组织因子和组织因子途径抑制物与心肌无复流

黎娜综述，李宪伦审校

急性心肌梗死(心梗)患者冠状动脉(冠脉)再通后心肌组织水平无灌注的现象定义为心肌无复流现象。发生心肌无复流现象与预后不良密切相关，患者严重并发症、死亡率及再次心梗发生率均明显增加。目前心肌无复流发生的机制尚不明确，可能与冠状动脉微血管栓塞或痉挛、炎症、大量氧自由基产生、心肌顿抑、心肌和毛细血管内皮细胞肿胀、三磷酸腺苷敏感的钾通道受抑制等有关［1］。组织因子(tissue factor，TF)即凝血酶Ⅲ，是凝血途径的启动因子，组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)是TF的生理抑制剂。本文着重阐述TF、TFPI与心肌无复流的关系。

1 组织因子的病理生理特点和作用

TF是一个47kD(4.7×104)的跨膜单链糖蛋白，它是唯一不存在于正常人血浆中的凝血因子。它既是凝血因子Ⅶ(FⅦ)的细胞表面受体，又是FⅦ或激活的FⅦ(FⅦa)的辅助因子。它和FⅦ或FⅦa形成复合物，进而激活凝血因子Ⅹ(FⅩ)或凝血因子Ⅸ(FⅨ)，同时启动内外两条凝血途径，在生理性止血中起到重要作用。TF与动脉粥样硬化的整个病理生理过程及临床并发症有密切关系。TF决定动脉粥样硬化斑块的促凝活性，粥样硬化斑块破裂使TF在相关组织中高表达，同时释放入血，容易导致急性血栓栓塞，发生急性心梗和卒中等重大心血管事件。急性动脉损伤时，血管壁中TF也迅速被诱导表达，经皮冠状动脉介入治疗时球囊扩张可引起内皮损伤，血管撕裂，皮下组织暴露，TF释放增加。介入治疗后再狭窄的过程也与TF有关。动脉粥样硬化的发生发展是炎症与凝血共同作用的结果，二者之间存在密切联系，相互作用。该过程中有以下三个关键步骤:①内皮损伤后表达凝血和炎症相关的蛋白(von willebrand因子，P-选择素等)、诱导物和受体;②前凝血、前炎症物质储存于血小板中，血小板被激活后将其释放;③通过凝血酶的受体-蛋白酶激活受体激活凝血。无论凝血还是炎症系统均参与调控这些步骤。TF/Ⅶa/Ⅹa能激活内皮细胞等细胞的炎症反应，也能启动凝血。细菌性脓毒血症情况下，细菌及其释放的内毒素刺激炎症细胞产生大量前炎症细胞因子，如肿瘤坏死因子-α、干扰素-γ等，诱导内皮细胞、单核细胞等表达TF增多，细菌及内毒素也能直接刺激内皮、单核细胞等表达TF。FⅩa和凝血酶能刺激活化的内皮细胞、单核细胞，合成并释放白介素-6、白介素-8等炎性因子，这些炎性因子又通过自分泌或旁分泌形式促进TF高表达。TF将炎症和凝血两个系统紧密的联系起来，使二者相互作用形成恶性循环。

2 组织因子与心肌无复流的关系

近些年发现TF在心肌无复流现象中也起到了重要作用。Chong等［2］发现在实验动物兔心肌缺血再灌注损伤过程中，TF起到了重要作用。通过检测缺血心肌，发现其TF信使核糖核酸(FmRNA)、抗原和活性表达均增高。在缺血前或缺血过程中，应用抑制兔 TF的单抗，可使心梗面积明显减少。Bonderman等［3］检测急性心肌无复流患者无复流时冠脉内血浆TF水平，高于血流恢复后。在实验动物猪冠脉内输注TF，可促进心肌无复流的发生。国内有研究报道［4］，检测急性心梗患者急诊经皮冠状动脉介入治疗术(PCI)术前、术后即刻、术后24小时不同时间点外周静脉血TF、TFPI水平，结果表明心肌无复流组各时间点TF、TFPI水平均高于再灌注组，两组PCI后即刻TF水平均明显高于术前，术后24小时心肌无复流组TF水平仍高于术前，而再灌注组与术前比较无统计学差异。两组冠脉介入治疗术前、术后TFPI水平无明显变化。综合相关研究，考虑TF升高引起微血栓形成是心肌无复流发生的重要病理生理机制。Migdalski等［5］报道，急性心梗合并糖尿病患者心肌无复流比例明显升高。考虑原因为高血糖状态下，内皮细胞膜蛋白糖基化，细胞膜更易损伤。急性心梗合并糖尿病患者血管内皮损伤加重，TF表达更强，所以心肌无复流发生率更高。TF高表达引起微血栓形成，促进心肌无复流发生，提示早期检测血浆中TF水平，可及早预测心肌无复流发生的高危人群，及早干预治疗，以降低心肌无复流发生的风险，改善预后。

3 组织因子途径抑制物的病理生理特点和作用

TFPI是TF的生理抑制剂，调控TF的活性。TFPI是含有3个功能区的糖蛋白，分子中的第二个功能区(K2)能与FⅩa结合，抑制FⅩa活性，抑制凝血酶原转变为凝血酶。另外TFPI-FⅩa复合物通过第一个功能区(K1)与TF-FⅦa结合形成四聚体，使TF-FⅦa灭活，不能催化FⅩ的活化，减少FⅩa的形成，进一步抑制了凝血酶的生成。组织因子途径抑制物除了抑制凝血过程外，还有其他的生理功能:如抗炎、抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡。炎症反应主要通过外源性凝血途径引起血液高凝，TFPI能从FⅩa和TF水平阻断炎症反应与凝血反应之间的恶性循环，同时发挥抗凝抗炎的作用。有报道表明［6］TFPI还有直接抗炎作用，脂多糖与脂多糖结合蛋白结合后在体内引起炎症反应，TFPI通过其第三个功能区(K3)及C末端与脂多糖直接结合，竞争性抑制脂多糖与脂多糖结合蛋白结合，发挥直接抗炎作用。

4 组织因子途径抑制物与血栓形成及心肌无复流的关系

TFPI是体内重要的生理性抗凝物质，它在动脉粥样硬化、急性心梗的病理生理过程中发挥了重要作用。一些研究表明，在不同的动物模型中，基因水平转染TFPI或外源性重组TFPI(rTFPI)能抑制动脉损伤后的血栓形成。Westrick等［7］利用易形成动脉粥样硬化的apoE(－/－)小鼠模型杂交出TFPI(+/－)/apoE(－/－)小鼠，比 TFPI(+/+)/apoE(－/－)更易形成动脉粥样硬化，斑块内TF活性更高，动脉损伤后形成血栓栓塞的时间更短。说明TFPI能预防动脉粥样硬化，是动脉粥样硬化血栓形成的重要调节因子。Maroney等［8］也证实造血细胞TFPI缺陷型小鼠股静脉和颈动脉更易形成血栓。除了有抗血栓形成的作用外，Nakamura等［9］发现TFPI还有抗炎、抗增殖作用。兔髂动脉球囊损伤后，局部输注rTFPI，rTFPI治疗组不但血栓生成明显减少，第7天巨噬细胞数量明显减少，第14天细胞增殖抗原(Ki-67)阳性细胞明显减少，4周后新生内膜也较对照组减少。Kopp等［10］也证明TFPI发挥了抗血栓之外的作用。他们建立兔股动脉损伤模型，利用重组腺病毒载体输入TFPI，发现内膜/中膜比例明显减少。同时检测了相关的炎症和凝血指标，与新生内膜相关的单核细胞趋化蛋白表达减少，单核细胞浸润减少，参与炎性细胞浸润的基质金属蛋白酶-2和基质金属蛋白酶-9减少，血管TF表达减少。体外实验证明，TFPI过度表达抑制自分泌血小板生长因子、单核细胞趋化蛋白和基质金属蛋白酶-2，抑制单核细胞活性。Golino等［11］检测急性心梗患者局部血浆TFPI水平，冠脉窦内TFPI水平明显低于升主动脉内TFPI水平，其原因考虑为冠脉内血栓形成，TFPI释放入血，抑制凝血级联反应的发生，导致病变部位的TFPI急性大量消耗。Saigo等［12］对140例45岁以下男性急性心梗患者进行凝血相关的参数检测，发现TF、TF/TFPI比值明显高于对照组(同年龄段健康男性)，TFPI明显低于对照组，可见TF/TFPI比例失衡与年轻人急性心梗有显著相关性。Opstad等［13］从基因水平分析，认为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。上述几个针对急性心梗和冠心病患者的研究中，从分子、基因等不同的表达水平分析了TF、TFPI的变化，为预测和干预血栓形成提供了靶点。国内有研究表明［14］，动物模型兔心肌无复流区TFmRNA表达水平明显上调，再灌注时血浆TF水平也明显升高。无复流区心肌组织TFPImRNA表达水平无明显变化，血浆TFPI水平反而降低，考虑原因为再灌注过程中TF过度表达致TFPI大量消耗，且再灌注过程中血管内皮细胞损伤不能分泌释放相应量的TFPI。输注rTFPI可减轻心肌无复流的严重程度。TFPI不但抑制TF诱导的血栓形成和炎性反应，对血栓性疾病有很好的防治作用，也可以防治心肌无复流现象。目前临床治疗心肌无复流的药物有硝酸甘油、替罗非斑、维拉帕米、腺苷、肝素等，器械有新型远端保护装置及AngioJet导管(破碎并吸出血栓)和X-size导管(切除斑块、抽吸)等，效果都不理想。TFPI正向临床新药方向发展，目前已经可以通过基因工程方法获得大量重组人TFPI。已有文献报道研制出长效TFPI［15］，其半衰期为野生型的4倍，克服了其半衰期过短的不利因素，为TFPI的应用提供了更广阔的前景。TFPI在临床应用上仍存在问题，如何解决出血等副作用正在研究中。

5 小结

动脉粥样硬化的发生发展是凝血和炎症共同作用的结果，二者相互作用也是心肌无复流发生发展的基础。TF是外源性凝血途径的启动因子，TFPI是TF的生理抑制剂，它们都在心肌无复流过程中起到了重要作用，并同时参与了凝血和炎症反应。研究TF、TFPI与心肌无复流发生的关系，有助于进一步揭示心肌无复流的复杂机制，为预防、治疗心肌无复流开辟了新的领域。

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