高級動物生理學專題之四

血液凝固研究進展血液凝固是指血液由液體狀態(tài)變成不能流動的凝膠狀態(tài)的過程。經(jīng)典的血液凝固學說提出：內(nèi)源性凝血途徑和外源性凝血途徑。外在途徑起輔助作用?，F(xiàn)今的血液凝固兩階段學說：強調(diào)體內(nèi)凝血過程主要是由組織因子途徑啟動的，之后通過微量凝血酶的放大效應導致凝血。并強調(diào)兩途徑的密切聯(lián)系和相互作用。血漿與組織中直接參與血液凝固的物質，稱為凝血因子。根據(jù)其發(fā)現(xiàn)的先后順序，由國際凝血因子命名委員會以羅馬數(shù)字編號命名，共有13種，即凝血因子Ⅰ—ⅩⅢ。其中因子Ⅵ是因子Ⅴ的活性形式，后被刪除。一、凝血因子血漿和血小板中的酶，加強纖維蛋白間的結合和維持血凝塊穩(wěn)定

纖維蛋白穩(wěn)定因子（fibrin-stabilizingfactor，F(xiàn)SF）

ⅩⅢ

蛋白水解酶，參與內(nèi)源性凝血機制，激活纖維蛋白溶解酶

接觸因子（contactfactor）

Ⅻ

肝合成血漿蛋白，缺乏將引起血友病C。參與內(nèi)源性凝血機制

血漿凝血激酶前質（plasmathromboplastinantecedent，PTA）

Ⅺ

肝合成蛋白，參與外源性凝血和內(nèi)源性凝血機制

Stuart-Prower因子

Ⅹ

肝合成血漿蛋白，缺乏時將引起血友病B。參與內(nèi)源性凝血機制

血漿凝血激酶（plasmathromboplastincomponent，PTC）

Ⅸ

肝合成球蛋白，缺乏時將引起血友病A，參與內(nèi)源性凝血機制

抗血友病因子（antihemophilicfactor，AHF）

Ⅷ

肝合成血漿蛋白，參與外源性凝血機制

前轉變素（proconvertin）

Ⅶ

肝合成或血小板釋放的血漿蛋白，參與外源性凝血和內(nèi)源性凝血機制

前加速素（proaccelerin）

Ⅴ

從飲食和骨釋放獲得，參與血凝全過程

Ca2+

Ⅳ

損傷組織釋放的磷脂蛋白復合體，激活外源性凝血機制

組織凝血激酶（tissuethromboplastin）

Ⅲ

肝合成的血漿蛋白，可被激活為凝血酶

凝血酶原（prothrombin）

Ⅱ

肝合成的血漿蛋白，可被激活為纖維蛋白

纖維蛋白原（fibrinogen）

Ⅰ

特性和功能

名稱

因子

血液凝血因子二、經(jīng)典凝血學說及其存在問題一）經(jīng)典凝血學說是20世紀60年代Macfarlane、Davie和Ratnoff分別提出并逐步完善的：瀑布學說。凝血過程分為三個階段第一階段：凝血酶原激活物（Xa、Va、PL、Ca++）形成階段。內(nèi)源性和外源性途徑。第二階段：凝血酶的形成階段第三階段：纖維蛋白形成階段1.IntrinsicPathway是指參與凝血的全部凝血因子都來自血液的凝血途徑。其觸發(fā)是由于血液與帶有負電荷的表面相接觸。BloodVesselInjuryIXIXaXIXIaXXaXIIXIIaⅡⅡaFibrinogenFibrinmonomer

XIII內(nèi)源性凝血途徑FibrinpolymerPK

K,膠原、異物

Ca2+VIIIPF3Ca2+VPF3Ca2+HK2.外源性凝血途徑是指凝血的組織因子（組織凝血激酶，Ⅲ因子）是來自組織，而不是來自血液的凝血途徑，故又稱為凝血組織因子途徑。XaⅡⅡaFibrinogenFibrinmonomer

XIIITissueInjuryTissueFactorThromboplastinVIIaVIIX外源性凝血途徑FibrinpolymerVPF3Ca2+Ca2+二）經(jīng)典凝血學說存在的問題1、內(nèi)在途徑不能解釋的臨床問題。如：接觸因子Ⅻ、高分子激肽原、前激肽釋放酶(PK)缺陷患者沒有出血傾向；迄今沒有發(fā)現(xiàn)天然的生理性帶負電荷表面接觸激活物；接觸因子Ⅻ、PK與高分子激肽原（HMWK）純合子缺陷患者不僅沒有出血傾向，反而存在血栓傾向等。表明接觸因子Ⅻ、前肌肽釋放酶和高分子肌肽原并不是參與機體生理性止血的凝血因子。而外源性凝血途徑在生理性止血過程的啟動中起關鍵作用，其啟動物是組織因子。且由于其鑲嵌于細胞膜上，也有利于凝血過程局限于受損血管的局部。3、外在途徑不能解釋的問題

既然外在途徑可以直接激活FⅩ,為何不能生成足夠的FⅩa以彌補內(nèi)在途徑因子缺陷？后來發(fā)現(xiàn)血漿中存在組織因子途經(jīng)抑制物TFPI。組織因子是一種存在于多種細胞質膜的一種特殊跨膜糖蛋白，生理狀態(tài)下它不出現(xiàn)于血液中。當組織受損時，損傷處細胞膜的組織因子將很快與FⅦ結合，而啟動外在途徑。但由于TFPI對FⅩa和FⅦa/TF的滅活作用，外在途徑只能生成少量的凝血酶，且作用短暫。3、組織因子途徑是否均通過兩個階段，取決于與血液接觸組織因子的數(shù)量1）數(shù)量低，須經(jīng)上述兩階段2）數(shù)量高，將主要依靠組織因子途徑促進血凝。TF---------VIIFVIIa/TFIXXIaXIPL,ⅡIXaPLⅧaⅧⅩⅩaPLⅡⅡaⅤⅤaⅠⅠaXIIIXIIIaⅠaⅠaⅠaⅠa凝血過程的現(xiàn)代概念示意圖Ca++Ca++Ca++Ca++三、組織因子途徑的組成與活性一）組織因子組織因子是一種糖蛋白，是一種跨膜蛋白，有263個氨基酸殘基組成。在生理條件下,除了與血液直接接觸的血細胞和血管內(nèi)皮細胞外，其余大部分組織細胞均表達組織因子。AA1~219AA220~242AA243~263組織因子的功能：1）功能上是FVIIa與FVII的受體，又是FVIIa激活FX、FIX的必需輔助因子。即FVII只有與TF結合才能激活成為FVIIa；而FVIIa只有與TF結合才能激活FX、FIX。以上結合過程不但需要Ca++的參與，而且在磷脂表面存在的條件下，其對FX、FIX的激活過程加快數(shù)千倍。2）組織因子的膜外區(qū)對纖溶過程具有調(diào)節(jié)作用；3）TF的表達與胚胎發(fā)育，尤其是血管的發(fā)育有關。TF基因缺失的小鼠，由于胚胎血管發(fā)育不全，在9~10天常因大出血而死亡。

二）因子VIIⅦ是一種維生素K依賴因子，由肝臟合成。有406個氨基酸組成，為一單鏈的酶原。在全部凝血因子中，Ⅶ的半衰期最短，因此急性肝功能衰竭的病人將很快出現(xiàn)Ⅶ的缺乏。

因子VII的激活以FXa、FIXa為主，F(xiàn)VIIa本身也有自身激活作用。FXa、FIXa的這種正反饋作用使得VIIa快速大量的生成，利于組織因子途徑發(fā)揮啟動凝血的作用。隨后FVIIa/TF與Ca++、磷脂存在時立即進一步以更快的速度激活FX。四、組織因子途徑的負性調(diào)控一）組織因子途經(jīng)抑制物（tissuefactorpathwayinhibitor,TFPI）是一種天然的、主要由血管內(nèi)皮細胞合成的體內(nèi)抗凝蛋白，它對于組織因子途徑具有特異性的抑制作用。它以多種形式存在于血漿中，但僅約5%~10%呈游離狀態(tài)。結構特點：羧基端有多個谷氨酸，與Ca++和磷脂的結合有關；氨基端有多個堿性氨基酸，與肝素和脂蛋白的結合有關。二）TFPI-2一種新發(fā)現(xiàn)的抗凝蛋白，氨基酸序列與TFPI相似，主要由血管內(nèi)皮細胞合成，肝臟和胎盤也可以合成。作用：對于FXa無抑制作用，但能直接抑制FVIIa/TF的催化活性。對于FXIa和纖溶酶也有一定抑制作用。三）抗凝血酶Ⅲ主要功能是滅活FXa、Ⅱa、Ⅸa、Ⅺa等，在肝素的存在時，還可以滅活FVIIa/TFSSSSSSSSSSSSArgIleArgIle二）XI因子：XI因子在血漿中與高分子激肽原以非共價鍵形式結合存在于血漿。可以被XIa、Ⅻa和Ⅱa激活為XIa。高分子激肽原結合位點游離XI結合位點XIa、Ⅻa和Ⅱa作用部位因子Ⅺ的激活過程XIXIa三）激肽釋放酶原和激肽原1、激肽釋放酶原在Ⅻa催化下從精氨酸-異亮氨酸肽鍵處切斷肽鏈，形成一個含有高分子激肽原結合區(qū)的重鏈和一個具有激肽釋放酶活性的輕鏈。HMW—K結合區(qū)S-SNCS-S重鏈輕鏈精異亮5200036000或33000四）因子Ⅸ人的因子Ⅸ是單鏈糖蛋白分子。由415個Aa構成，由肝細胞合成，其過程需要維生素K。遺傳缺乏此因子的疾病，為B型血友病。其激活途徑主要有2個：①被內(nèi)源性途徑的Ⅺa所激活；②通過外源性途徑的組織因子Ⅶa所激活。此外也可以被Ⅹa、Ca++和磷脂的復合物緩慢激活。Ⅸa的功能為：與Ⅷa、Ca++和磷脂等相互作用形成Ⅹ因子激活復合物。以激活X因子。五）Ⅷ因子（抗血友病因子A、抗血友病蛋白，也稱為血小板輔助因子）典型的血友病患者血液中缺乏Ⅷ因子，表現(xiàn)出嚴重的出血癥狀。多為男性發(fā)病x性聯(lián)隱性遺傳。它與臨床另一種常見的遺傳性出血性疾病-VonWillebrand病不同（一種常染色體顯性遺傳?。Ｒ脖憩F(xiàn)為Ⅷ因子活性減低，但其特征是缺少另外一種蛋白質，即vWF因子。1、Ⅷ的激活與作用ⅡaⅧa顯著增強Ⅸa對Ⅹ的活化作用，即參與凝血過程。2、vWF含有膠原和血小板膜糖蛋白的結合位點，故可以在血小板黏附過程中起作用，參與原發(fā)性止血；也可以通過與Ⅷa結合成復合物，保護其免受蛋白酶水解，從而在凝血過程中起輔助作用Ⅷ2、Ⅶ因子是一單鏈糖蛋白，氨基端含有γ-羧基谷氨酸殘基，具有結合Ca++和磷脂表面的功能；羧基端具有絲氨酸蛋白酶活性。Ⅶ因子可以被Xa激活而轉化成Ⅶa。1）可以與組織因子結合啟動外源性凝血；2）在組織因子、Ca++同時存在時激活Ⅸ。此過程可以被內(nèi)、外源途徑的Ⅻa、Ⅸa、Ⅹa、Ⅱa等所促進。3、Ⅶ因子-組織因子復合物在Ca++存在時，二者以1：1結合，具有：1）加速蛋白水解酶對Ⅶ因子的激活過程；2）加強Ⅶa對Ⅸ、Ⅹ的活化。七）X因子和Ⅴ因子1、X因子有兩條多肽鏈（重鏈、輕鏈）通過二硫鍵連接組成。輕鏈有Ca++和磷脂的結合部位；重鏈有酶活性部位。2、Ⅴ因子又稱為加速因子，可以使Xa對凝血酶原的活化速度提高278000倍。缺乏Va，Xa不能導致凝血。Ⅴ因子是單鏈糖蛋白，有三個不同的結構域組成；包括3個A區(qū)、一個B區(qū)和3個C區(qū)；A1-A2-B-A3-C1-C2-C3.Ⅴ因子的活化是通過Xa因子作用于位于709、1018、1545位的精氨酸所形成的肽鍵。形成由Ca++以非共價鍵結合的兩個肽鏈（重鏈、輕鏈）----即Ⅴa因子105Ca++74八）凝血酶原凝血酶原是單鏈糖蛋白約含有600個氨基酸殘基，有3個寡糖鏈，有四個酶切位點。切點或切點次序不同，可出現(xiàn)多種不同產(chǎn)物。凝血酶原肽鏈的N末端含有10個γ-羧基谷氨酸殘基。相鄰的羧基可與Ca++形成復合體，而Ca++可與磷脂表面中磷酸基結合，這樣使Xa和Va與凝血酶原接觸在一起，于是Xa將凝血酶原水解為凝血酶。

每分子凝血酶原結合4個Ca++，維生素K是形成凝血酶上Ca++結合部位γ-羧基谷氨酸所必需。圖10－5因子Xa激活凝血酶原示意圖九）纖維蛋白原人和脊椎動物的纖維蛋白原分子均由αβγ三對不同的多肽鏈借二硫鍵連接而成，α及β肽鏈的N－端分別有一段16個及14個氨基酸的小肽，稱為纖維肽A及B。國際血液凝固命名學會建議：纖維蛋白原的分子組成表示為Aα2Bβ2γ2.。Α鏈有610個氨基酸，β鏈有461個氨基酸，γ鏈有411個氨基酸。纖維蛋白比纖維蛋白原缺少纖維蛋白肽A和B。圖4-10纖維素蛋白原分子示意圖上半為電鏡下的分子形狀下半示6條多肽鏈，一為雙硫鍵，▲為凝血酶作用點凝血酶的本質為一種蛋白水解酶，能特異性作用于Aα和Bβ鏈上的精－甘肽鍵，切除A、B纖維肽。因纖維肽A及B均為酸性肽，帶較多負電荷。由于電荷排斥作用阻礙纖維蛋白原之間聚合。切除纖維肽A及B轉變?yōu)槔w維蛋白后負性減小，同時暴露了互補結合位點，有利于自動聚合，纖維蛋白單位通過邊靠邊、端靠端的聚合形成聚合鏈。此種多聚體不穩(wěn)定，稱為軟凝塊(softclot)。它再通過因子XⅢa的作用結成牢固的網(wǎng)。十）纖維蛋白穩(wěn)定因子因子XⅢa稱為纖維蛋白穩(wěn)定因子(fibrinstabilizingfactor,FSF)。因子XⅢ存在于血小板及血漿中，經(jīng)凝血酶切除部分肽段后裂解為兩個亞單位，A(分子量80000，具有