创伤性凝血功能障碍发生机制的研究进展

黄永苇，张强

(1青海大学研究生院，西宁810000；2青海省人民医院)

研究发现，多数患者外伤后可通过压迫、栓塞或缝合修复/结扎止血；机体亦出现代偿性的凝血功能上调和潜在的凝血酶生成增多[1]。但约1/4的外伤患者仍可出现创伤性凝血功能障碍(TIC)，导致包括未受伤部位在内的弥漫性出血，其毛细血管床不能形成止血血栓，很难通过干预达到止血目的。TIC发生机制一直是临床研究的热点，其最新证据包括血小板功能障碍、内皮细胞活化、活化蛋白C及纤维蛋白溶解。现结合文献就TIC发生机制作一综述。

1 血小板功能障碍

血小板在止血过程中起着关键性作用。低血小板水平与出血增加、颅内出血进展及病死率有关[2,3]。部分患者血小板数量在正常值范围之内，但出现血小板功能障碍[4]，称为创伤后病理性血小板功能障碍。目前创伤后病理性血小板功能障碍的诊断尚无统一标准。血小板黏弹性测试可提供一些血小板功能信息；血栓弹性图(TEG)和旋转血栓弹力图的角度、最大振幅/血凝块硬度变量可反映血小板功能，但血栓弹力图检测结果需结合血清纤维蛋白原水平综合判断[5]。目前一般通过测量血小板对各种激活剂的反应来判断血小板功能。2012年，Kutcher等[4]报道了一项血小板功能研究，这项研究采用多电极集合度检测101例外伤患者血液样本，其血小板数量均在正常范围，与健康对照组比较，45%患者和90%需行重症监护者存在血小板功能障碍，血小板至少对以下四种激活剂中的一种有反应，二磷酸腺苷(ADP)、花生四烯酸(AA)、凝血酶受体-激活肽和胶原蛋白。抑制AA和胶原刺激可预测病死率。Solomon等[6]研究发现，ADP和凝血酶受体-激活肽途径的抑制与病死率相关。上述变化的具体机制可能涉及“血小板耗尽”，故血小板功能障碍可能是TIC最敏感和最早的指标之一。

2 内皮细胞活化

静态内皮细胞表面表达许多抗凝血分子，包括血栓调节蛋白、内皮细胞蛋白C受体以及内皮糖被层复合体(EGL)。血管活性儿茶酚胺、炎症介质(如TNF-α、凝血酶)可能诱发创伤后的内皮细胞活化[7]，内皮细胞活化意味着凝血和抗凝血功能上调，其最终结果是促进局部凝血。在严重外伤和失血之后，机体面临两个方面竞争，一方面是限制进一步失血，另一方面是限制微血管血栓形成，保持终末器官在一个低灌注状态。血液中抗凝血和纤溶亢进可能抵消内皮细胞表面促凝特性的增强[8]。作为内皮和血液之间的接触面，EGL可能起着关键性作用。内皮糖被层的丢失(脱落)能够被同时在循环中增加的EGL组成部分(尤其是蛋白聚糖1)所量化[9]。除了抗凝性能，完整的内皮糖被层有助于保持微血管的完整性。目前已经在大量的急慢性炎症包括创伤中发现EGL脱落[10]，但确切机制尚不清楚。

内皮糖被层包括两种抗凝血成分：硫酸软骨素和硫酸类肝素，这些成分脱落到循环系统中会导致“自动肝素化”，并对TIC的发生起到一定作用[11,12]。Xu等[13]通过大鼠的外伤和出血模型研究了儿茶酚胺和凝血功能障碍之间的关系发现，与阳性对照组比较，化学交感神经抑制儿茶酚胺的分泌能显著减少内皮损伤标志物(可溶性血栓调节蛋白、蛋白聚糖-1)和炎性介质(TNF-α、IL-6)；纤溶标志物(tPA、PAP复合体)也相应减少，但凝血酶原时间(PT)和部分活化凝血活酶时间(PTT)的变化是相似的。

输注血浆对内皮糖被层和内皮作用，能部分解释与血浆有关的失血性休克者复苏后生存率的提高[14]。考虑到血浆中含有数千种独特的基团，它不仅仅是血量和凝血因子的简单替换。体外研究证实，与晶体复苏相比，血浆复苏修复可逆转失血性休克，其机制为诱导内皮糖被层脱落和血管通透性的增加[15]。升高的循环蛋白聚糖1(内皮糖被层脱落)、血管内皮细胞钙黏蛋白(内皮细胞紧密连接中断)、肾上腺素(交感神经系统激活)以及血小板数量的降低、高损伤严重程度评分(ISS评分)、院前红细胞输注是入院TEG高凝状态发生的独立预测因素。这些数据表明内皮细胞、凝血和交感肾上腺轴之间密切相关。由血浆供给内皮糖被层修复的特殊基团可能在治疗TIC方面有巨大的治疗潜力。

3 活化蛋白C激活

活化蛋白C已经被认定为TIC的主要驱动因素，循环系统中的蛋白C通过与血管内皮细胞蛋白C受体结合而被激活，这个过程需要凝血酶血栓调节蛋白复合体和蛋白S的参加。活化蛋白C具有抗凝活性(非活化的Ⅴa因子和Ⅷa因子)，且是一种酶原[纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)]，并具有细胞保护作用(激活抗炎系统和抗细胞凋亡信号途径)。虽然活化蛋白的活性无法直接测得，但笔者推测，灌注不足可上调血栓调节蛋白活性，继而导致活化蛋白C活性增加，随后凝血和纤溶增加。Cohen等[17]研究报道，凝血和纤溶与活化蛋白C活性增强显著相关，但这种情况仅出现在灌注不足(碱缺失>6)和严重损伤(ISS评分>15分)情况下。

目前活化蛋白C激活是TIC驱动因素受到质疑。研究证实，在没有灌注不足的情况下，单纯性颅脑损伤是造成凝血功能障碍的主要原因[18]，虽然该研究并没有检测到蛋白C或活化蛋白C。Burggraf等[19]认为，外伤患者灌注不足的程度与包括凝血因子Ⅴa和Ⅷa在内的多种因子之间几乎没有关联。Campbell等[20]研究了体外纯化活化蛋白C对TIC的影响，发现生理浓度的活化蛋白C并没有完全耗尽血浆和血小板衍生因子Ⅴa，除此之外，无论组织纤溶酶原激活物(tPA)是否存在，生理量的活化蛋白C也没有降低纤维蛋白溶解。Campman等[21]发现，过量的tPA释放才是导致严重外伤患者纤溶亢进的原因，而不是PAI-1的降解。

在过去几年里，最重要的观察结果之一是TIC的复杂性，其本身不同于任何单一的蛋白质领域，相反的是支持多个相关途径联系的存在性(包括医源性损伤)，而这些相关途径的联系汇集成了TIC的表型。对98例严重外伤患者血栓弹性图的主成分分析证实，至少有3种不同的凝血功能障碍分型：凝血因子和血小板活性受损的“全身性”凝血功能障碍、纤溶亢进、来源于活化蛋白C和内皮因子的内源性抗凝血[22]。

4 纤维蛋白溶解

纤维蛋白原溶解成纤维蛋白和其聚合成的纤维蛋白网是凝固的最后一个步骤，对血小板栓子稳定非常重要。Kornblith等[5]通过对251例外伤患者血栓弹力图的振幅研究发现，纵向纤维蛋白和血小板对血凝块的强度有很大促进作用。在低功能性纤维蛋白原水平和凝块强度或高或低的患者中，其病死率并没有上升，可能是由于血块形成过程中较高的凝血酶浓度[23]，或这些患者中血小板功能的代偿性增强。

纤维蛋白溶解是溶酶介导的网状纤维蛋白的降解，目的是在动态平衡中保持血管的通畅性。Raza等[24]对300例外伤患者分别通过检测纤溶酶-抗纤溶酶复合物(PAP)水平及旋转血栓弹力图判断其纤溶活化情况，其纤溶亢进检出率分别为59%、5%。Cardenas等[25]分析了163例外伤患者的纤溶活化情况，发现PAP升高与tPA显著升高有关，且与PAI-1轻度降低有关。有研究表明，纤溶关闭也与外伤患者病死率增加有关[26]。一项多中心前瞻性研究分析了2 540例外伤患者的纤溶情况及病死率，生理性纤溶者病死率为14%，其中纤溶亢进是最不常见的表型(占18%)，病死率最高，为34%；纤溶关闭是最常见的表型(占46%)，病死率为22%[27]。研究发现，出血是纤溶亢进患者死亡的首要原因，而器官衰竭是纤溶关闭患者死亡的首要原因。

随着对创伤后TIC研究的深入，其病理生理的复杂程度也随之加深。目前面临的主要挑战是创伤会导致机体发生复杂的生化及生理变化。进一步研究和比较不同凝血功能创伤患者以及动物模型的试验数据(如生存率和病死率)，有可能揭示TIC的本质。

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