吳 萍,譚 茜,羅亞君,何義化,陳 博,殷紅艷,許光明
血管內皮細胞(vascular endothelial cell,VEC)是一種具有廣泛生物活性的細胞,能分泌作用不同的活性物質,以維持血管收縮和舒張、抗凝與促凝平衡[1]。當VEC功能受損時,其合成分泌功能失調,使血液呈高凝狀態。因此與心腦血管系統中的血栓事件發生具有密切關系[2]。近幾年國外研究表明,組織因子(tissue factor,TF)途徑是生理止血的凝血過程和病理血栓形成的啟動環節[3,4],組織因子是外源性凝血酶途徑的啟動因子,在正常生理活性凝血反應及病理性血栓形成起重要作用[5]。內皮細胞正常情況下并不表達TF,但在某些病理狀態及凝血酶作用下卻大量表達,這些成為目前國外研究的熱點,但在國內研究較少。組織因子途徑抑制物(tissue factor pathway inhibitor,TFPI)主要由內皮細胞分泌,具有抗凝、抗血栓等作用。NO是內皮細胞分泌的另一種生物活性物質,具有抑制血小板黏附、聚集及拮抗內皮素,調節TF表達,起抗血栓形成的作用。全蝎(Bathus martesckarsch)臨床多用于治療急性驚風、中風面癱、頭痛、破傷風痙攣等癥,這類疾病常與體內血小板活化、凝血酶形成等高凝狀態,乃至血栓形成有密切關系,抗凝、抗血小板成為治療這類疾病的重要手段[6]。因此抗血栓形成和消除高凝狀態,是治療此類疾病的重要手段之一。已有研究表明,全蝎具有抗凝和抗血栓形成及抑制血小板聚集的作用。為進一步揭示其作用機制,本研究以凝血酶-血管內皮細胞反應為對象,研究全蝎純化液對凝血酶誘導人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)抗凝功能改變的影響。
1.1 材料 人臍靜脈內皮細胞由武漢大學典型物種保存中心提供。新生小牛血清(杭州四季青生物制品研究所產品)。RPMI-1640培養基、胰蛋白酶為美國Gibco公司產品,磷酸緩沖鹽(PBS)干粉為武漢博士德公司產品。CO2培養箱為美國謝爾登制造公司產品,酶標儀為芬蘭Labsystens集團產品。凝血酶為中國醫學科學院血液學研究所產品。TF、TFPI試劑盒購自美國Assaypro公司,NO試劑盒購自南京建成生物工程研究所。全蝎購自湖南省醫藥公司,經水煮醇沉、凝膠過濾、離子交換層析等分離純化過程將其真空冷凍干燥成粉末,-20℃保存備用,使用前用含10%小牛血清的RPMI1640培養液配成所需濃度工作液,0.22μm微孔濾膜過濾除菌。
1.2 HUVEC培養與鑒定 將內皮細胞加入RPMI-1640培養液(含10%小牛血清、100kU/L鏈霉素、100kU/L青霉素)中,5%、37℃二氧化碳培養箱中培養。倒置顯微鏡下觀察內皮細胞呈多角形、鋪石樣鑲嵌排列,待細胞長滿培養瓶底后用0.25%胰蛋白酶消化傳代,經Ⅷ因子(FⅧ)免疫熒光鑒定并選擇生長良好的HUVECs用于實驗。
1.3 實驗分組及藥物處理 選取生長良好的2代~3代細胞。將融合生長的HUVECs用0.25%胰蛋白酶消化吹打制成單細胞懸液,根據預實驗結果調節細胞密度為7.5×104個/mL,接種于96孔培養板中,每孔200μL。37℃、5%CO2條件下培養。培養的內皮細胞融合后,隨機分為空白對照組,凝血酶(10U/mL)刺激組,全蝎純化液高、中、低劑量組。全蝎純化液高、中、低劑量組加入10U/mL的凝血酶后分別加入24μg/mL、12 μg/mL、6μg/mL全蝎純化液。空白對照組加入等量培養液,每組設10個復孔,置37℃5%CO2培養箱中培養12h進行檢測。
1.4 檢測指標 取細胞培養上清液測定TFPI活性,細胞凍融液測TF活性,均采用發色底物法。NO含量測定采用硝酸還原酶法,嚴格按試劑盒操作說明書操作步驟進行。
2.1 全蝎純化液對凝血酶誘導HUVECs表達TF和釋放TFPI的影響 全蝎純化液各劑量組能抑制基礎條件下HUVECs表達TF,凝血酶能明顯促進HUVECs表達TF,與對照組相比,差異有統計學意義(P<0.01),而全蝎純化液能顯著抑制其作用(P<0.01)。HUVECs在基礎條件下能釋放一定量的活性物TFPI,凝血酶能明顯抑制HUVECs釋放TFPI,與對照組相比,差異有統計學意義(P<0.01),而全蝎純化液能拮抗其作用(P<0.05)。詳見表1。
表1 全蝎對凝血酶誘導HUVECs表達TF和釋放TFPI、NO的影響(±s)

表1 全蝎對凝血酶誘導HUVECs表達TF和釋放TFPI、NO的影響(±s)
組別 TF活性(%) TFPI活性(%) NO(μmol/L)空白對照組 6.12±1.95 2.05±0.81 7.00±1.32凝血酶組 13.98±1.122) 0.63±0.322) 10.76±1.961)全蝎高劑量組 4.89±0.984) 1.62±0.983) 27.32±3.124)全蝎中劑量組 5.22±0.864) 1.21±0.673) 20.48±2.444)全蝎小劑量組 6.43±1.014) 0.99±0.213) 17.44±2.204)與空白對照組比較,1)P<0.05,2)P<0.01;與凝血酶組比較,3)P<0.05,4)P<0.01
2.2 全蝎純化液對凝血酶誘導HUVECs釋放NO的影響HUVECs在基礎條件下能釋放定量的NO,凝血酶促進HUVECs釋放NO,與對照組相比差異有統計學意義(P<0.05);全蝎純化液能顯著地促進HUVECs釋放NO,與對照組和凝血酶組相比,差異有統計學意義(P<0.01),但凝血酶和全蝎純化液兩者之間無協同作用。詳見表1。
近年來的大量研究表明,與內在凝血途徑相比,組織因子途徑(外源性途徑),在生理性止血過程和病理過程中的血栓形成具有更為重要的意義。TF是一種跨膜糖蛋白,在機體凝血過程中起至關重要的作用,是內、外凝血系統的始動因子,也是血栓形成的關鍵因素。VEC表達的TF是炎癥反應和血栓形成的主要銜接物,研究抑制促VEC誘生性表達的TF物質,已成為防治血栓性疾病的重要策略之一[7]。現已證實,凝血酶能明顯增加HUVECs表達TF,已知TF增加又使凝血酶生成增加,二者具有互相加強效應,這種正反饋作用導致血液促凝活性增加,血小板易黏附、聚集,血栓形成。TF、凝血酶增多,有利于平滑肌細胞遷移、增生,加重內皮細胞損害。本實驗結果顯示,凝血酶能刺激HUVEC大量表達TF,而全蝎能明顯抑制凝血酶所誘導的TF表達,從而起保護血管內皮細胞和抗血栓形成的作用。
TFPI是近幾年發現的一種新型的抗凝物質,是組織因子在體內特異性的生理抑制劑,可以調節TF的活性[8]。它首先和FⅩa結合,然后在Ca2+存在條件下,再與TF/FⅦa結合形成四聚體,從而抑制FⅩa和TF/FⅦa活性,起抗凝作用[9]。本研究表明,凝血酶能顯著增加HUVEC表達TF,而全蝎純化液能抑制這種作用。凝血酶能明顯抑制HUVEC的TFPI活性使TFPI活性降低。使血液呈高凝狀態,這與國外的研究報告相一致。結果顯示全蝎純化液可提高凝血酶誘導EVC培養液中的TFPI活性,表明其對凝血酶的抑制作用。
NO是內皮細胞分泌的另一種生物活性物質,它可以使血管平滑肌舒張,血壓降低,抑制血小板黏附、聚集及平滑肌細胞增生、遷移,拮抗內皮素、調節TF表達,起抗血栓形成和抗動脈粥樣硬化的作用,以外還可以清除氧自由基等。若內皮受損,NO分泌減少,易導致血管痙攣,成為動脈粥樣硬化發生機制之一。本實驗結果顯示,全蝎純化液能促進內皮細胞釋放NO,這可能與它的凝血化瘀、抗凝、抗血栓形成機制和對心腦血管疾病具有治療作用有關。
以上研究結果顯示全蝎純化液可促進HUVECs合成NO,可拮抗凝血酶抑制TFPI釋放,抑制凝血酶誘導的TF表達,可為臨床合理應用全蝎提供新的理論和實驗依據。
[1]易小民,譚茜,彭延古,等.全蝎純化液對凝血酶誘導血管內皮細胞釋放血管性血友病因子和6-酮-前列腺素F1a的影響[J].中國中西醫結合急救雜志,2010,17(6):334-336.
[2]賀石林.組織因子途徑及其臨床意義[J].中國實用內科雜志,1997,17(19):556-558.
[3]Camerer E,Kolst AB,Prydz H.Cell biology of tissue factor,the principle initaltor of blood coagulation[J].Thromb Res,1996,81(1):1-41.
[4]Sterud B.A global view on the role of monocftes and plates in atherogeneais[J].Thromb Res,1997,85(1):1-22.
[5]Nemerson Y.The tissue factor pathway of blood coagulation[J].Semin Hematol,1992,29(3):170-176.
[6]彭延古,黃鶯,易小民,徐愛良.全蝎純化液對凝血酶所致血液凝固的影響[J].中國中西醫結合急救雜志,2010,17(3):138-140.
[7]McVey JH.Tissue factor pathway[J].Baillieres Best Pract Res Clin Haematol,1999,12(3):361-372.
[8]成春英,孫勇,文志斌,等.川芎嗪對凝血酶誘導血管內皮細胞組織因子表達的影響[J].南方醫科大學學報,2009,29(8):1743-1747.
[9]Lwaleed BA,Bass PS.Tissue factor pathway inhibitor:Structure,biology and involvement in disease[J].J Pathol,2006,208(3):327-339.