儿童原发性肾病综合征并发高凝状态与血栓栓塞的机制

张 莹 综述 夏正坤 审校

原发性肾病综合征(PNS)在儿童肾脏疾病中十分常见，高凝状态和血栓栓塞是其重要并发症。美国中西部儿童肾病学会的研究显示，PNS患儿血栓栓塞发生率6.6%，继发性NS栓塞发生率17.1%，其中深静脉血栓占76.3%，超过24.6%的血栓栓塞威胁患儿的四肢健全和生命[1]。一项关于298例成人NS患者的研究显示，成人NS动脉栓塞(ATE)和静脉栓塞(VTE)年发生率分别是1.02%和1.48%，发病6月内栓塞发生率分别为9.85%和5.52%，长达25年的观察发现成人NS患者血栓栓塞的发生率48%，VTE和ATE的发生率基本相同；VTE的发生和尿蛋白/白蛋白比值密切相关，而ATE和肾小球滤过滤、致动脉粥样硬化的危险因素(性别、年龄、高血压、糖尿病、吸烟)有关[2]。由此可见成人血栓栓塞中ATE发生率高，且相关因素复杂。儿童PNS更容易出现高凝状态，其血栓栓塞发生率(1.8%～5%)则明显低于成人(20%～30%)[3]。本文重点探讨儿童PNS并发高凝状态与血栓栓塞的机制。

内皮损伤和血小板活化

内皮损伤和血小板的活化在凝血的启动过程中极为重要。Malyszko 等[4]发现成人NS患者，内皮损伤标志物血栓调节蛋白(TBM)、细胞间黏附分子(ICAM)、血管细胞黏附分子(VCAM)、p选择素(CD62P)显著升高。在NS患儿疾病活动期纤溶酶原激活物抑制物(PAI)和TBM显著升高，血管性血友病因子(vWF)在疾病缓解2年后仍保持较高水平，而且内皮损伤程度和蛋白尿、低白蛋白血症严重程度呈正相关[5]。CD62P在活化的血小板膜表面高表达，在人体生理止血和血栓形成中发挥重要作用。相关研究表明，CD62P阳性血小板在儿童NS患者疾病活动早期(2周内)显著增加，循环中的CD62P也显著升高；CD62P的水平和血浆白蛋白、胆固醇、纤维蛋白原及凝血系统的活化无关，提示血小板活化是疾病活动期血栓形成的独立危险因素[6]。

另一项研究显示，vWF水平在NS患儿疾病的各阶段显著升高，血小板增多，红细胞变形性降低[5]，这些因素促进血小板向静脉壁转移，增强血小板的黏附性。肾脏病患者通常低密度脂蛋白(LDL)水平升高，氧化低密度脂蛋白(oxLDL)损伤血管内皮细胞，导致一氧化氮产生减少，从而增加血小板的黏附性[7]。

虽然评估血小板功能的方法有限，但体外实验和临床试验表明NS疾病活动期血小板聚集增强[4]。Singhal等[8]认为血小板聚集增强和低蛋白血症、高胆固醇血症、高纤维蛋白原血症相关。低蛋白血症导致结合型花生四烯酸利用度增加，后者增加血小板血栓烷A2(TXA2)合成，促进血小板的聚集；高胆固醇血症使血液黏度增加，血流速度减慢，有助血小板的聚集；在富含血小板的悬液中，增加纤维蛋白原的浓度能够增加血小板的聚集，血小板聚集程度和血浆纤维蛋白原的浓度相关。NS患者内皮损伤和血小板过度活化，是高凝状态、血栓形成的危险因素，而非主导因素。

凝血系统的激活

凝血系统的激活在高凝状态与血栓形成中起主要作用。NS患者体内存在异常的凝血连锁反应。NS患者尿中有大量血浆蛋白成分丢失，小分子量的凝血因子Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ和Ⅻ、凝血酶原显著降低；相反，一些大分子蛋白质，包括凝血因子Ⅱ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅹ、Ⅷ、vWF、纤维蛋白原则在血浆中的含量增加,其原因可能是分子量大，尿中丢失量比小分子物质少，机体合成量大于丢失量[9]。体外灌流实验表明，肾病患者的血液，即使在高流速状态下，也能在模拟血管(内壁覆盖培养的血管内皮细胞，并且含组织型纤溶酶原激活物)中形成纤维蛋白沉积，此过程与增加的凝血酶原片段(PF1+2)无关[10]。因此，Rabelink等[11]认为纤维蛋白的堆积是由于纤维蛋白原向纤维蛋白转化效率提高引起的。随后的研究表明，NS患儿高纤维蛋白原血症和下列因素有关：(1)纤维蛋白原在肝脏的合成量远大于尿中的丢失量[9,12]；(2)凝血因子Ⅴ、Ⅷ分子量大，合成远大于丢失，含量升高[9,13]，促进凝血酶的合成，凝血因子Ⅷ高于正常2～3倍是静脉血栓形成的危险因素[14]；(3)抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ)降低[5,15]。

一项研究显示，在NS患儿疾病活动期(8周内)血浆PF1+2显著升高，疾病活动初期(两周内)尤为明显，凝血功能增强和早期栓塞(疾病发作1周内或发作之前)有关[6]。Ozkayin等[16]对儿童微小病变性肾病的研究认为，疾病活动期，PF1+2、凝血酶-抗凝血酶复合物(ATA)明显升高，凝血酶时间(TT)显著延长，凝血酶原时间(PT)轻度缩短，活化的部分凝血活酶时间(APTT)轻微延长。凝血系统各个凝血因子分子量不同，导致丢失量和合成量的比例不同，同时凝血因子之间存在复杂的联系，受多种因素的影响，不同病理类型的肾小球病变导致的NS凝血方面存在差异(如据报道膜性肾病血栓栓塞的发生率最高[1,2])，因此NS患者凝血系统各个环节的变化不尽相同，总体上凝血系统处于激活状态。儿童合成代谢旺盛，肝脏代偿合成更多的凝血因子，更趋向于形成高凝状态。凝血系统的改变及机制有待更进一步的研究。

内生的抗凝血物质降低

天然抗凝物质在儿童NS中的作用备受关注，其中主要有蛋白C、组织因子途径抑制物(TFPI)及ATⅢ。蛋白C活性在NS患儿疾病活动期、治疗后缓解的早期阶段(5～10d内)明显升高，而蛋白S的活性恰好相反[5]。但也有研究表明蛋白S在疾病活动期和蛋白C同步升高[17-19]。蛋白C与TBM在疾病活动期显著升高[5]，并在内皮细胞表面形成复合物，能抑制凝血酶的合成，灭活凝血因子Va、Ⅷa，从而起到抗凝作用。人们渐渐认识到外源性凝血途径启动生理性凝血反应，且加强内源性凝血途径，巩固凝血过程[20]。TFPI在外源性凝血途径中发挥主要调节作用。血浆总TFPI和游离TFPI在NS患儿病程的各阶段都升高，有助缓解高凝状态[21]。40%～80%的NS患者ATⅢ下降，主要与血清白蛋白低于2.0 g/dl相关，ATⅢ低于正常值的75%则NS患儿栓塞发生率显著增加[15]。Tkaczyk等[5]对132例PNS患儿的研究显示，疾病活动早期(2～5d)蛋白尿组与完全缓解组相比，ATⅢ活性显著降低，缓解期ATⅢ活性与正常对照组相比显著升高。一项30例NS患儿的研究显示，抗凝物质蛋白Z在疾病的活动期明显降低，其水平与血清白蛋白呈正相关，与尿蛋白呈负相关,可能增加了患儿发生血栓栓塞的风险[15]。由此可见，抗凝物质的改变是复杂的，蛋白C、TFPI升高起保护作用，可能和儿童栓塞发生率较成人低有关；而ATⅢ和蛋白Z下降增加了血栓形成的风险。

纤溶系统的活性增强

NS患者纤溶活性的改变备受争议，纤溶系统构成中的主要焦点因子是纤溶蛋白溶酶原(即纤溶蛋白溶解酶的前体)及纤溶蛋白溶解酶形成的两个主要调控子,血纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-l)和组织纤溶酶原激活物(t-PA)。Singhal和Brimble[8]认为，纤溶酶原因在尿液中丢失而减少，PAI显著升高，t-PA有所降低，纤溶功能受到抑制。但是，西亚关于100例PNS患儿的研究表明，t-PA在疾病活动期升高不明显而缓解期显著降低，PAI在疾病的活动期和缓解期都低于正常对照组，纤溶酶原在疾病活动期显著升高[18]；Vaziri等[22]发现在NS活动期，患儿体内t-PA、纤溶酶原、D二聚体水平显著升高，而抗纤溶酶显著降低，他们认为患者D二聚体水平升高反映了机体纤维蛋白溶解功能亢进，凝血功能被激活的同时纤溶也被激活。对132例PNS患儿的调查显示，t-PA在疾病活动早期(2～5d)显著升高，在疾病的缓解过程中则t-PA降低，PAI在疾病活动期、诱导缓解期(10月以内)显著升高，而在缓解2年后显著降低[5]。美国的一项研究显示，与正常儿童比较，微小病变性肾病患儿D二聚体水平在活动期显著升高，在缓解期显著降低，PAI在活动期显著升高，在疾病缓解期与正常对照组无显著差异[16]。

综上所述，在NS活动期D二聚体[16,22]、PAI[5,8]及t-PA[5,8,22]均升高,儿童NS患者高凝状态和血栓形成继发纤溶功能亢进，但基于凝血系统与纤溶系统的平衡，纤溶功能相对低下；在NS缓解期，纤溶亢进后继发纤溶功能低下。在NS活动期PAI升高可能是对纤溶亢进的前馈调节，也可能由于其他因素(如内皮损伤)诱导的。因为体外实验表明，不同细胞因子[白细胞介素1(IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子、转化生长因子]通过多种不同的信号通路刺激不同的组织(动脉内膜内皮细胞，中层平滑肌细胞、单核细胞及脂肪细胞)高表达PAI，其中主要的通路是有丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)和核因子кB(NF-кB)途径[23]。

肾小球局部凝血系统的改变

NS中凝血系统活化和凝血酶的形成发生在病变的肾脏。(1)深静脉血栓优先发生于肾静脉，发生率28%[1]。(2)纤维蛋白在肾小球沉积，纤维蛋白沉积损伤肾小球，出现蛋白尿；同时蛋白尿的漏出加重足细胞和内皮细胞的损伤，损伤的内皮细胞合成的t-PA、凝血因子Ⅴ、Ⅷ增加，促进纤维蛋白沉积[5]。(3)体外实验表明，肿瘤坏死因子、ox-LDL通过不同的信号通路刺激肾小球系膜细胞高表达PAI[23,24]；PAI在肾小球表达升高，可能促进纤维蛋白的沉积，更倾向形成肾静脉血栓。总之，在血栓形成中，现在尚无充分的理由认为肾小球局部凝血系统是异常的主要因素，但提示其具一定作用。

其他因素

脂蛋白a(Lpa)升高是NS活动期高凝状态形成的促进因素，Lpa通过影响内皮功能、凝血因子、纤维蛋白溶解系统的活性促进血栓形成[25]。研究还表明年龄>12岁，尿蛋白与肌酐比值高、中心静脉插管是血栓栓塞的高危因素[1]。其他因素，如血液的黏滞度高、免疫损伤、使用类固醇激素也促进高凝状态和血栓的形成。

小结：血液中存在凝血系统和抗凝血系统(纤维蛋白溶解系统和天然抗凝物质)。生理情况下，凝血和抗凝血系统保持内在平衡，以保证血液的流动性和潜在的可凝固性。NS状态下，长期卧床、低蛋白血症、高脂血症、血小板异常、抗凝物质丢失及凝血因子合成增加等均可导致凝血功能亢进，纤维蛋白溶解系统功能相对低下，及肾小球局部凝血功能改变，这些因素联合作用导致高凝状态。高凝状态一方面增加罹患血栓栓塞的风险，另一方面导致病变加重、疾病不易缓解。

儿童高凝状态较成人发生率高，而血栓栓塞发生率低，前者可能与儿童肝脏代偿合成凝血因子的功能相对较强，而循环血容量较成人易不足(如水肿、利尿剂应用过度导致循环血容量不足)有关；后者与成人血管基础条件差(如动脉粥样硬化)、膜性肾病的发病率高，且儿童代偿合成抗凝物质的能力较强有关。

肾病综合征并发高凝状态和血栓栓塞严重影响患儿的生长发育和身心健康，因此要引起医生的足够重视。夏正坤等[26]提出儿童难治性 NS伴高凝状态应用低分子肝素的剂量与方法，证实辅助低分子肝素治疗能提高临床缓解率。由此可见早期诊治高凝状态，有利于预防血栓栓塞，改善难治性NS的预后，为患儿的健康成长创造条件，因此阐释高凝状态和血栓形成的机制，更好的指导临床治疗具有重大意义。

1 Kerlin BA,Blatt NB,Fuh B,et al.Epidemiology and risk factors for thromboembolic complications of childhood nephrotic syndrome: a Midwest Pediatric Nephrology Consortium (MWPNC) study.J Pediatr,2009,155(1):105-110.

2 Mahmoodi BK,ten Kate MK,Waanders F,et al.High absolute risks and predictors of venous and arterial thromboembolic events in patients with nephrotic syndrome: results from a large retrospective cohort study.Circulation,2008,117(2):224-230.

3 Eddy AA,Symons JM.Nephrotic syndrome in childhood.Lancet,2003,362(9384):629-639.

4 Malyszko J,Malyszko JS,Mysliwiec M.Markers of endothelial cell injury and thrombin activatable fibrinolysis inhibitor in nephrotic syndrome.Blood Coagul Fibrinolysis,2002,13(7):615-621.

5 Tkaczyk M,Czupryniak A,Owczarek D,et al.Markers of endothelial dysfunction in children with idiopathic nephrotic syndrome.Am J Nephrol,2008,28(2):197-202.

6 Tkaczyk M,Baj Z.Surface markers of platelet function in idiopathic nephrotic syndrome in children.Pediatr Nephrol,2002,17(8):673-677.

7 Kugiyama K,Kerns SA,Morrisett JD,et al.Impairment of endothelium-dependent arterial relaxation by lysolecithin in modified low-density lipoproteins.Nature,1990,344(6262):160-162.

8 Singhal R,Brimble KS.Thromboembolic complications in the nephrotic syndrome: pathophysiology and clinical management.Thromb Res,2006,118(3):397-407.

9 张 炯,刘志红.肾病综合征血栓栓塞症的病理生理学基础.肾脏病与透析肾移植杂志,2010,19(5):455-459.

10 Zwaginga JJ,Koomans HA,Sixma JJ,et al.Thrombus formation and platelet-vessel wall interaction in the nephrotic syndrome under flow conditions.J Clin Invest,1994,93(1):204-211.

11 Rabelink TJ,Zwaginga JJ,Koomans HA,et al.Thrombosis and hemostasis in renal disease.Kidney Int,1994,46(2):287-296.

12 de Sain-van der Velden MG,Kaysen GA,de Meer K,et al.Proportionate increase of fibrinogen and albumin synthesis in nephrotic patients: measurements with stable isotopes.Kidney Int,1998,53(1):181-188.

13 Rabbani MA,Habib HB,Islam M,et al.Early renal damage assessed by the SLICC/ACR damage index is predictor of severe outcome in lupus patients in Pakistan.Lupus,2010,19(13):1573-1578.

14 Cristina L,Benilde C,Michela C,et al.High plasma levels of factor Ⅷ and risk of recurrence of venous thromboembolism.Br J Haematol,2004,124(4):504-510.

15 Citak A,Emre S,Sirin A,et al.Hemostatic problems and thromboembolic complications in nephrotic children.Pediatr Nephrol,2000,14(2):138-142.

16 Ozkayin N,Mir S,Kavakli K.Hypercoagulability risk factors in children with minimal change disease and the protective role of protein-C activity.Int Urol Nephrol,2004,36(4):599-603.

17 Schnaper HW.Antithrombin Ⅲ,protein S,and coagulation in the nephrotic syndrome.Pediatr Nephrol,2001,16(1):98.

18 Ozan Özkaya,Kenan Bek,Tunc FIgIn,et al.Low protein Z levels in children with nephrotic syndrome.Pediatr Nephrol,2006,21(8):1122-1126.

19 al-Mugeiren MM,Gader AM,al-Rasheed SA,et al.Coagulopathy of childhood nephrotic syndrome—a reappraisal of the role of natural anticoagulants and fibrinolysis.Haemostasis,1996,26(6):304-310.

20 Bajaj MS,Birktoft JJ,Steer SA,et al.Structure and biology of tissue factor pathway inhibitor.Thromb Haemost,2001,86(4):959-972.

21 Al-Mugeiren MM,Abdel Gader AG,Al-Rasheed SA,et al.Tissue factor pathway inhibitor in childhood nephrotic syndrome.Pediatr Nephrol,2006,21(6):771-777.

22 Vaziri ND,Gonzales EC,Shayestehfar B,et al.Plasma levels and urinary excretion of fibrinolytic and protease inhibitory proteins in nephrotic syndrome.J Lab Clin Med,1994,124(1):118-124.

23 Kruithof EK.Regulation of plasminogen activator inhibitor type 1 gene expression by inflammatory mediators and statins.Thromb Haemost,2008,100(6):969-975.

24 Song CY,Kim BC,Lee HS.Lovastatin inhibits oxidized low-density lipoprotein-induced plasminogen activator inhibitor and transforming growth factor-beta1 expression via a decrease in Ras/extracellular signal-regulated kinase activity in mesangial cells.Transl Res,2008,151(1):27-35.

25 Enas EA,Chacko V,Senthilkumar A,et al.Elevated lipoprotein(a)—a genetic risk factor for premature vascular disease in people with and without standard risk factors: a review.Dis Mon,2006,52(1):5-50.

26 夏正坤,刘光陵,高远赋,等.低分子肝素治疗36例肾脏综合征合并高凝状态的疗效观察.肾脏病与透析肾移植杂志,1999,8(5):442-444.