血栓調節蛋白基因多態性與腦梗死關系的研究進展

武 嶺 綜述 孟 強校審

1）昆明醫學院 昆明 650032 2）云南省第一人民醫院神經內科 昆明 650032

腦梗死（brain infarction，BI）是一種常見且嚴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雜，遺傳因素在其發生和發展過程中起重要作用，同時凡涉及動脈粥樣硬化、血栓形成和血管收縮等發病機制的諸多因素均可引起BI。近年來，有關腦梗死與諸多基因多態性的相關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，血栓調節蛋白（thrombomodulin，TM）等。TM是存在于血管內皮細胞表面的單鏈糖蛋白，在機體抗凝機制中發揮了重要的作用。近年來，研究發現TM基因多態性可致TM基因表達下調，功能異常，從而成為腦梗死的重要危險因素，但尚未形成統一認識，為此，本文就此及相關內容作以綜述。

1 TM的生物學特性和功能

1.1 TM的分布TM是位于內皮細胞（endothelial cell，EC）膜上的一種高黏附性受體，可與凝血酶結合并快速激活蛋白C（protein C，PC）而出現抗凝作用，于1981年被美國科學家Esomon［1］等首次發現，并命名為血栓調節蛋白。TM主要表達于內皮細胞的表面，在血小板、單核細胞及腫瘤細胞表面也有少量表達，早期研究報道認為TM在人類大腦中的毛細血管內皮細胞上不表達或表達很少，而近年日本學者［2］通過定量比較聚合酶鏈式反應（QC－PCR）和逆轉錄聚合酶鏈式反應（PT－PCR）方法顯示TM在腦內表達有選擇性，TM mRNA表達在大腦皮質最高，小腦次之，腦干最低。

1.2 TM的結構TM為一單鏈糖蛋白，它的表達產物由575個氨基酸構成，修飾成熟后的TM有554個氨基酸殘基組成，一般可分為5個功能區，第一區是由223個氨基酸殘基組成的N末端，即凝素樣結構區，其中有20％序列與凝集素相似，該區不參與激活、活化PC的過程，功能尚不清楚。第二區由236個氨基酸殘基組成的6個表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）結構重復片段，即EGF結構區，結構中的4區是激活PC所必須的，5區和6區是凝血酶結合部位。第三區為富含絲/蘇氨酸區，位點中的硫酸軟骨素對TM與凝血酶的結合起穩固作用。第四區為23個氨基酸殘基組成的跨膜區。第五區為38個氨基酸殘基組成的羧基末端胞漿功能區，有較多的磷酸化，這與TM的內吞作用有關，當TM與凝血酶結合形成復合物就發生內吞作用，被吞進去的凝血酶被溶酶體降解，部分TM重新回到細胞表面，此過程不僅是凝血酶清除途徑之一，而且還是調節PC活化的機制之一，具有重要的生理意義。

1.3 TM的功能TM位于細胞表面，是凝血酶的受體，它主要作用有：（1）與凝血酶以1∶1結合形成復合物后，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］、動脈硬化及血栓形成等。

1.4 TM表達的調節TM的表達受許多炎性介質，細菌內毒素及細胞因子的影響。研究表明，凝血酶、血管內皮生長因子、組胺、c AMP、維甲酸、茶堿、熱休克、他訂類藥物在轉錄水平可以上調TM的表達，而剪應力、血流動力學改變、內毒素、缺氧、氧化型低密度脂蛋白、β型轉化因子、脂多糖則抑制TM基因的表達，TNF－α、IL－1是在轉錄和轉錄后抑制TM的表達，阿司匹林也可使TM血漿濃度下降。

2 TM與腦梗死的關系

2.1 TM與動脈粥樣硬化的發生腦梗死的主要病因為動脈粥樣硬化及血栓形成。而動脈粥樣硬化的發生、發展及血栓的形成，均與內皮細胞、凝血酶有著密切的關系。TM是一種重要的抗凝分子和內皮保護因子，在動脈粥樣硬化中作為凝血酶受體而發揮抗血栓形成和抗炎作用，從而起到延緩動脈粥樣硬化發生的作用。

凝血酶有促進凝血、損傷血管內皮細胞、增加低密度脂蛋白通透性、促進脂質沉積于動脈壁等作用，同時凝血酶還可活化血小板、促進血管平滑肌細胞和成纖維細胞的有絲分裂和轉移、促進細胞的活化與黏附。此外，在動脈粥樣硬化基礎上，凝血酶通過凝血瀑布正反饋機制造成動脈閉塞。而TM是使凝血酶由促凝因子轉變為生理性抗凝因子的重要物質。在血管內皮表面，TM作為凝血酶受體，與凝血酶有高親合性，二者以1∶1結合形成凝血酶/TM復合物，使凝血酶分子結構改變，喪失了促凝活性和誘導血小板聚集的能力，使凝血酶從最強的促凝因子轉變為最強的抗凝因子，在細胞表面或磷脂小泡中激活PC形成凝血酶－TM－PC復合物，從而抑制內、外源性凝血反應。

此外，在大腦缺血過程中，細胞因子類能夠吸引白細胞，并且刺激白細胞分子黏附力的合成，促進大腦損傷組織的炎性反應。而Conway等［4］通過觀察在去除TM 植物血凝素區基因的大鼠中，發現TM植物血凝素可抑制中性粒細胞黏附內皮細胞而具有抗炎作用。而且，TM能夠降低白細胞和k－B核因子表達，延長凝血酶誘導的細胞外信號調節內皮細胞內激酶和核內阻滯而發揮抗炎作用。

2.2 TM與腦梗死的關系目前對于TM表達與腦梗死之間關系的研究國內外較多，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照組，發現隨著年齡及高血壓程度的變化，可溶性TM的濃度隨之增加，但病例組與對照組并無明顯差異，研究者認為升高的血漿TM濃度可以用血管的情況來解釋，對于血管無病變的受試者，升高的TM可以減少梗死的風險，而對于已經發生過腦梗死的患者，升高的TM則預示著不良的結果。但是Zhang等［6］針對中國人腦梗死后血液中可溶解性血漿調節蛋白研究顯示，急性腦梗死后血栓調節蛋白含量增加，經多因素回歸分析后顯示其是急性腦梗死的的獨立危險因素。日本Nomura［7］曾報道83例急性腦梗死的病人s TM濃度與疾病的嚴重程度呈負相關，對于較嚴重的腦梗死，較低水平的s TM可能對疾病的進展和梗死的再發起重要的作用。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疏松）發現s TM顯著增高，并認為血清中s TM的濃度檢測有助病人的早期診斷和病情動態觀察。

3 TM基因多態性與腦梗死的關系

研究發現TM等位基因的多個位點變異在血栓性疾病和心腦血管疾病發病機制中可能為潛在的致病因素，目前發現的變異有如下三種：（1）TM調控基因近側序列中有三個點突變（G－133A，G－33A，9－10GG/AT）。（2）TM 調控基因遠側序列中有 八個 點突變，報道的有 G－1166A，G－1748C，C1922T，－1208/1209缺失 TT。（3）編基因序列中有九個點突變（G127A，G129C，G236C，G543A，C1418T，G1456T，C1483T，C1502T及1689插入T）。

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

近年來，關于TM基因多態性的研究較多，但與腦梗死關系的報道較少。位于啟動子區域的－33G/A調控基因，其突變位點靠近TATA盒，該突變可能減少血栓調節蛋白的濃度，有研究報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名對照者（同）研究該基因多態性與卒中的關系，發現基因突變GA＋AA在病例組為18.3％，而對照組為24.1％，沒有明顯差異，但進一步通過相關分析發現對于年輕受試者（年齡≤60歲），基因突變者更易發生卒中及頸動脈硬化，而且多元分析顯示糖尿病和G－33A多態性是頸動脈硬化的獨立發病因素。同時在2000年Warner等［11］采用聚合酶鏈式反應－限制性片段長度多態性技術調查465位急性卒中的白種人G127A位點變異情況，該位點位于植物血凝素片段，研究顯示病例組A等位基因發生率為0.5％，對照組為0.7％，因此研究者認為TM的G127A多態性并非腦梗死的主要危險因素。在TM基因中，報道較多的是C1418T，該基因變異導致TM分子中第6個EGF結構區上Ala455Val表達差異，使凝血酶的結合和PC的活化異常，從而影響TM的功能，Cole等［12］為研究該基因，調查了141例首次發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照組，證明C等位基因變異是卒中的潛在危險，調整年齡、種族、吸煙、糖尿病等其他危險因素后，發現TM的AA變異較AV和VV更容易發生卒中（95％可信區間，1.1～3.31）。然而，Olivot等［13］于2008年報道 TM 的G1748C，－1208/－1209del TT，C1418T這三種常見的基因變異與腦梗死的發病率，卒中后5年的死亡率及血漿中TM濃度的關系均無統計意義。可見，意見尚未統一。

4 展望

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

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