復(fù)合物，即凝血酶原酶復(fù)合物。凝血酶原在凝血酶原酶復(fù)合物的作用下激活成為凝血酶，凝血酶可使纖維蛋白原從N端脫下四段小肽(兩個(gè)A肽和兩個(gè)B肽)，轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白單體[3]。

2.2纖溶系統(tǒng)纖溶系統(tǒng)主要包括纖維蛋白溶解酶原(纖溶酶原)、纖溶酶、纖溶酶原激活物(plasminogen activator，PA)與纖溶抑制物等。PA主要有組織型PA(tissue-type PA，t-PA)和尿激酶型PA(urokinase-type PA，u-PA)，分別由血管內(nèi)皮細(xì)胞和腎小管、集合管上皮細(xì)胞產(chǎn)生。正常情況下，t-PA對(duì)纖溶酶原不敏感，但在已有纖維蛋白的情況下，t-PA對(duì)纖溶酶原的親和力大大地增加，激活纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶。纖溶酶可分解纖維蛋白和纖維蛋白原為許多可溶性小肽，對(duì) FⅡ、FⅤ、FⅧ、FⅩ、FⅫ也有降解作用[3]。

3接觸系統(tǒng)

接觸系統(tǒng)是由高分子量激肽原、血漿型激肽原酶前體和FⅫ組成的。在體外條件下，該系統(tǒng)必須與帶負(fù)電荷表面接觸才能激活，故稱接觸激活。在體內(nèi)，通常因血液與帶負(fù)電荷的異物表面(如玻璃、白陶土、硫酸酯、膠原)接觸而啟動(dòng)：在內(nèi)源性凝血途徑方面，首先是FⅫ 結(jié)合到異物表面被激活為FⅫa，進(jìn)而形成FⅪa；在激肽系統(tǒng)方面，血漿中的 FⅫa可以使血漿型激肽原酶前體活化PK，PK水解高分子量激肽原為緩激肽，激肽通過(guò)G蛋白偶聯(lián)受體發(fā)揮作用，比較明確該受體有B1受體(B1R)和B2受體(B2R)，這些受體在神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞和血管細(xì)胞膜表面廣泛的表達(dá)[4]。緩激肽能直接結(jié)合B2R，隨后經(jīng)羧化酶羧化產(chǎn)生des-Arg9-緩激肽，des-Arg9-緩激肽能結(jié)合B1R，從而激活G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路產(chǎn)生作用[2，5]；纖溶系統(tǒng)方面，F(xiàn)Ⅻa、PK也可作為PA激活纖溶酶原。尤其在體外循環(huán)能大量接觸負(fù)電荷的異物表面，接觸系統(tǒng)蛋白就成為主要的PA[2，5]。此外，PK又能正反饋地繼續(xù)將FⅫ轉(zhuǎn)化為FⅫa，從而使接觸系統(tǒng)源源不斷地產(chǎn)生作用(圖1)。

圖1　接觸系統(tǒng)與凝血系統(tǒng)/激肽系統(tǒng)的關(guān)系

4接觸系統(tǒng)的迷思

接觸系統(tǒng)是激肽系統(tǒng)與凝血纖溶系統(tǒng)結(jié)合的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)外關(guān)于接觸系統(tǒng)的研究已經(jīng)很多，而更多的研究仍在進(jìn)行之中。

4.1接觸系統(tǒng)與凝血系統(tǒng)接觸系統(tǒng)的研究最初是從對(duì)抗凝藥物肝素開始的[6]。最近在研究另一種傳統(tǒng)抗凝藥物華法林時(shí)，發(fā)現(xiàn)華法林并不能消除對(duì)血栓形成的特異性促進(jìn)作用，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)與組織因子介導(dǎo)的外源性凝血途徑激活相比，接觸系統(tǒng)介導(dǎo)的內(nèi)源性凝血途徑激活能產(chǎn)生更多的凝血酶、血栓形成更迅速、對(duì)纖維蛋白的溶解能產(chǎn)生更大的阻力[7]。

盡管在體外接觸系統(tǒng)蛋白的缺乏能明顯延長(zhǎng)凝血時(shí)間，但是事實(shí)上它們的缺乏并不是和臨床上的出血直接相關(guān)的，甚至在體內(nèi)接觸系統(tǒng)蛋白的缺乏反而能引起血栓形成[8]。早在1992年Halbmayer等[9]的臨床研究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)發(fā)性靜脈血栓栓塞的患者中有8%的患者缺乏FⅫ。在有復(fù)發(fā)性動(dòng)脈血栓栓塞和(或)心肌梗死的患者中，F(xiàn)Ⅻ缺乏率則更高(20%)。

4.2接觸系統(tǒng)與纖溶系統(tǒng)在纖溶系統(tǒng)中，F(xiàn)Ⅻ與t-PA、u-PA 具有同源性的絲氨酸結(jié)構(gòu)，如Ⅱ型纖維蛋白連接區(qū)、EGF區(qū)、Ⅰ型纖維蛋白連接區(qū)、EGF區(qū)、kringle區(qū)等，它們都可以直接或間接地激活纖溶酶原，生成纖溶酶。FⅫ在纖溶系統(tǒng)中的作用遠(yuǎn)大于在內(nèi)源性凝血途徑中的作用，其重要的證據(jù)是：先天缺乏其他凝血因子的患者可以導(dǎo)致嚴(yán)重的出血紊亂，而先天缺乏FⅫ的患者并無(wú)出血傾向反而有血栓栓塞的危險(xiǎn)。有研究者發(fā)現(xiàn)在健康人群的試驗(yàn)中，t-PA和u-PA的抑制劑可以抑制77%的血漿中PA的活，而剩余的活性可以被抑制FⅫ活性的單克隆抗體所抑制[10]。后來(lái)有研究比較了FⅫa激活的t-PA與u-PA激活的纖溶酶原活性，發(fā)現(xiàn)FⅫ的生理濃度是尿激酶前體生理濃度的103~104倍[11]。

關(guān)于FⅫ的巨大纖溶作用在過(guò)去的文獻(xiàn)中，F(xiàn)Ⅻ的纖溶作用主要是有助于KLK誘導(dǎo)的單鏈u-PA的激活，生成活性的雙鏈u-PA；或通過(guò)HK中產(chǎn)生的緩激肽間接釋放t-PA，它可以激活PA前體生成PA[12]。多數(shù)學(xué)者證實(shí)了FⅫa可以在葡聚糖硫酸酯的作用下增強(qiáng)纖溶酶原的激活活性，表明負(fù)電荷的異物表面同樣可以增強(qiáng)FⅫ誘導(dǎo)的纖溶作用。而且FⅫ不但可以激活其他的PA來(lái)誘導(dǎo)纖溶，而且可以直接激活纖溶酶原[13]。研究表明接觸系統(tǒng)蛋白的缺失與受損的依賴接觸系統(tǒng)的纖溶有關(guān)，緩激肽的減少導(dǎo)致了t-PA的釋放減少，可能是FⅫ缺乏患者血栓產(chǎn)生的原因[14]。

4.3接觸系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)多種病原體會(huì)讓激肽原的蛋白水解生成抗菌肽，因此接觸系統(tǒng)可以看成是免疫系統(tǒng)的一部分。最近有研究分析了物種種間與種內(nèi)的接觸系統(tǒng)進(jìn)化，發(fā)現(xiàn)在哺乳動(dòng)物的激肽原基因在向著自適應(yīng)的方向進(jìn)化，說(shuō)明激肽原在調(diào)整免疫應(yīng)答方面有一定的作用[15]。

5接觸系統(tǒng)與臨床疾病

5.1遺傳性血管水腫(hereditary angioedema,HAE)HAE是由C1抑制劑(C1 inhibitor，C1-INH)缺乏引起的，C1-INH能抑制FⅫa、FⅪa和KLK。雖然HAE患者的接觸系統(tǒng)已不完善，但并沒有增加它們形成血栓疾病的風(fēng)險(xiǎn)。因此，Konings等[16]假設(shè)了在HAE患者中的接觸系統(tǒng)優(yōu)先激活了激肽系統(tǒng)，而以較弱的激活作用隨后激活凝血系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在HAE患者的緩解期還是急性期，均能觀測(cè)到持續(xù)的接觸系統(tǒng)的激活，并且成分是相同的，說(shuō)明接觸系統(tǒng)對(duì)激肽系統(tǒng)與對(duì)凝血系統(tǒng)的激活是同步的。

5.2心肌梗死P?nitz等[17]通過(guò)病例對(duì)照研究，測(cè)定了經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后晚期支架內(nèi)血栓中的FⅫa、FⅫ、C1-INH、KLK-C1-INH和 FⅪa-C1-INH的水平，發(fā)現(xiàn)與經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后無(wú)支架血栓形成的患者相比，由激活的內(nèi)源性凝血途徑而形成血栓的患者在以上組分的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明晚期支架內(nèi)血栓形成與接觸系統(tǒng)的活性增強(qiáng)沒有關(guān)系。近年來(lái)，鮮有文獻(xiàn)表明接觸系統(tǒng)參與動(dòng)脈血栓形成過(guò)程，最近通過(guò)研究首次發(fā)生急性心肌梗死急性期與心肌梗死后3、6個(gè)月接觸系統(tǒng)的激活情況，發(fā)現(xiàn)相較于急性心肌梗死發(fā)生后3、6個(gè)月的穩(wěn)定期，在急性心肌梗死急性期時(shí)FⅪa-C1-INH最高，而FⅪa-AT、FⅫa-C1-INH和KLK-C1-INH的水平并不隨著時(shí)間變化而變化。FⅪa-C1-INH、FⅪa-AT、 FⅫa-C1-INH和KLK-C1-INH對(duì)復(fù)發(fā)性心血管事件沒有標(biāo)志性。以上研究表明，在心肌梗死急性期FⅪ的激活升高并不是由接觸系統(tǒng)方面引起的[18]。

5.3感染性疾病越來(lái)越多的證據(jù)表明接觸系統(tǒng)的激活參與細(xì)菌感染的模型動(dòng)物中，同樣的結(jié)果出現(xiàn)在敗血癥、膿毒血癥患者的監(jiān)測(cè)上。接觸系統(tǒng)一旦激活，會(huì)引起緩激肽的病理性增高、接觸因子的消耗和一系列隨之而來(lái)的炎癥反應(yīng)。在炎癥初期應(yīng)用接觸系統(tǒng)的抑制劑可能是有用的治療手段，研究表明在臨床的膿毒血癥患者身上應(yīng)用C1-INH也有很大益處。但是C1-INH不僅作用于PK還作用于其他凝血因子，可能造成出血的危險(xiǎn)，因此臨床上需要更加特異性的抑制接觸系統(tǒng)的藥物[19]。最近通過(guò)評(píng)估了一種在拉丁美洲流行的真菌病原體(P.brasiliensis conidia)在宿主體外聚集血漿蛋白誘導(dǎo)凝血的能力，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、單糖和血漿顯著誘導(dǎo)此種病原體聚集，而抗凝血?jiǎng)?、代謝和蛋白質(zhì)抑制劑則減少聚合過(guò)程。此種病原體與凝血系統(tǒng)的相互作用可能在初始的炎癥反應(yīng)中以及該真菌病原體傳播引起的疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。這提示接觸系統(tǒng)可能為研究抗真菌藥物提供一種新的思路[20]。

5.4系統(tǒng)性紅斑狼瘡Gallimore和Winter[21]報(bào)道了在FⅫ缺乏患者中有20.9%的患者狼瘡抗凝物(lupus anticoagulants，LA)為陽(yáng)性，已知LA是可以降低體外凝血活性的內(nèi)源因子。他們推測(cè)在LA陽(yáng)性的患者中，F(xiàn)Ⅻ的自身抗體會(huì)產(chǎn)生，并且導(dǎo)致FⅫ水平降低的免疫復(fù)合物也會(huì)形成。在這些患者中，F(xiàn)Ⅻ的自身抗體會(huì)干擾接觸激活的纖溶作用。過(guò)去的研究認(rèn)為，有血栓形成傾向的系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者出現(xiàn)LA陽(yáng)性，是由于接觸系統(tǒng)蛋白質(zhì)的消耗，特別是HK。Weiser等[22]發(fā)現(xiàn)小鼠和人類系統(tǒng)性紅斑狼瘡的自身抗體結(jié)合到細(xì)胞表面糖胺聚糖有結(jié)構(gòu)選擇性，提出異常的接觸系統(tǒng)激活的標(biāo)志物可成為自身免疫性疾病的診斷、預(yù)防和治療的新目標(biāo)。

6結(jié)語(yǔ)

盡管接觸系統(tǒng)并非是一個(gè)新的概念，但是近年來(lái)對(duì)接觸系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，蛋白FⅫ在纖溶系統(tǒng)中發(fā)揮巨大作用，而且蛋白FⅫ的缺失對(duì)受損的接觸系統(tǒng)激活的纖溶影響更大。臨床上也迫切需要特異的接觸系統(tǒng)類型的藥物參與疾病的診治。接觸系統(tǒng)的藥物開發(fā)將為這些疾病的治療提供新的靶點(diǎn)。因此，對(duì)于接觸系統(tǒng)的研究需要更加深入。

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The Intersection of the Kallikrein Kinin System and Fibrinolysis Coagulation System—Contact System，the Myth and Application

WANGQian-yi，YUJing.

(DepartmentofOphthalmology，TheTenthPeople'sHospitalofTongjiUniversity，Shanghai200072，China)

Abstract：Contact system is composed of high molecular weight kininogen,pre-plasma kallikrein and factor Ⅻ.Therefore,it can act as the intersection of the kallikrein kinin system and fibrinolysis coagulation system.The study of contact system not only can provide a new idea for new drug production,but also can be the markers of the diagnosis and prevention for the autoimmune diseases.Here is to make a review of the relationship between the contact system and kallikrein kinin system or fibrinolysis coagulation system,as well as the main research progress of contact system involved in the clinical diseases.

Key words：Contact system; Kallikrein-kinin system; Fibrinolysis coagulation system; C1 inhibitors

收稿日期：2014-07-28修回日期：2014-10-24編輯：樓立理

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目(81470648)；上海市衛(wèi)生系統(tǒng)優(yōu)秀青年人才培養(yǎng)計(jì)劃(XYQ2011067)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.10.005

中圖分類號(hào)：R33

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)10-1740-03