重症减压病时兔血浆 D-dimer、PAP、TAFI的变化

赵德峰,杨平地,潘晓雯

(中国人民解放军海军总医院,北京 100048)

潜水减压病(DCS)是潜水作业过程中的常见病,严重威胁着潜水人员的生命与健康。机体内凝血与纤溶系统间存在着密切的联系,正常生理状态下,二者相互制约,保持稳定平衡,既保证血液正常流动,又不断清除体内的微小血栓。2007年 9～12月,本实验重点观察重症减压病时实验兔纤溶系统各指标的变化,进一步分析重症减压病的发病机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物及仪器 健康雄性新西兰白兔 20只,体质量 1.5～2.0 kg(军事医学科学院实验动物中心)。ACL9000型全自动血凝仪(美国 Instrument Laboratery公司),检测纤溶酶—抗纤溶酶复合物(PAP)、凝血酶激活的纤溶酶抑制物(TAFI)的ELISA试剂盒购自美国 ADL公司,检测 D-二聚体(D-dimer)的试剂盒购自北京现代百泰科技有限公司。

1.2 实验方法 以 0.1 MPa/min的速度加压至0.7 MPa,停留 40 min,之后在 4 min内匀速减压出舱。出舱后严密观察 1 h,一般观察 24 h,记录动物行为变化。分别在兔进舱前 30 min和出舱后死亡动物立即行心脏穿刺采血 4 ml,存活动物于出舱后 30 min行心脏穿刺采血 4 ml。每份 4 ml样本分别装入以 3.8%枸橼酸钠及 EDTA抗凝的试管中,每管 2 ml,充分摇匀,其中枸橼酸钠管以 3 000 r/min离心10 min,取血浆用于测定 D-dimer。EDTA抗凝管全血以 3 000 r/min离心 10 min,取血浆冻存于-80℃冰箱中用于检测 PAP、TAFI。

1.3 统计学方法 采用 Microsoft Excel软件进行统计学处理,所得数据以±s表示,加压前与减压后同一动物样所得数据进行自身对照配对 t检验,以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 动物观察 快速减压出舱后 30 min内有 12只实验兔出现呼吸困难、抽搐并最终死亡,属于重型减压病。其余 8只中有 4只最初出现呼吸急促、口唇发绀,约 30 min后死亡。余 4只兔经历短暂轻度的呼吸加快后很快好转,无其他异常活动。存活的4只兔经观察 24 h,2只出现后肢瘫痪,进食均正常。

2.2 检测指标 20只动物经加—减压后,D-dimer由(203.17±17.47)ng/ml下降至(180.49±20.83)ng/ml；PAP由(2.58±0.34)μg/ml下降至 (1.76±0.28)μg/ml；TAFI由 (110.86 ±33.19)μg/ml增加到(144.73±29.21)μg/ml(P均 ＜0.01)。

3 讨论

D-dimer是血栓溶解过程中交联蛋白(Fb)的主要破裂碎片,是纤维蛋白溶解的特异降解产物。生理状态下,体内微小血栓形成时,纤维蛋白溶解系统激活,维持体内凝血与纤溶的平衡,D-dimer水平降低提示纤溶系统的减弱,更容易形成血栓。本实验兔血浆内 D-dimer含量较加压前降低,表明体内纤维蛋白溶解系统受到抑制[1]。PAP为纤溶酶—抗纤溶酶复合物,体内纤溶酶作用于纤维蛋白生成 D-dimer和其他裂解片段,在生理或病理状态下,纤溶酶原被激活为纤溶酶,其半衰期极短,在血中只存在数秒钟即迅速与纤维蛋白结合,游离的纤溶酶在血浆中只存在数秒钟即被抑制物灭活,则与 α2抗纤溶酶(α2-AP)形成摩尔比 1∶1复合物 PAP而被灭活,灭活约 92%的纤溶酶。直接测定血浆中的纤溶酶有一定难度,故 PAP是体内纤溶酶含量的标志物。本研究中重症减压病兔血清 PAP水平下降,提示发生减压病时兔体内纤溶酶的含量下降,造成继发性纤溶系统受到抑制,可能为 D-dimer下降的主要原因。TAFI是近年来发现的一种新的凝血和纤溶调控因子,是由肝脏合成的单链蛋白,属于金属羧肽酶家族成员,以酶原存在于血浆中,体内及体外研究均提示 TAFI与体内凝血及纤溶系统的平衡调节有关[2]。TAFI属金属羧肽酶,血液凝固时,TAFI被凝血酶—凝血酶调节蛋白复合物(T-TM复合物)激活后,可特异性裂解纤维蛋白或其分子片段 C末端的赖氨酸残基,从部分降解的纤维蛋白上移除,使纤溶酶原结合位点减少,干扰纤溶酶原与纤维蛋白基质的结合,下调纤溶活性,对纤维蛋白溶解有抑制作用[3]。此外,TAFI还可通过限制系统纤溶活性并将纤溶酶原激活局限于纤维蛋白凝块本身[4]。导致微血栓形成的主要机制除了微血管内皮细胞的损伤、血小板被激活和凝血纤溶系统的异常以及血液系统流变学的改变外,血浆 TAFI水平的升高,也已被证明是主要促进因素之一[5]。除了以上间接作用机制外,TAFI能直接抑制纤溶酶。该实验兔血清TAFI水平减压后较加压前升高,提示 TAFI是纤溶酶降低的主要原因。

综上所述,本实验发现减压病实验兔血浆 PAP、D-dimer、TAFI水平发生了显著的变化,在一定程度上反映重症减压病发生时纤溶活性的变化,TAFI的升高抑制了纤溶酶原激活途径,导致了纤溶酶产生的减少,纤溶酶的减少减弱了纤维蛋白及纤维蛋白原的降解,导致 D-dimer水平也下降,体内纤溶过程受到了抑制,体内凝血纤溶过程的失衡,更容易形成血栓、微小血栓的形成[6],造成重要脏器微循环障碍,可能为重症潜水减压病发生机制的重要环节。血栓的形成受多种因素影响,本实验发现减压病发生时血浆主要纤溶指标的变化引起纤维蛋白溶解系统受到抑制,进而可能为血栓形成的原因之一。本实验发现纤溶受到抑制的主要原因是纤溶酶受到抑制,纤溶酶受到抑制的原因是 TAFI的增多。

“气泡学说”认为减压病的致病因为体内形成大量气泡导致了一系列病理生理反应,包括血液系统的改变,本实验认为除了气泡本身的致病因素外,可能也存在纤溶系统受到抑制发挥一定的作用,也为探索减压病的防治提供一新的研究方向。

[1]王立新,杨平地,马骢.模拟潜水过程对实验兔凝血与纤溶系统的影响[J].工业卫生与职业病,2006,32(2):86-88.

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[6]王立新,杨平地,马骢.重症减压病时肺组织变化的实验研究[J].医学研究生学报,2007,20(1):28-31.