組織因子和組織因子途徑抑制物與心肌無復流

黎娜綜述，李憲倫審校

急性心肌梗死(心梗)患者冠狀動脈(冠脈)再通后心肌組織水平無灌注的現象定義為心肌無復流現象。發生心肌無復流現象與預后不良密切相關，患者嚴重并發癥、死亡率及再次心梗發生率均明顯增加。目前心肌無復流發生的機制尚不明確，可能與冠狀動脈微血管栓塞或痙攣、炎癥、大量氧自由基產生、心肌頓抑、心肌和毛細血管內皮細胞腫脹、三磷酸腺苷敏感的鉀通道受抑制等有關［1］。組織因子(tissue factor，TF)即凝血酶Ⅲ，是凝血途徑的啟動因子，組織因子途徑抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)是TF的生理抑制劑。本文著重闡述TF、TFPI與心肌無復流的關系。

1 組織因子的病理生理特點和作用

TF是一個47kD(4.7×104)的跨膜單鏈糖蛋白，它是唯一不存在于正常人血漿中的凝血因子。它既是凝血因子Ⅶ(FⅦ)的細胞表面受體，又是FⅦ或激活的FⅦ(FⅦa)的輔助因子。它和FⅦ或FⅦa形成復合物，進而激活凝血因子Ⅹ(FⅩ)或凝血因子Ⅸ(FⅨ)，同時啟動內外兩條凝血途徑，在生理性止血中起到重要作用。TF與動脈粥樣硬化的整個病理生理過程及臨床并發癥有密切關系。TF決定動脈粥樣硬化斑塊的促凝活性，粥樣硬化斑塊破裂使TF在相關組織中高表達，同時釋放入血，容易導致急性血栓栓塞，發生急性心梗和卒中等重大心血管事件。急性動脈損傷時，血管壁中TF也迅速被誘導表達，經皮冠狀動脈介入治療時球囊擴張可引起內皮損傷，血管撕裂，皮下組織暴露，TF釋放增加。介入治療后再狹窄的過程也與TF有關。動脈粥樣硬化的發生發展是炎癥與凝血共同作用的結果，二者之間存在密切聯系，相互作用。該過程中有以下三個關鍵步驟:①內皮損傷后表達凝血和炎癥相關的蛋白(von willebrand因子，P-選擇素等)、誘導物和受體;②前凝血、前炎癥物質儲存于血小板中，血小板被激活后將其釋放;③通過凝血酶的受體-蛋白酶激活受體激活凝血。無論凝血還是炎癥系統均參與調控這些步驟。TF/Ⅶa/Ⅹa能激活內皮細胞等細胞的炎癥反應，也能啟動凝血。細菌性膿毒血癥情況下，細菌及其釋放的內毒素刺激炎癥細胞產生大量前炎癥細胞因子，如腫瘤壞死因子-α、干擾素-γ等，誘導內皮細胞、單核細胞等表達TF增多，細菌及內毒素也能直接刺激內皮、單核細胞等表達TF。FⅩa和凝血酶能刺激活化的內皮細胞、單核細胞，合成并釋放白介素-6、白介素-8等炎性因子，這些炎性因子又通過自分泌或旁分泌形式促進TF高表達。TF將炎癥和凝血兩個系統緊密的聯系起來，使二者相互作用形成惡性循環。

2 組織因子與心肌無復流的關系

近些年發現TF在心肌無復流現象中也起到了重要作用。Chong等［2］發現在實驗動物兔心肌缺血再灌注損傷過程中，TF起到了重要作用。通過檢測缺血心肌，發現其TF信使核糖核酸(FmRNA)、抗原和活性表達均增高。在缺血前或缺血過程中，應用抑制兔 TF的單抗，可使心梗面積明顯減少。Bonderman等［3］檢測急性心肌無復流患者無復流時冠脈內血漿TF水平，高于血流恢復后。在實驗動物豬冠脈內輸注TF，可促進心肌無復流的發生。國內有研究報道［4］，檢測急性心梗患者急診經皮冠狀動脈介入治療術(PCI)術前、術后即刻、術后24小時不同時間點外周靜脈血TF、TFPI水平，結果表明心肌無復流組各時間點TF、TFPI水平均高于再灌注組，兩組PCI后即刻TF水平均明顯高于術前，術后24小時心肌無復流組TF水平仍高于術前，而再灌注組與術前比較無統計學差異。兩組冠脈介入治療術前、術后TFPI水平無明顯變化。綜合相關研究，考慮TF升高引起微血栓形成是心肌無復流發生的重要病理生理機制。Migdalski等［5］報道，急性心梗合并糖尿病患者心肌無復流比例明顯升高。考慮原因為高血糖狀態下，內皮細胞膜蛋白糖基化，細胞膜更易損傷。急性心梗合并糖尿病患者血管內皮損傷加重，TF表達更強，所以心肌無復流發生率更高。TF高表達引起微血栓形成，促進心肌無復流發生，提示早期檢測血漿中TF水平，可及早預測心肌無復流發生的高危人群，及早干預治療，以降低心肌無復流發生的風險，改善預后。

3 組織因子途徑抑制物的病理生理特點和作用

TFPI是TF的生理抑制劑，調控TF的活性。TFPI是含有3個功能區的糖蛋白，分子中的第二個功能區(K2)能與FⅩa結合，抑制FⅩa活性，抑制凝血酶原轉變為凝血酶。另外TFPI-FⅩa復合物通過第一個功能區(K1)與TF-FⅦa結合形成四聚體，使TF-FⅦa滅活，不能催化FⅩ的活化，減少FⅩa的形成，進一步抑制了凝血酶的生成。組織因子途徑抑制物除了抑制凝血過程外，還有其他的生理功能:如抗炎、抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡。炎癥反應主要通過外源性凝血途徑引起血液高凝，TFPI能從FⅩa和TF水平阻斷炎癥反應與凝血反應之間的惡性循環，同時發揮抗凝抗炎的作用。有報道表明［6］TFPI還有直接抗炎作用，脂多糖與脂多糖結合蛋白結合后在體內引起炎癥反應，TFPI通過其第三個功能區(K3)及C末端與脂多糖直接結合，競爭性抑制脂多糖與脂多糖結合蛋白結合，發揮直接抗炎作用。

4 組織因子途徑抑制物與血栓形成及心肌無復流的關系

TFPI是體內重要的生理性抗凝物質，它在動脈粥樣硬化、急性心梗的病理生理過程中發揮了重要作用。一些研究表明，在不同的動物模型中，基因水平轉染TFPI或外源性重組TFPI(rTFPI)能抑制動脈損傷后的血栓形成。Westrick等［7］利用易形成動脈粥樣硬化的apoE(－/－)小鼠模型雜交出TFPI(+/－)/apoE(－/－)小鼠，比 TFPI(+/+)/apoE(－/－)更易形成動脈粥樣硬化，斑塊內TF活性更高，動脈損傷后形成血栓栓塞的時間更短。說明TFPI能預防動脈粥樣硬化，是動脈粥樣硬化血栓形成的重要調節因子。Maroney等［8］也證實造血細胞TFPI缺陷型小鼠股靜脈和頸動脈更易形成血栓。除了有抗血栓形成的作用外，Nakamura等［9］發現TFPI還有抗炎、抗增殖作用。兔髂動脈球囊損傷后，局部輸注rTFPI，rTFPI治療組不但血栓生成明顯減少，第7天巨噬細胞數量明顯減少，第14天細胞增殖抗原(Ki-67)陽性細胞明顯減少，4周后新生內膜也較對照組減少。Kopp等［10］也證明TFPI發揮了抗血栓之外的作用。他們建立兔股動脈損傷模型，利用重組腺病毒載體輸入TFPI，發現內膜/中膜比例明顯減少。同時檢測了相關的炎癥和凝血指標，與新生內膜相關的單核細胞趨化蛋白表達減少，單核細胞浸潤減少，參與炎性細胞浸潤的基質金屬蛋白酶-2和基質金屬蛋白酶-9減少，血管TF表達減少。體外實驗證明，TFPI過度表達抑制自分泌血小板生長因子、單核細胞趨化蛋白和基質金屬蛋白酶-2，抑制單核細胞活性。Golino等［11］檢測急性心梗患者局部血漿TFPI水平，冠脈竇內TFPI水平明顯低于升主動脈內TFPI水平，其原因考慮為冠脈內血栓形成，TFPI釋放入血，抑制凝血級聯反應的發生，導致病變部位的TFPI急性大量消耗。Saigo等［12］對140例45歲以下男性急性心梗患者進行凝血相關的參數檢測，發現TF、TF/TFPI比值明顯高于對照組(同年齡段健康男性)，TFPI明顯低于對照組，可見TF/TFPI比例失衡與年輕人急性心梗有顯著相關性。Opstad等［13］從基因水平分析，認為在冠心病和糖尿病患者中，男性和女性患者TF、TFPI基因表型不同。上述幾個針對急性心梗和冠心病患者的研究中，從分子、基因等不同的表達水平分析了TF、TFPI的變化，為預測和干預血栓形成提供了靶點。國內有研究表明［14］，動物模型兔心肌無復流區TFmRNA表達水平明顯上調，再灌注時血漿TF水平也明顯升高。無復流區心肌組織TFPImRNA表達水平無明顯變化，血漿TFPI水平反而降低，考慮原因為再灌注過程中TF過度表達致TFPI大量消耗，且再灌注過程中血管內皮細胞損傷不能分泌釋放相應量的TFPI。輸注rTFPI可減輕心肌無復流的嚴重程度。TFPI不但抑制TF誘導的血栓形成和炎性反應，對血栓性疾病有很好的防治作用，也可以防治心肌無復流現象。目前臨床治療心肌無復流的藥物有硝酸甘油、替羅非斑、維拉帕米、腺苷、肝素等，器械有新型遠端保護裝置及AngioJet導管(破碎并吸出血栓)和X-size導管(切除斑塊、抽吸)等，效果都不理想。TFPI正向臨床新藥方向發展，目前已經可以通過基因工程方法獲得大量重組人TFPI。已有文獻報道研制出長效TFPI［15］，其半衰期為野生型的4倍，克服了其半衰期過短的不利因素，為TFPI的應用提供了更廣闊的前景。TFPI在臨床應用上仍存在問題，如何解決出血等副作用正在研究中。

5 小結

動脈粥樣硬化的發生發展是凝血和炎癥共同作用的結果，二者相互作用也是心肌無復流發生發展的基礎。TF是外源性凝血途徑的啟動因子，TFPI是TF的生理抑制劑，它們都在心肌無復流過程中起到了重要作用，并同時參與了凝血和炎癥反應。研究TF、TFPI與心肌無復流發生的關系，有助于進一步揭示心肌無復流的復雜機制，為預防、治療心肌無復流開辟了新的領域。

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