血管性血友病因子与肺栓塞的研究进展
2019-01-05袁开芬赵国厚
周 贤,袁开芬,赵国厚
肺栓塞(pulmonary embolism,PE)是以各种栓子阻塞肺动脉或其分支,导致一系列疾病或临床综合征的发生,包括肺血栓栓塞症、脂肪栓塞综合征、羊水栓塞、空气栓塞等[1]。PE起病急,临床表现不典型,常见表现为胸痛、呼吸困难、咳嗽等,易与心绞痛、肺炎、主动脉夹层等相混淆而延误治疗。PE主要为来源于下肢深静脉的血栓栓塞,目前普遍认为肺血栓栓塞症和深静脉血栓形成为同一疾病的不同临床表现和(或)同一疾病的不同发展阶段。随着医学影像技术飞速发展,CT肺动脉造影对PE检出率明显提高,临床对PE的认知也在逐渐提高;但由于PE临床症状隐匿,仍易发生漏诊、误诊。因此,寻找敏感性及特异性高的检验指标,对PE早期诊断具有重要意义。血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)为反映血管内皮功能障碍的特异性标志物,血栓性疾病(如中风)时,机体vWF可出现异常[2]。作者从PE流行病学概述、vWF与血栓栓塞、vWF与PE等方面进行综述,旨在为PE诊断提供参考。
1 PE流行病学概述
2004年,一项关于我国的静脉血栓栓塞流行病学分析发现深静脉血栓形成与PE年总发生率分别为0.17‰、0.04‰,院内死亡率分别为7.3‰、23.8‰[3]。1950年至2000年,北京协和医院针对239例PE患者进行回顾性研究发现,PE年平均诊断例数由3例/年逐渐升至20.6例/年,这表明PE的发病率每年都在增加[4]。一项北京朝阳医院1997年至2008年对全国60所医院PE发病率调查显示,PE发病率由原来的0.03%上升到0.14%,而病死率则由25.11%下降至8.65%,且PE发病率随年龄增加而增高[5]。欧洲心脏病学会发布的2014年PE诊断和治疗指南指出,PE是今天对人类健康构成威胁的第三大常见心血管疾病[6]。PE起病急、病死率高,约25%PE患者以猝死为临床结局。国内阜外心血管病医院曾针对PE合并肺动脉高压的70例患者随访10年后发现其病死率逐年递增[7]。
PE最主要的危险因素为深静脉血栓形成,其次为年龄、心脑血管疾病、肿瘤、抗血管生成药物的使用、流感、巨细胞病毒感染等[8]。国内有研究报道,呼吸系统慢性疾病亦为PE的危险因素,其原因可能为:凝血系统与炎症反应时有许多交叉的分子及细胞相互影响[9];炎症可使血液凝固性增加而形成血栓,白介素-6、肿瘤坏死因子-α等炎性介质可促进血小板生成及增加血小板反应性,C反应蛋白、肿瘤坏死因子-α等可增加白细胞表面组织因子表达而使内源性凝血途径增强,炎症反应所致的补体激活、坏死、凋亡可通过提供关键的细胞膜表面来促进高凝状态,在此基础上可以进行凝血的启动和增强[10]。2014年欧洲心脏病学会关于PE指南指出,PE的临床诊断主要靠肺动脉血管造影,但相关前瞻性诊断性试验显示其敏感性仅为83%[11]。因此,寻找PE更灵敏的检测方法为目前临床研究重点。目前针对PE的治疗主要为溶栓及抗凝两部分;抗凝治疗又分为胃肠外抗凝药(如低分子肝素、黄达肝葵钠)和口服抗凝药(如华法林、利伐沙班、达比加群酯)。
2 vWF与血栓形成及炎症
vWF是一种具有粘附功能的高分子糖蛋白,在巨核细胞和内皮细胞中合成。分别储藏于血小板α-颗粒和Weibel-Palade体中;vWF有3种存在形式:①可溶于血浆的vWF;②内皮下(细胞外基质)vWF;③储存颗粒中的细胞vWF[12]。vWF是八因子(FⅧ)的保护性载体分子,并保护其避免失活[13],vWF主要功能是介导血管损伤部位的初始血小板粘附。在损伤的血管壁上形成血栓是一种复杂的过程,涉及多个粘附分子(vWF,胶原,纤维蛋白原和纤连蛋白)及血小板表面受体(GPIbα,GPVI,β1和β3整联蛋白)。vWF具有2种主要受体,GPIb-IX-V复合物中的GPIbα和整合素αIIbβ3[14]。
vWF介导血小板与受损的血管内皮细胞粘附,使vWF及纤连接蛋白同GlPlb/llla相结合,进一步诱发血小板聚集、促进血小板活化;循环血液中vWF与FVlll结合为vWF-Ⅷ:C复合物,且vWF能增加此复合物稳定性、促进复合物的形成和释放,而且还可将复合物趋化至血小板丰富的凝血区参与凝血途径。
血栓栓塞发生于动脉和静脉。动脉血栓通常因血小板激活不当导致心肌梗塞和缺血性脑卒中,而静脉血栓形成(如深静脉血栓形成)通常与凝血活性增强,产生富含纤维蛋白的血栓有关。临床中,FVⅢ和vWF水平的升高与静脉血栓形成的风险增加有关;血栓栓塞病因学研究的纵向调查显示,FVⅢ和vWF与静脉血栓栓塞独立相关[15];而莱顿大学血栓形成倾向的影响研究表明,vWF升高对静脉血栓形成风险的影响是由于FVⅢ水平升高所致[16]。在受损静脉中对内皮下基质的最佳血小板粘附需要vWF,vWF和FVⅢ两者对于闭塞血栓受损小静脉的形成是必不可少的。vWF在静脉状态下促进体内血小板内皮相互作用起到了重要作用[17]。vWF为目前反映血管内皮功能是否受损的特异性标志物,当内皮细胞正常时,血浆中的vWF含量不多;但在内皮细胞受损时,释放入血的vWF显著增多[18]。
vWF除了在血栓形成中的作用,还参与了炎症过程。体外实验表明,vWF通过作为白细胞受体P-选择素糖蛋白配体1和β2整联蛋白的配体来促进白细胞粘附[19]。此外,vWF结合的血小板还可在高剪切应力下支持白细胞束缚和滚动,且vWF以严格血小板和GPIbα依赖的方式促进血管中白细胞的外渗[20-21]。
3 PE与vWF
通常血管内皮的损伤可触发凝血过程,血管内皮损伤后可使表面内皮细胞发生脱落,血液接触到内皮下组织的胶原纤维后,vWF即在血液循环中起作用。在正常情况下,通过肺循环的血小板是无活性的形式,很少与肺微循环相互作用;肺血栓栓塞发生后,血栓进入肺血管或在肺血管移动而致机械性堵塞及磨擦,且肺血管阻塞后可发生湍流和(或)血流中断,可致局部缺血缺氧及血液流变学改变,使肺血管内皮功能受损;肺血管内皮被损伤后,血小板可直接或间接通过血浆蛋白(如vWF等)介导,在受损的血管内皮上粘附,并被激活后释放大量血管活性物质,启动凝血纤溶系统,出现局部纤溶系统及凝血功能失衡,致血栓进一步形成、扩大。
Kehrel等[22]关于PE动物实验显示,在急性PE中,升高的vWF在24 h达到峰值并且vWF在PE发生后10 d仍保持高水平。这提示急性PE发生后血液为持续高凝状态,且该实验结果证实了目前国内外关于急性PE溶栓时间窗为10~14 d的理论依据。杨冀萍等[23]研究发现,肺血栓栓塞症患者血浆vWF含量与PE面积大小有关,可反应血小板粘附力增强以及肺血管内皮受损。因此,vWF可为PE诊断或排除指标之一,且在PE溶栓或抗凝治疗中vWF的波动能反应疾病转归。
由于PE对患者生活及健康造成巨大影响,目前对PE其血栓前状态的研究已成为热点。vWF被用作血栓形成前的血管内皮细胞受损的标志物,其检测血栓性疾病的重要性已被证实[24]。因此,检测vWF可对PE及抗凝治疗提供帮助。