第六章　凝血与纤溶及抗凝

正常情况下，血液在血管内流动，不会溢出血管外引起出血，也不会在血管内凝固引起血栓，这与人体具有完善的止血和凝血功能有关，其中包含凝血系统、纤溶系统和抗凝系统三部分。完善的血栓与止血功能将有助于减少失血及对异体血液的依赖；病理条件下，合理地使用凝血因子制剂是成分输血的范畴，为改善止血功能起到积极作用。本章节主要介绍凝血、纤溶和抗凝三大系统中的组成成分，并对各组分在血栓与止血过程中所发挥的作用及其机制进行阐述，为临床输血制剂的选择提供理论依据。

凝血即血液凝固，是指血液由液体状态转为凝胶状态的过程，它是哺乳类动物止血功能的重要组成部分，由血管壁、血小板及一系列凝血因子参与的复杂的生理过程。

完整的血管壁对防止出血有着重要作用，当血管壁的结构发生缺陷或受到损伤时便会引起出血。

参与止血作用的血管主要是小动脉、小静脉、毛细血管和微循环血管，其基本结构可分为内膜层、中膜层和外膜层。

由内皮细胞组成，含血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）、组织纤溶酶原激活物（tissue plasminogen activator，t-PA）、纤维连接蛋白（fibronectin，Fn）、层粘连蛋白（laminin，Ln）、纤溶酶原激活物抑制剂-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）和血栓调节蛋白（thrombomodulin，TM）等。内皮细胞表面有糖萼（glycocalyx），它是多种受体所在的部位。内皮细胞之间由黏合性物质连接，这是内皮细胞信息传递和维持血管通透性的物质基础。

介于内皮细胞和外膜层之间的血管壁结构，包括基底膜、微纤维、胶原、平滑肌和弹力纤维等。基底膜是一种胶原蛋白，作用为支撑内皮细胞及诱导血小板黏附和聚集，并可启动内、外源性凝血途径；平滑肌和弹力纤维参与血管的收缩功能。此外，内皮细胞和中膜层还含有组织因子（tissue factor，TF）、前列环素（prostacyclin，PGI2）合成酶和ADP酶等。

由结缔组织构成，是血管壁与组织之间的分界层。

血管的收缩、舒张反应受神经和体液调控。

血管壁中的平滑肌受神经的支配，当神经张力增强时，血管收缩；张力减弱时，血管舒张，这些都是通过神经轴突反射来实现的。

内皮细胞产生的内皮素-1（endothelin-1，ET-1）、血管紧张素等活性物质可致血管收缩；内皮细胞产生的PGI₂、内皮细胞衍生的松弛因子（endothelial cell-derived relaxing factor，EDRF）有舒张血管的作用。此外，还有其他调控血管舒缩反应的体液活性物质。

小血管受损后的止血主要通过下列功能实现。

当小血管受损时，通过神经轴突反射和收缩血管的活性物质如儿茶酚胺、血管紧张素、血栓烷A2（thromboxane A2，TXA2）、5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）和ET等的作用使受损的血管收缩，损伤的血管壁相互贴近，伤口缩小，血流减慢，凝血物质积累，局部血黏度增高而有利于止血。

小血管损伤后，血管内皮下组分暴露，致使血小板发生黏附、聚集和释放反应，结果在损伤的局部形成血小板血栓，堵塞伤口，也有利于止血。

小血管损伤后，血管内皮下组分暴露，激活凝血因子Ⅻ，启动内源性凝血系统；释放组织因子，启动外源性凝血系统。最后在损伤局部形成纤维蛋白凝血块，堵塞伤口，有利于止血。

血管壁损伤后，通过激活凝血因子Ⅻ和激肽释放酶原（prekallikrein，PK），生成激肽（kinin，K），激活的血小板释放出血管通透性因子。激肽和血管通透性因子使局部血管通透性增加，血浆外渗，血液浓缩，血黏度增高，血流减慢，有利于止血。

电子显微镜（电镜）下，血小板分为表面结构、骨架、细胞器和特殊膜系统等四部分，现结合它们的生化组成作一概述。

正常血小板表面光滑，有些小的凹陷是开放管道系统（open canalicular system，OCS）的开口。表面结构主要由细胞外衣（exterior coat）和细胞膜组成。细胞外衣（糖萼）覆盖于血小板的外表面，主要由糖蛋白（glycoprotein，GP）的糖链部分组成，是许多血小板膜受体的（如ADP、肾上腺素、胶原、凝血酶等）所在部位。细胞膜主要由蛋白质（包括糖蛋白）和脂质（包括糖脂）组成。

磷脂占总脂质量的75%～80%，胆固醇占20%～25%，糖脂占2%～5%。磷脂主要由鞘磷脂（sphingomyelin，SPH）和甘油磷脂组成，后者包括磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine，PC）、磷脂酰乙醇胺（phosphatidylethanolamine，PE）、磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）、磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）以及少量溶血卵磷脂等。各种磷脂在血小板膜两侧呈不对称分布。在血小板未活化时，SPH、PC和PE主要分布在质膜的外侧面，而PS主要分布在内侧面；血小板被激活时，PS转向外侧面，可能成为血小板第3因子（platelet factor 3，PF3）。

血小板膜含有多种蛋白质，主要是糖蛋白：①GPⅠb-Ⅸ复合物：它由GPⅠb和GPⅨ二个亚单位组成，其基因位于第17号染色体短臂上。GPⅠb-Ⅸ对血小板黏附功能有着重要作用。②GPⅡb-Ⅲa复合物：它由GPⅡb和GPⅢa所组成。其基因位于第17号染色体长臂上。GPⅡb由α链和β链以二硫链相连接而成，GPⅢa为单一肽链，它们与血小板聚集功能有关。③其他GP：如GPⅠa-Ⅱa复合物，由GPⅠa和GPⅡa组成，是胶原的受体。GPⅠc-Ⅱa复合物，由GPⅠc和Ⅱa结合而成，可能是Fn的受体。GPⅣ是单一肽链，是凝血酶敏感蛋白（TSP）的受体。GPⅤ与GPⅠb-Ⅸ相似，参与血小板黏附功能发挥。

血小板质膜上还有Na⁺-K⁺-ATP酶（钠泵）、Ca²⁺-Mg²⁺-ATP酶（钙泵）和其他阴离子泵，它们对维持血小板膜内外的离子梯度和平衡起着重要作用。

电镜下，血小板的胞质中可见微管、微丝及膜下细丝等。它们构成血小板的骨架系统，在维持血小板的形态、释放反应和收缩活动中起重要作用。

呈束状排列于血小板的包膜下。它由微管蛋白（tubulin）排列成细丝状微丝，再由后者围成微管，对维持血小板的形状有着重要作用。

微丝主要由肌动蛋白细丝及肌球蛋白粗丝组成。肌动蛋白和肌球蛋白构成血小板收缩蛋白，其作用是参与血小板收缩活动、伪足形成和释放反应。

电镜下血小板内有许多细胞器，其中最为重要的是α颗粒、致密颗粒（δ颗粒）和溶酶体颗粒（λ颗粒）三种。

①ATP和ADP：血小板被激活时，ADP由致密颗粒中释放至血浆，是促进血小板聚集和释放的重要物质；ATP是维持血小板形态、功能和代谢活动所需能量的来源。②5-HT：5-HT贮存于致密颗粒中，当血小板受到凝血酶刺激时，5-HT释放到血浆，促进血小板聚集和血管收缩。

①β-血小板球蛋白（β-thromboglobulin，β-TG）：是血小板特异的蛋白质。它抑制血管内皮细胞产生PGI₂，间接促进血小板聚集和血栓形成。当血小板被激活，β-TG从α颗粒中释出，使血浆β-TG含量升高。②血小板第4因子（platelet factor 4，PF4）：是血小板又一特异的蛋白质。PF₄的作用是中和肝素的抗凝活性，促进血栓形成。③凝血酶敏感蛋白（thrombospondin，TSP）：是一种糖蛋白，主要存在于血小板α颗粒、血管内皮细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞及纤维细胞内，故TSP不是血小板特异性蛋白质，它有促进血小板聚集的作用。④血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）：是一种碱性糖蛋白，来自巨核细胞，存在于血小板α颗粒中。PDGF的作用是刺激DNA合成和细胞增殖，促进细胞生长；促进细胞内胆固醇脂化，增强细胞对低密度脂蛋白的反应性，最终可导致动脉粥样硬化斑块的形成。

多种酸性水解酶及组织蛋白酶，是血小板的消化结构。

血小板的特殊膜系统主要包含开放管道系统及致密管道系统。

是血小板膜凹陷于血小板内部形成的管道系统。它是血小板内与血浆中物质交换的通道，在释放反应中血小板贮存颗粒内容物经OCS排至细胞外。

散在分布于血小板胞质中，不与外界相通。它参与花生四烯酸代谢、前列腺素合成、血小板收缩活动和血小板释放反应等。

血小板黏附（platelet adhesion）是指血小板附着于血管内皮下组分或其他异物表面的功能。受损血管内皮下成分暴露时，血液中vWF、内皮下成分和血小板GPⅠb-Ⅸ复合物结合，导致血小板黏附反应。

血小板聚集（platelet aggregation）是指血小板与血小板之间相互黏附形成血小板团的功能。在Ca²⁺存在的条件下，激活的血小板以其GPⅡb/Ⅲa与纤维蛋白原（Fg）结合，血小板发生聚集。血小板聚集有两种类型：①第一相聚集（初级聚集）：指由外源性致聚剂诱导的聚集反应；②第二相聚集（次级聚集）：指由血小板释放的ADP诱导的聚集。

在诱导剂作用下，血小板贮存颗粒中的内容物通过OCS释放到血小板外的过程称为释放（分泌）反应（platelet release reaction）。常用诱导剂有ADP、肾上腺素、5-HT、花生四烯酸、凝血酶、胶原等。诱导剂作用于血小板膜上的相应受体，释出Ca²⁺促进肌球蛋白聚合形成微丝。肌动蛋白细丝和肌球蛋白粗丝相互作用，收缩蛋白使储存颗粒移向中央，储存颗粒膜与OCS膜融合，颗粒内容物经OCS向外释放。

指血小板参与血液凝固的过程。

血小板激活时，PF₃参与凝血因子Ⅸa-Ⅷa-Ca²⁺复合物和凝血因子Ⅹa-Ⅴa-Ca²⁺复合物的形成，这两种复合物分别参与凝血因子Ⅹ的活化及凝血酶原酶的生成。

血小板受ADP或胶原刺激时，CPFA从血小板膜磷脂成分释出，激活因子Ⅺ，参与始动凝血反应。

血小板受ADP或胶原刺激时，CICA从血小板膜磷脂成分中释出，激活因子Ⅺ，参与内源性凝血途径。

血小板激活时，α颗粒中所含的FⅤ、Fg和FⅪ等均可释放至血浆，参与凝血过程。

血小板具有使血凝块收缩的作用，其机制是：激活的血小板由于肌动蛋白细丝和肌球蛋白粗丝的相互作用，使血小板伸出伪足，当伪足向心性收缩，纤维蛋白束弯曲，存留在纤维蛋白网间隙内的血清被挤出，血凝块缩小并得以加固。血凝块的收缩，有利于伤口的缩小和愈合。

血小板能充填受损血管内皮细胞脱落所造成的空隙，参与血管内皮细胞的再生和修复过程，故能增加血管壁的抗力，减低血管壁的通透性和脆性，血小板的止血功能（图6-1）。

凝血因子（coagulable factor，F）迄今已知至少有14种，包括经典凝血因子12个和激肽系统的2个。国际凝血因子命名委员会规定经典凝血因子以罗马数字命名。除FⅣ是无机钙离子（Ca²⁺）外，其余均是蛋白质，而且多数是蛋白酶（原）；除FⅢ存在于组织外，其余均存在于血浆中。FⅥ是FⅤ的活化形式，不再视为一独立的凝血因子，故已被废除。这些凝血因子的活化形式以在它们名字右下脚加英文字母a表示，如因子Ⅶa，因子Ⅷa等。凝血因子的理化特性列于表6-1。

20世纪60年代初期Davis与Ratnoff等提出了凝血瀑布学说，认为血液凝固是一系列凝血因子活化的酶促反应过程，每个凝血因子都被其前因子所激活，最后导致纤维蛋白生成。凝血过程一般被分为内源性凝血途径和外源性凝血途径（其中包括凝血的共同途径），两条凝血途径的主要区别在于启动方式及参加的凝血因子不同，结果形成两条不同的因子Ⅹ激活通路。两条凝血途径并不是各自完全独立，而使相互密切联系，在机体的整个凝血过程中发挥着不同的作用。挥着不同的作用。

内源性凝血途径（intrinsic pathway）是指参加的凝血因子全部来自于血液（内源性），是指由FⅫ被激活到FⅨa-Ⅷa-Ca²⁺-PF₃复合物形成的过程，通常是因血液与带负电荷的表面接触而启动（接触激活）。

①固相激活：FⅫ与带负电荷的物质（如体内的胶原、微纤维、基底膜、长链脂肪酸等，或体外的玻璃、白陶土、硅藻土等）接触后，分子构型发生改变，活性部位暴露，成为活化因子Ⅻ（FⅫa）；②液相（酶类）激活：在激肽释放酶的作用下，FⅫ被激活（FⅫa）。因子FⅫa的主要作用是激活FⅪ和FⅦ，并激活激肽释放酶原（PK）和纤溶酶原（PLG）。

在FⅫa的作用下，FⅪ被激活为FⅪa。FⅪa的作用是激活因子Ⅸ。

在FⅫa的作用下，PK被激活成激肽释放酶（kallikrein，KK）。KK的作用是激活FⅫ、FⅪ和FⅦ，使高分子量激肽原（high molecular weight kininogen，HMWK）转变成激肽，使纤溶酶原转变成纤溶酶。

HMWK为接触反应的辅因子，参与FⅫ、Ⅺ的激活，生成的徐缓激肽（bradykinin）有扩张血管、增加血管通透性及降低血压的作用。

FⅪa激活FⅨ为FⅨa。相比其他凝血因子的激活，FⅨ的激活有以下特点：①激活速度相对较慢；②激活反应主要在液相中进行；③FⅨ的激活无需辅因子的参与。这些特点（尤其激活速度相对较慢）可能具有重要的生理功能，能为凝血过程的进行提供一重要的调速步骤。此外，FⅨ也能被外源性凝血途径中的TF-Ⅶa-Ca²⁺复合物激活。

FⅧ被凝血酶激活成FⅧa，后者与FⅨa、Ca²⁺和磷脂（PF₃）结合，形成FⅨa-Ⅷa-Ca²⁺-PF₃复合物，此复合物有激活FⅩ的作用，因此又称为因子Ⅹ酶复合物。

在经典的凝血途径中，FⅪ被FⅫa活化。但近年的研究发现FⅫ的重度缺乏并不会引起严重的出血表现，提示FⅫ、PK和HMWK并非体内凝血所必需。但对FⅪ严重缺乏的患者而言，其在术后或外伤时会有严重的出血表现。因此，在体内，除了FⅫa，FⅪ一定能被其他的蛋白酶活化。曾有学者提出，凝血酶可通过反馈作用上调自身的表达从而激活FⅪ，进而使凝血酶持续生成，并通过激活TAPI降低纤溶的发生。这一理论的问题在于，FⅪ通过凝血酶或FⅪa活化（即FⅪ的自身活化）的速率非常缓慢，除非存在非生理性的聚阴离子，如硫酸葡聚糖、肝素或高浓度的硫脂。这使得FⅪ在体内是否可通过凝血酶或FⅪa而活化成为谜题。近期的研究发现，无机多磷酸（poly P）与凝血酶和FⅪ具有很高的亲和力，活化血小板所分泌的poly P可加快凝血酶或FⅪa活化FⅪ的效率^[1]。因此，poly P是凝血酶或FⅪa活化FⅪ的天然辅因子，解开了体内FⅪ如何在FⅫ缺乏的情况下被激活，启动正常凝血途径的谜题。

外源性凝血途径（extrinsic pathway）是指参加的凝血因子并非全部存在于血液中，所需凝血因子有来自于血液以外的（外源性），即组织因子（凝血因子Ⅲ）。这一凝血途径是因组织因子暴露于血液而启动，因此又可称为凝血的组织因子途径，通常指从TF释放到TF-Ⅶa-Ca²⁺复合物形成的过程。

因子Ⅲ（TF）：是一种跨膜糖蛋白，N端位于胞膜外侧，是FⅦ的受体，可与FⅦ或FⅦa结合，C端插入胞质中，提供凝血反应的催化表面。

因子Ⅶ的激活：①构型改变激活：当组织损伤时，TF被释放到血液中，FⅦ与其结合，分子构型发生改变，活性部位被暴露，成为活化因子Ⅶ（FⅦa）；②酶激活：FⅦ还可被FⅩa、Ⅸa、Ⅻa、凝血酶等激活成FⅦa。

TF-Ⅶa-Ca²⁺复合物形成：TF与FⅦa和Ca²⁺结合形成TF-Ⅶa-Ca²⁺复合物，后者可激活FⅩ和FⅨ，使内源及外源性凝血途径相沟通，具有重要的生理和病理意义。

共同凝血途径（common pathway）是指从FⅩ的激活到纤维蛋白形成的过程，它是内、外源性凝血途径后的共同凝血阶段。

①因子Ⅹ的激活：在FⅨa-Ⅷa-Ca²⁺-PF₃和（或）TF-Ⅶa-Ca²⁺复合物的作用下，FⅩ被激活为FⅩa；②因子Ⅴ的激活：在凝血酶的作用下，FⅤ转变成活化的FⅤa，FⅤa为FⅩa的辅因子。在Ca²⁺的参与下，FⅩa、Ⅴa、PF₃（磷脂）结合形成FⅩa-Ⅴa-Ca²⁺-PF₃复合物即凝血酶原酶。

凝血酶原酶使凝血酶原裂解为片段1+2（F₁₊₂），而片段1+2被凝血酶自身水解，裂解为片段1（F₁）和片段2（F₂），此时生成凝血酶。凝血酶生成后，主要作用是催化纤维蛋白原向纤维蛋白单体转变。除此之外，它还可通过多条途径加速和巩固凝血过程，主要包括：①激活FⅤ和FⅧ，使其分别转为FⅤa和FⅧa；②激活FⅦ使其变为FⅦa；③激活因子ⅩⅢ，促进纤维蛋白交联；④激活FⅪ；⑤引起血小板活化，为因子Ⅹ酶和凝血酶原酶复合物的形成提供有效的膜表面等。但在另一方面，当大量凝血酶生成后，它又可通过直接裂解或间接激活蛋白C的途径灭活FⅤa和FⅧa，从而阻碍凝血过程的继续进行。

①纤维蛋白的形成：纤维蛋白的形成至少需三个步骤：其一，纤维蛋白单体（FM）的形成：在凝血酶作用下，Fg的α（A）链上精（16）-甘（17）键和β（B）链上精（14）-甘（15）键先后被裂解，分别释出纤维蛋白肽A（fibrinopeptide A，FPA）和纤维蛋白肽B（fibrinopeptide B，FPB）。此时Fg分别转变成纤维蛋白Ⅰ（Fb-Ⅰ）和纤维蛋白Ⅱ（Fb-Ⅱ），二者形成FM。其二，FM的聚合：FM形成后就开始聚合，但这种聚合物以氢键相连，很不稳定，可溶于5mol/L（30%）尿素或1%单氯（碘）醋酸溶液中，故称为可溶性FM聚合物（SFM）。其三，交联纤维蛋白形成：SFM在FⅩⅢa和Ca²⁺作用下，形成不溶性FM聚合物，此即纤维蛋白（fibrin，Fb）。②因子ⅩⅢ的激活：FⅩⅢ在凝血酶和Ca²⁺的作用下，生成有转谷氨酰胺酶（transamidase）活性的FⅩⅢa，后者可使可溶性纤维蛋白单体（SFM）发生交联变成不溶性的纤维蛋白。

外源性凝血系统即外源性凝血途径加共同凝血途径；内源性凝血系统即内源性凝血途径加共同凝血途径。尽管凝血过程分为内源性和外源性两条途径，但两条凝血途径并不完全独立，而是相互联系。同时，无论哪条凝血途径生成的凝血酶和FⅩa都可通过正反馈作用同时加速内源性和外源性凝血途径的进行。两条凝血途径在整个凝血过程中所起的作用有所不同。一般认为外源性凝血途径在体内生理性凝血反应的启动中起关键作用，组织因子被认为是生理性凝血反应的启动物，而内源性凝血途径对凝血反应开始后的维持巩固阶段非常重要。血液凝固机制见图6-2。

最新研究表明，相对于止血功能，凝血途径中的某些成分在血栓形成方面起着更为重要的作用，如FⅫ、组织因子微颗粒（tissue factor-positive micropa-rticles，TF⁺PS⁺MP）和中性粒细胞胞外管道（neutrophil extracellular traps，NETs）^[2]。在细胞受损或感染时会释放细胞外RNA、DNA和无机多磷酸（inorganic polyphosphate，poly P），这些带负电荷的磷酸可激活FⅫ，导致血栓的发生^[3]。微颗粒（microparticles，MPs）是由活化或凋亡的细胞分泌的小的膜囊泡，其来源包括血小板、单个核细胞、内皮细胞以及肿瘤细胞。所有的MPs都具有促凝活性，因为它们能为凝血途径反应提供膜表面。当MPs存在磷脂酰丝氨酸（PS）以及组织因子（TF）时，其促凝活性增加^[45]。健康人群体内存在大量的血小板来源的PS⁺MP，但TF⁺PS⁺MP的含量极低。而胰腺癌患者血浆中的TF⁺PS⁺MP水平有所上升^[6]，同时小鼠模型中，组织因子微颗粒增强血栓的发生^[78]。因此TF⁺PS⁺MP可作为肿瘤患者静脉血栓风险评估的重要生物指标^[4]。NETs由染色质纤维构成，后者由正在死亡的中性粒细胞释放^[9]。NETs可以捕获血小板，增加纤维蛋白沉积^[10-12]。已有研究表明，在小鼠模型中，NETs在静脉血栓形成中发挥着重要的作用^[13-14]。其在人血栓中的存在也已得到证实^[15-17]。

纤维蛋白溶解系统（fibrinolysis system）简称纤溶系统，是指纤溶酶原（plasminogen，PLG）转变成纤溶酶（plasmin，PL），以及纤溶酶降解纤维蛋白（原）[fibrin（ogen）]和其他凝血蛋白的过程。其主要功能是溶解血管内因凝血系统被激活而沉积的纤维蛋白，这对防止血管内血栓形成、保持血管畅通具有重要意义。

组织型纤溶酶原激活物（tissue plasminogen activator，t-PA）是一种丝氨酸蛋白酶，正常人血浆中t-PA浓度约为2～5μg/L。t-PA由血管内皮细胞合成，其基因位于第8号染色体。t-PA有单链和双链两种类型。在纤溶酶（PL）或尿激酶（urokinase，UK）的作用下，单链t-PA（sct-PA）转变成以二硫键联结的双链t-PA（tct-PA）。t-PA的主要功能是激活PLG，其催化活性受纤维蛋白的调节，纤维蛋白的存在可大大增加这一激活过程。而t-PA的纤维蛋白结合特征使PLG激活局限于纤维蛋白沉积部位，从而使纤溶活性限制在血栓表面。除纤维蛋白外，t-PA的活性还可受其他大分子的调节，如纤维连接蛋白等细胞外基质，这对纤溶酶介导的细胞外机制蛋白溶解有重要的意义。此外，t-PA也能与纤溶酶原激活物抑制剂（PAI-1）结合，形成1∶1比例的复合物，从而使t-PA失活。

尿激酶型纤溶酶原激活物（urokinase type plasminogen activator，u-PA）是一种单链糖蛋白，由肾小管上皮细胞和血管内皮细胞等产生。其基因位于第10号染色体。u-PA可分为两种类型，单链u-PA（single chain urokinase type plasminogen activator，scu-PA）和双链u-PA（two chain urokinase type plasminogen activator，tcu-PA）。纤溶酶或激肽释放酶可使scu-PA转为tcu-PA。一般认为scu-PA的活性很低，仅为tcu-PA的0.1%，只有当scu-PA转变为tcu-PA才能有效地激活PLG发挥纤溶作用。u-PA可直接激活PLG而不需要纤维蛋白作为辅因子。scu-PA不能与纤维蛋白结合，但对纤维蛋白却有特异性溶解作用，此作用机制尚不清楚。

纤溶酶原（plasminogen，PLG）是一种单链糖蛋白，主要由肝细胞合成，但也存在于其他细胞和大多数细胞外组织，嗜酸性粒细胞及肾脏也能合成PLG。PLG是纤溶系统的核心成分，人血浆中PLG的浓度为1.5～2.0μmol/L，其基因位于第6号染色体（6q 26～27）。天然PLG的N端氨基酸为谷氨酸，故称为谷氨酸PLG（Glu1-PLG）；谷氨酸PLG的N端赖氨酸77-赖氨酸78键易被有限的蛋白酶裂解，生成N端为赖氨酸78的PLG，称为赖氨酸PLG（Lys78-PLG）。当血液凝固时，PLG在t-PA或u-PA的作用下，激活成纤溶酶（PL），后者促使纤维蛋白溶解。

在t-PA或u-PA的作用下，单链PLG的精氨酸（560）-缬氨酸（561）肽键断裂，形成由重链和轻链连结的双链纤溶酶（plasmin，PL）。PL是一种活性较强的丝氨酸蛋白酶，其作用为：①降解Fg和Fb；②水解多种凝血因子（Ⅴ、Ⅷ、Ⅹ、Ⅶ、Ⅺ、Ⅱ）；③水解补体等。

能特异地抑制t-PA。主要有两种：①纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）：是一种单链糖蛋白，由血管内皮细胞和血小板合成，其基因位于第7号染色体，它的主要作用是与t-PA和（或）u-PA形成1∶1复合物，使它们失去活性。正常情况下，血浆中的PAI-1水平很低，平均为20ng/ml，PAI-1水平升高与血栓性疾病（心肌梗死、深静脉血栓形成等）有明显相关性。②纤溶酶原激活物抑制剂-2（PAI-2）：是一单链糖蛋白，来源于胎盘和单核-巨噬细胞。正常人血浆中无PAI-2，但在妊娠早期开始出现，随着妊娠期延长而增高，产后迅速减少或消失，这可能与妊娠高凝状态有关。PAI-2是u-PA和双链t-PA的有效抑制物，但它对u-PA的抑制作用较PAI-1低约20倍，对双链t-PA的抑制作用较PAI-1低约两个数量级。

①α₂-纤溶酶（α₂-antiplasmin，α₂-AP）：亦称α₂-纤溶酶抑制物（α₂-plasmin inhibitor，α₂-PI），是由肝脏合成的单链糖蛋白，其作用是抑制纤溶酶和FⅩa、FⅪa和FⅩⅢa；FⅩⅢa使α₂-AP以共价键与纤维蛋白结合，减弱了纤维蛋白对纤溶酶作用的敏感性；②AT、α₂-巨球蛋白（α₂-MG）和α₁-抗胰蛋白酶（α₁-antitrypsin，α₁-AT）等也有抗纤溶酶的作用。

纤溶过程也是一系列蛋白酶催化的连锁反应，纤溶酶原在激活物作用下转变为纤溶酶以水解纤维蛋白（原）和其他凝血蛋白（凝血因子Ⅴ、Ⅷ和ⅩⅢ等）。

主要分为内激活途径、外激活途径和外源（药物）激活途径（图6-3）。

是由内源性凝血途径（FⅫa和K）裂解PLG，形成PL的途径。FⅫa使PK转变为KK，KK使scu-PA转变成tcu-PA，从而使PLG激活为PL。此是继发性纤溶的理论基础。在病理情况下，FⅫ缺乏可引起血栓，可能与此途径激活发生障碍有关。

主要是指体内生理性纤溶酶原激活物t-PA和u-PA裂解PLG形成PL的途径。此是原发性纤溶的理论基础。t-PA和u-PA又受纤溶酶原激活物抑制物（PAI-1、PAI-2等）的抑制，它们之间的作用、激活和抑制调节着纤溶活性，具有重要的生理和病理意义。

是由外界进入体内的溶栓药物如链激酶（SK）、尿激酶（UK）和重组t-PA等，使PLG激活成PL的途径。这是溶栓治疗的理论基础。

PL首先作用于Fg的β（B）链，降解出肽Bβ1～42；随后，又作用于Aα链，降解出极附属物（碎片A、B、C、H），剩余的Fg片段即为X碎片（fragment X，相对分子质量250 000）；X碎片继续被PL作用，降解出Y碎片（fragment Y，相对分子质量150 000）和D碎片（fragment D，相对分子质量80 000）；Y碎片在PL的作用下降解成碎片D和碎片E（fragment E，相对分子质量50 000）。

①纤维蛋白I（Fb-Ⅰ）的降解：在PL作用下，Fb-Ⅰ中的β（B）链上继续裂解出肽Bβ 1～42；然后又从Aα链裂解出A、B、C、H极附属物，最终先后裂解出碎片X′，Y′，D和E′；②纤维蛋白Ⅱ（Fb-Ⅱ）的降解：在PL的作用下，Fb-I中β（B）链上继续裂解出肽Bβ15～42；然后又从Aα链上裂解出A、B、C、H极附属物，最终也先后裂解出碎片X′，Y′，D和E′；③纤维蛋白的降解：Fb-Ⅰ和Fb-Ⅱ自行聚合成非交联的纤维蛋白，经FⅩⅢa作用后，形成交联的纤维蛋白。后者在PL作用下，除降解出碎片X′、Y′、D和E′外，还生成D-D二聚体（D-Dimer，DD）、γ-γ二聚体、复合物1（DD/E）、复合物2（DY/YD）和复合物3（YY/DXD）等。

上述碎片及多聚体统称为纤维蛋白降解产物（fibrin degradation product，FbDP）（图6-3）。

FgDP和FbDP统称为纤维蛋白（原）降解产物（FDP），它们具有抗血小板聚集和抗血液凝固的作用。①碎片X（X′）：由于与Fg及FM的结构相似，故可以与Fg竞争凝血酶，并可与FM形成复合物，阻止FM的交联；②碎片Y（Y′）：可抑制FM的聚合及（或）抑制FM形成不溶性纤维蛋白；③碎片D和E（E′）：碎片D抑制FM的聚合，碎片E（E′）竞争凝血酶而具有抗凝作用；④极附属物A、B、C、H：可延长活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）和凝血时间（clotting time，CT）。

凝血系统由凝血和抗凝两方面组成，两者间的动态平衡是机体保持正常止血功能的关键。正常的抗凝血机制是由细胞和体液两方面因素来完成的。

进入血液循环中的组织因子、免疫复合物、内毒素、红细胞溶解产物、凝血酶原酶、纤维蛋白（原）的降解产物等促凝物质可被单核-巨噬细胞系统细胞所吞噬和清除。

被激活的凝血因子，如FⅨa和Ⅶa等可被肝脏摄取和灭活。

抗凝血酶（antithrombin，AT）由肝脏、血管内皮细胞和巨核细胞合成，属于α₂-球蛋白。其基因位于第1号染色体（1P23），正常血浆浓度为0.18～0.3g/L或2.6μmol/L。是体内主要的抗凝物质。

AT是依赖肝素的丝氨酸蛋白酶抑制物，肝素与AT的赖氨酸残基结合，导致AT的构型发生改变，暴露活性中心精氨酸，后者与凝血酶或FⅩa、FⅫa、Ⅺa、Ⅸa、纤溶酶、K等丝氨酸蛋白酶以1∶1的比例形成复合物，从而使这些酶失去活性。此时肝素可从复合物中重新释出，再与其他游离的AT结合，继续发挥肝素增强AT的抗凝作用。

肝素辅因子Ⅱ（heparin cofactorⅡ，HCⅡ）是一种单链糖蛋白，由肝脏合成。其基因位于第22号染色体（22q11）。正常人血浆中的浓度为（31～67）mg/L或（0.47～1.02）μmol/L。HC-Ⅱ主要与凝血酶以1∶1的比例形成复合物，使凝血酶失去活性。在适量肝素或硫酸皮肤素的存在下，对凝血酶的抑制作用可加快1000倍。HC-Ⅱ对FⅩa也有缓慢的抑制作用，该作用能被硫酸软骨素B大大加速。

主要由蛋白C、蛋白S、血栓调节蛋白及活化的蛋白C抑制物组成。

①蛋白C（protein C，PC）：是由肝脏合成的依赖维生素K的双链糖蛋白，其基因位于第2号染色体（2q13～14）。正常人血浆中浓度为（2～6）mg/L；②蛋白S（protein S，PS）：是由肝脏和血管内皮细胞合成的依赖维生素K的单链糖蛋白，其基因位于第3号染色体（3p21）。PS在人血液中以两种形式存在：60%～70%PS以非共价键与C4b结合蛋白（C4b binding protein，C4bP）结合成复合物，几乎没有活性；30%～40%PS以游离（free protein S，FPS）形式存在，具有活性。正常人血浆中PS总量（包括结合和游离部分）约346nmol/L。PS为活化蛋白C（APC）的辅因子；③血栓调节蛋白（thrombomodulin，TM）：TM是内源性抗凝物质，由血管内皮细胞合成，位于内皮细胞表面。它与凝血酶结合后可加速PC的活化，并能抑制凝血酶介导的凝块形成；④活化蛋白C抑制物（activated protein C inhibitor，APCI）：由肝脏合成单链蛋白质，可抑制活化蛋白C（APC）的活性。在正常人血浆中的浓度为（5.3±2.7）mg/L。

①蛋白C的作用：凝血酶与TM以1∶1的比例结合形成复合物，后者使PC生成活化蛋白C（activated protein C，APC）。APC的主要作用是：灭活FⅤa和Ⅷa，并因此而抑制FⅩa激活凝血酶原；APC还能灭活细胞膜上FⅧa的生物活性，从而调节FⅨa介导的FⅩa的生成。上述过程均需要PS、磷脂和Ca²⁺参与。PC也能激活纤溶系统，通过灭活纤溶酶原激活物抑制剂（PAI-1）而激活纤溶系统。此外，APC具有细胞保护特性，表现为抗细胞凋亡及抗炎等功能，并能在血管受损时稳定内皮细胞层。同时，APC也具有再生特性，刺激机体神经重生、血管再生以及伤口愈合等^[18]（图6-4）；②蛋白S的作用：具有直接和间接的抗凝活性。作为APC的辅因子，PS具有间接抗凝作用，其与APC形成PS-APC-磷脂复合物，从而加速灭活FⅤa和Ⅷa；PS也可以直接与FⅤa和FⅩa可逆性结合，从而直接抑制凝血酶原酶复合物的活性；PS还可以与FⅧa结合，从而抑制FⅩ的激活；或作为组织因子途径抑制物的辅因子抑制FⅩa。PS与C4bP结合成复合物，阻断补体系统的激活；当底物为FⅤa时，PS的APC辅因子活性就因与C4bP结合而被中和；当底物为FⅧa或凝血酶原酶复合物时，与C4bP结合则不影响其APC辅因子活性^[19]；③血栓调节蛋白的作用：TM与凝血酶形成1∶1复合物，加速PC转变为APC；此外凝血酶-TM复合物减弱了凝血酶激活FⅤ和血小板以及凝集纤维蛋白的能力。因此，TM不仅能加速依赖凝血酶的PC活化，还能部分抑制凝血酶的促凝活性。除抗凝作用之外，TM也具有抗炎特性，能干扰补体活化、灭活高迁移率族蛋白B1等^[20]；④APC抑制物（APCI）的作用：APCI与APC形成复合物，使APC失去灭活FⅤa和Ⅷa的活性。

组织因子途径抑制物（tissue factor pathway inhibitor，TFPI）是一种与脂蛋白结合的生理性丝氨酸蛋白酶抑制物，由血管内皮细胞、血小板、单核细胞和肝细胞合成，是抑制TF活性的主要的生理性抑制物。正常成人血浆中TFPI的含量为1.35～3.6nmol/L。TFPI有3个呈串联排列的抑制区（K1、K2和K3），其通过K1区抑制TF-Ⅶa复合物活性，通过K2区抑制FⅩa活性。K3区可能与TFPI和肝素结合有关。TFPI主要由2种异构型组成，TFPIα和TFPIβ。两种异构型在各细胞中的表达各不相同，与辅因子蛋白S的相关性也有差异，因此提示着两种异构型有不同的生理功能。所有血小板中的TFPI均为相对保守的TFPIα。血小板TFPI可在血管受损时使血栓形成受限。研究表明，蛋白S/TFPI复合物可有效地抑制低浓度TF所诱导的凝血过程，但当TF的浓度高于14pM时，即使TFPI的浓度是TF的10倍以上，蛋白S/TFPI复合物抑制TF促凝活性的能力也明显减弱。这可能是由于TFPI与FⅩa相互作用启动较慢所致。因此蛋白S/TFPI在高浓度TF的条件下抑制FⅩa可能是蛋白S/TFPI与活化蛋白C/蛋白S抗凝系统的协同作用结果。

α₂-巨球蛋白（α₂-macroglo-bulin，α₂-MG）是一种大分子量糖蛋白，血浆中的含量为2500mg/L，主要由肝脏合成，其他细胞如淋巴细胞和内皮细胞也能合成。α₂-MG是一种广谱的蛋白酶抑制物，对凝血酶、激肽释放酶和纤溶酶等有抑制作用。其机制也是通过形成复合物，但这种结合并不封闭丝氨酸蛋白酶的活性中心，因此，在某种条件下复合物中的酶活性可能恢复。α₂-MG和C1抑制物共同抑制90%激肽释放酶的活力，其中α₂-MG的作用占35%～50%。

α1-抗胰蛋白酶（α1-antitrypsin，α1-AT）是一种单链糖蛋白，血浆中含量为2.5～3g/L，由肝细胞合成。体外实验表明它对凝血酶有缓慢的灭活作用，但在体内对凝血酶的灭活作用不明显，而是对FⅩa有强大的灭活作用。此外，α1-AT对激肽释放酶和纤溶酶也有抑制作用，同时也是APC的抑制物。

C1抑制物（C1 inhibitor，C1-INH）是一种单链糖蛋白，血浆中的含量为180mg/L，由肝细胞合成。其作用是抑制FⅫa、Ⅺa、激肽释放酶、纤溶酶、补体1（C1）等。

肝素（heparin）是一种分子量为357kDa的酸性黏多糖，由肥大细胞合成。肝素与AT结合引起AT的构象发生改变，进而活化AT。活化的AT可灭活多种以丝氨酸为活性中心的蛋白酶，包括凝血酶和FⅩa。肝素也能与血小板结合，抑制血小板聚集，起到抗凝的作用。

（王学锋　周景艺）

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