新型冠状病毒感染与凝血功能关系的研究进展

邹海，李慧洋，张有志，夏敬文，章鹏，熊万峰，陈澍，陈轶坚，鹿斌，罗忠光，李圣青

(复旦大学附属华山医院1.呼吸与危重症医学科；2.心血管内科；3.感染科；4.抗生素研究所；5.内分泌科；6.消化内科，上海 200040)

根据报道，新型冠状病毒WHO命名为SARS-CoV-2感染者中，入住重症监护病房(ICU)患者相较于非入住ICU患者具有更长的凝血酶原时间和更高的血浆D-二聚体水平，表明病毒感染重症患者的凝血功能紊乱。同时，ICU患者血浆肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平也明显高于非ICU患者，而所有感染患者的血浆TNF-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-8水平均高于正常人[1]。这些炎症因子高表达提示感染患者体内存在显著的炎症反应，而重症患者的炎症反应更加明显，甚至出现炎症风暴现象。这种感染患者凝血功能障碍和高炎症因子水平的相关性与之前的重度急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)[2-4]和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)[5-6]感染患者相一致。由于SARS-CoV-2与SARS-CoV和MERS-CoV同属冠状病毒，且其基因组序列与SARS-CoV相似度极高[7]，因此，推断SARS-CoV-2感染患者的凝血功能障碍与其他冠状病毒类似，均为炎症因子引起凝血功能亢进导致血栓形成。笔者在本文简要推断SARS-CoV-2与凝血功能之间的关系，以及炎症因子对此过程的影响，为临床医师对SARS-CoV-2感染患者及早进行预防性抗凝治疗，减少血栓栓塞的发生风险提供了理论基础。

1 正常凝血过程

凝血过程包括血小板血栓形成、纤维蛋白形成以及纤维蛋白溶解过程。当血管壁损伤，血管内皮下组织与血液接触时，凝血启动过程。血小板膜蛋白与损伤血管处的胶原蛋白同时与血管性血友病因子(VWF)结合，借助这种桥接作用，血小板黏附于受损组织处[8]。与受损组织结合的血小板同时发生形态改变，这种变化有利于在聚集更多血小板的同时使自身更稳定地黏附在血管损伤处[9]，最终形成血小板血栓，即白色血栓。这些结合的血小板激活凝血酶原转变为凝血酶，促进凝血系统的活化，最终形成纤维蛋白[10]，进一步稳定形成的血小板血栓[11]。

创伤引起的外源性凝血途径依赖于内皮下的组织因子(tissue factor，TF)。TF通过血管损伤处进入血液，与FVIIa结合形成复合物，从而引发凝血级联反应[11]。TF-FVIIa复合物可以活化凝血因子FX和FIX，后两者活化后入血并结合在活化的血小板上[10]，再与各自的辅因子FVa和FVIIIa结合，分别形成凝血酶原酶复合物(prothrombinase complex)[12]和酶复合物(tenase complex)[13]。前者的作用是激活凝血酶原成为凝血酶，后者的作用则是促使更多的FX活化为FXa。纤维蛋白原在激活的凝血酶作用下形成纤维蛋白单体，进而形成稳定的纤维蛋白交联网络，使得红细胞固定其中，形成红色血栓。这一稳定过程需要FXIIIa的参与，而凝血酶对于FXIII的活化至关重要[14]。此外，凝血酶还可以活化纤溶抑制因子(TAFI)，从而阻止纤维蛋白被纤溶酶降解[15]。内源性凝血途径则是高分子量激肽原和激肽释放酶活化FXII，FXIIa激活FXI为FXIa，后者激活FIX进而引起凝血级联反应[16]。内源性凝血途径在创伤引起凝血过程中的重要性不如外源性，但其与炎症状态和血栓形成之间的关系不容忽视[17]。凝血过程受到多种抑制途径调节，这些调节途径在凝血全过程中均可发挥作用。TF途径抑制因子(TFPI)可以抑制TF与FVIIa结合，从而在初始阶段调节凝血过程[18]。抗凝血酶(AT)可以与凝血酶、FIXa和FXa结合，从而在生理状况下抑制过度的凝血过程[19]。蛋白S能够辅助活化的蛋白C裂解FVa和FVIIIa[20]，裂解的FVa同时能够协同蛋白S裂解FVIIIa[21]，最终导致凝血酶原酶复合物和酶复合物不能合成，进而实现抗凝过程。动物实验表明，缺乏相关途径蛋白表达的个体均出现了致死表型，表明这些调节途径在凝血过程中是至关重要的。此外，由于纤溶系统可以独立于凝血级联反应而被优先激活，进而影响纤维蛋白形成，因此有学者认为纤维蛋白溶解过程也属于凝血过程的抑制途径[11]。

2 SARS-CoV-2感染与凝血过程的相互影响

SARS-CoV-2感染重症患者存在凝血功能障碍的实验室和临床表现，且D-二聚体升高与患者不良预后密切相关。遗憾的是，具体分子机制目前仍不是十分清楚。但可以肯定的是，SARS-CoV-2通过复杂的病理生理过程引起血液高凝状态，并且在凝血全过程中SARS-CoV-2均有促凝作用。

2.1VWF水平升高 SARS-CoV患者体内VWF总水平及结合性VWF水平升高[22]，并且血液循环中的血小板水平降低[23]，提示SARS-CoV-2感染促进血小板血栓形成过程，从而激活后续的凝血级联反应。

2.2多种炎症细胞因子水平升高 SARS-CoV-2感染患者疾病早期即可出现炎症因子风暴，患者血浆TNF-α、IL-1β、IL-8水平均显著高于正常人群，同样SARS-CoV和MERS-CoV患者也分别出现IL-1β、IL-6、IL-8[4]和TNF-α[6]水平升高。这些发现表明，新型冠状病毒感染患者具有更高水平的血浆炎症因子，而IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α已被证明可以通过多种途径促进凝血过程[24-28]。既往研究证实，这四种炎症因子可以直接促进组织因子生成，并降低TFPI活性，从而增加TF水平[24]。此外，它们也降低血栓调节蛋白的水平[24-25]，这将直接抑制蛋白C的合成、活化与功能，同时增加蛋白C的消耗[26]，最终导致凝血级联反应的活化。另外，TNF-α和IL-1β可以增加纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)的形成[27]，PAI-1的降解同样因为蛋白C受抑制而减少[28]，二者共同引起PAI-1水平升高，纤溶过程受到抑制，从而促进凝血过程甚至是微血栓形成[27]。据此，笔者可以推测，SARS-CoV-2可以通过增加机体的炎症因子水平，调控凝血过程向促凝方向转化，甚至导致血栓形成。因此，抑制炎症因子风暴不仅可以改善炎症因子带来的多器官和多系统的损害，也有助于改善患者的高凝状态。临床常用糖皮质激素来改善患者症状和抑制免疫炎症反应，但是糖皮质激素的应用不仅抑制炎症因子的水平，也抑制机体对病毒感染的正常免疫反应，同时糖皮质激素本身就可以促进机体的高凝状态[29]，因此，新型冠状病毒肺炎患者的炎症风暴控制后，糖皮质激素应尽快撤离，而预防性抗凝应伴随糖皮质激素的应用一直持续下去，直至患者恢复[30]。

2.3凝血亢进有助于新型冠状病毒的免疫逃逸 如前所述，SARS-CoV-2感染早期通过一系列的病理生理与免疫机制使得机体处于高凝状态；在感染后期，生成的纤维蛋白可包被SARS-CoV-2或感染病毒的机体细胞，使病毒和被感染的细胞同肿瘤细胞一样[31]，有效避免特异性抗体的免疫识别，阻止免疫细胞的杀伤、吞噬作用，进而使得患者病程延长。因此，有效的预防性抗凝治疗可以使得在疾病恢复期的SARS-CoV-2更好地暴露于机体的免疫系统，使得病毒和感染了病毒的细胞可以快速清除。

3 SARS-CoV-2感染患者的静脉血栓(VTE)预防

对于临床确诊的SARS-CoV-2感染患者，根据其生命体征、临床表现和影像学表现评估患者的疾病严重程度，分为普通型、重症型与危重症型三类患者。轻症患者可通过适当增加活动量降低VTE的风险；重症与危重症患者在没有出血禁忌证的条件下，均应预防VTE的发生，包括药物预防与机械预防等措施。药物预防首选低分子肝素，如果患者存在轻、中度肾功能不全，低分子肝素可适当减量，如果存在重度肾功能不全，则禁用低分子肝素，换用普通肝素。如果患者存在肝素诱导的血小板减少症(HIT)，可考虑换用磺达肝葵钠或口服利伐沙班预防性抗凝。对于有高出血风险患者可暂时采用机械预防措施，待患者出血风险下降，再启动药物预防。此外，还应积极纠正患者的合并症及并发症，以防这些症状加重患者的凝血功能亢进。如果患者D-二聚体水平和血浆炎症因子水平下降，均提示患者病情好转[32-33]。

4 结论

目前证据显示SARS-CoV-2感染及其带来的炎症风暴可以通过多种机制导致机体的凝血/纤溶系统功能紊乱，增加血栓栓塞的风险。这就需要在新型冠状病毒肺炎的常规治疗基础之上，尤其是重症与危重症患者的治疗措施中，糖皮质激素与预防性抗凝治疗并举。糖皮质激素在炎症风暴控制之后宜早期撤除，而预防性抗凝治疗宜贯穿始终。在预防性药物选择方面应根据患者的肝肾功能和其他基础疾病实行个体化决策。对于SARS-CoV-2感染导致机体高凝状态的病理机制仍有待进行深入的基础研究，就目前的认识来看，需要从机体对病毒感染的免疫反应与机体的凝血机制之间的相互作用着手研究。