创伤性深静脉血栓形成中炎症的作用

陈 曦，石 锦，莫建文

(赣南医学院 1.2017 级硕士研究生；2第一附属医院，江西 赣州 341000)

创伤性深静脉血栓(Traumatic deep venous thrombosis，TDVT)是外科临床上常见且非常严重的一种并发症，发病原因一般有外科临床创伤和手术创伤。TDVT的发生率随着外科手术的类型不同而相应变化的[1]。深静脉血栓形成(Deep venous thrombosis,DVT)及其并发症肺栓塞在髋、膝关节置换术后的发生率分别为40%～70%、1%～5%[2]，而DVT在骨盆骨折术后发生率为35%～61%[3]。并且一般的高危手术后静脉血栓栓塞也有约为6%的发生率[4]。虽然目前的机械预防(压力袜)和药物预防(抗血栓药)已经显著减少了TDVT的发生率，但它仍然是外科术后死亡的主要原因。TDVT的并发症肺栓塞是在住院手术的患者中可预防死亡的最常见原因[5]。

DVT受多种因素的影响,在外科临床中又以炎症、创伤的相对危险度高[6]。创伤后由细胞因子引发并在数小时内发生的炎症反应造就了促血栓形成的环境，这种环境通过几种细胞过程进一步加剧，包括中性粒细胞胞外杀菌网络(Neutrophil extracellular traps，NETs)的形成、血小板活化和组织因子微粒(Tissue factor-positive microparticles，TF-MPs)的产生，这些活化的细胞和因子都会增加DVT的发生率。然而相关的临床研究资料未能够支持血栓形成与炎症之间的确切关系。如果能更好地了解潜在的炎症机制在TDVT形成中的作用，可以作为新的治疗靶点以抑制这种情况可能导致的致命并发症。本文将通过TDVT形成中创伤、炎症和血栓之间的联系来阐述炎症在血栓形成中的具体作用机制。

1 创 伤

临床资料支持外科临床创伤和手术创伤都会增加患者静脉血栓疾病形成的风险。原因有两点:第一有创伤因素的患者，其活动能力一般都会降低，容易导致血液瘀滞，而血液瘀滞被视为是一种静脉血栓形成的主要促进因素。虽然单独血液瘀滞是后期环境中的一个重要因素，但其通常不足以引发血栓形成[7];第二无论是创伤还是手术期间的组织操作和解剖都会导致组织损伤，都可能引发局部或全身炎症反应。在通常情况下，炎症在驱动血栓形成风险中的作用主要是与横切血管和组织进行生理修复的过程有关。在组织损伤后先天免疫系统被激活，血小板从循环中募集后局部的脱粒，并且受影响的组织周围巨噬细胞和肥大细胞被白细胞化学吸引的组合效应激活[8-9]。中性粒细胞浸润伤口，循环单核细胞分化成成熟的巨噬细胞，并且通过邻近组织的肥大细胞的额外浸润，最后还有T淋巴细胞。这些细胞活化过程的集体结果是增加了白细胞介素-1(Interleukin 1,IL-1)、白细胞介素-6(Interleukin 6,IL-6)、白细胞介素-12(Interleukin 12,IL-12)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor α， TNF-α)的释放。IL-6是被足够多的研究治疗支持在炎症相关血栓形成中发挥着至关重要作用的[10]，同时TNF-α和IL-8是DVT的有效风险预测因子。再加上嗜中性粒细胞的存在(伴随从血小板和肥大细胞释放的趋化因子)和随后的NETs形成也被确切的认为与静脉血栓形成有着非常重要联系[11]。还有内皮细胞E-选择素、白细胞L-选择素和血小板P-选择蛋白之间的相互作用在创伤后的损伤部位的血管壁粘附中也起重要作用。研究显示抑制P-选择素已被确定可减少在小鼠血栓形成模型中的静脉血栓形成的发生率，并增强大鼠模型中的血栓消退。类似地，用小分子抑制剂抑制E-选择素已经显示在手术诱导的小鼠血栓形成模型中能够减少炎症(静脉壁单核细胞外渗)和急性静脉血栓形成的发生率，并且现在正在人类的早期临床试验中进行研究[12]。

2 凝血原理

传统上，凝血系统已被分类为外在途径(由ITF/FⅦa引发)、内在途径(当血浆与带负电荷的表面接触时发生凝血-接触相激活)以及共同途径。目前凝固过程是基于细胞表面的原理，其包括三个重叠阶段：起始、扩增和延伸。整个凝血过程形成于ITF暴露细胞和活化血小板的表面，在起始阶段ITF暴露细胞和血管腔中的凝血因子和微粒，然后继续招募由血管损伤部位激活的血小板并粘附在损伤部位[13]。ITF/FⅦa复合物能够激活凝血因子Ⅸ成为Ⅸa和Ⅹ成为Ⅹa，它们能够增加少量的凝血酶，在扩增阶段，这些少量凝血酶充当进一步血小板活化和聚集的信号。在血小板表面凝血酶可以激活FⅤ、FⅧ和FⅪ这些因子。在延伸阶段，FⅧa与FⅨa形成复合物，FⅤa与血小板表面上的FⅩa(凝血酶原)形成复合物，分别加速FⅩa和凝血酶的产生。当FⅩa与FⅤa相结合时，它可以免受ITF途径抑制剂和抗凝血酶的影响。在延伸阶段，这足以使溶质纤维蛋白原凝固成纤维蛋白网[13]。凝血酶是血液凝固的最后一种酶，一个FⅩa分子大约能产生1 000个凝血酶分子。凝血酶除形成纤维蛋白外还具有多种功能，包括血小板活化、聚集和促炎作用，还可以通过激活凝血FⅪ和辅助因子FⅤ和FⅥ等来扩增凝血。此外，凝血酶通过激活FⅧ来稳定凝块并具有抗纤维蛋白溶解作用，还可以通过激活TAFI在凝血和抑制纤维蛋白溶解之间提供分子联系。

3 静脉血栓形成与炎症的联系

在动脉血栓形成中血栓重叠在充满炎症的动脉粥样硬化病变上，血小板丰富，呈现“白色凝块”，可以很容易联系炎症与它的关系，而传统上静脉血栓形成与红细胞相关，产生富含纤维蛋白的“红色凝块”，就不容易联系两者的关系了。然而，实验和形态学研究表明，炎症和血小板活化也参与静脉血栓形成[14-15]。炎症和静脉血栓形成之间的关系已经在不同的临床情况中被发现，其中炎症过程和凝血异常明显相互关联，在创伤后循环血液里的几种与血栓形成有关的促炎细胞因子也很明显在手术干预后的数小时或数天内上调。这些促炎细胞因子在术后伤口愈合中也有重要作用[16]，有研究显示炎症能够上调C-反应蛋白表达并调节血小板功能[17]。重要的是，炎症还可以影响血液凝固级联和纤维蛋白溶解系统，增强对体内血管损伤的血栓形成反应。证据表明，补体系统可以作为炎症与静脉血栓形成之间的联系：通过特定的补体蛋白和血小板之间的相互作用，同样补体系统显示不仅能够诱导血小板活化和聚集还能够加强凝血酶诱导的血小板分泌和聚集[18]；也有研究显示，血小板可以通过P-选择素激活补体系统。

近期Vinita Yadav等在评估了CD39对小鼠下腔静脉狭窄的限流模型中静脉血栓形成的影响时，发现CD39缺乏会导致静脉血栓形成增加超过2倍，其原因在于形成了促血栓的环境，包括NETs形成、纤维蛋白和组织因子的局部活化的增加[19]。NETs形成也会引起血小板粘连，并且已被证明与深静脉血栓形成有关，血小板也会刺激NETs产生[20]。纤维蛋白的形成和沉积也受到NETs的刺激，并且纤维蛋白的形成在诱捕生物体和控制感染方面也很重要[20]。在某些临床情况中观察到病变的血管会增加IL-6的释放，IL-6能够诱导ITF、FXIII和纤维蛋白原的表达。增加的IL-6水平会降低天然止血抑制剂如抗凝血酶、蛋白S和血栓调节蛋白等的浓度。这些细胞因子和趋化因子水平的增强可导致内皮细胞活化，增加血小板聚集，对凝血酶的敏感性增加等反应[21]。最终，这些变化促成了局部形成凝血酶和纤维蛋白导致血栓的形成。

4 炎症作为触发因素

单从概念上来看，炎症是免疫系统对感染所产生的一种反应。炎症的症状和体征包括发红和肿胀，这是由于流向受影响的组织血流增加引起的。类二十烷酸和细胞因子共同驱动了炎症的发生，它们是由受损或感染的细胞释放。调节炎症反应的常见细胞因子包括负责白细胞之间通讯的白细胞介素(主要是IL-6)、促进趋化性的趋化因子和干扰素等。在Virchow三要素中炎症可能是通过增强高凝状态和增加内皮损伤来影响血栓形成的[22]。虽有很多文献显示了炎症与血栓形成的确切关联，但其发病机制目前仍没有得到很好的诠释。重要的是要认识到炎症和血栓形成途径共享的传导途径和哪些炎症反应促进凝血和血小板活化的。炎症和凝血之间存在复杂的相互作用，涉及众多分子。Saghazadeh等最近的综述中描述，几种免疫系统成分参与静脉血栓形成的潜在炎症过程，如促炎细胞因子、趋化因子、粘附分子、组织因子、血小板、内皮以及微粒等[23]。IL-6是一种重要的炎症介质，具有促炎特性，由多种细胞产生，包括内皮细胞和炎症细胞(巨噬细胞和T细胞)。在颗粒物引起的炎症研究中，发现凝血增加以IL-6依赖性方式发生，巨噬细胞产生的IL-6增加被确定为主要的促血栓形成刺激物[24-25]。P-选择蛋白是由活化的内皮细胞和活化的血小板表达的一种细胞粘附分子，它在炎症中的作用在于中性粒细胞的募集[26]。在动物研究中P-选择素表达的上调显示了会引起动脉粥样硬化病变进展相关的炎症反应，如促凝血因子的增加，并且还抑制天然抗凝血途径和纤维蛋白溶解活性，促进血栓形成[27]。嗜中性粒细胞的活化诱导了NETs的形成，这是炎症和凝血之间相互作用的重要机制[28]。到目前为止，NET已经描述了它们的抗微生物活性，红细胞和血小板的支架功能[29]，以及血小板活化[30]，凝血酶产生增加等作用[31-32]。这些细胞和因子的变化和它们之间的相互作用有助于“血栓前状态”或明显高凝状态的形成，发生凝血；另一方面，凝血所产生的各种细胞和因子的变化也会促进炎症，导致恶性循环,这主要通过凝血酶诱导的促炎细胞因子和生长因子的分泌来实现[33]。

5 小 结

TDVT的具体机制目前尚不清楚，但炎症在其中的作用已经得到广泛的认可。炎症在其中的作用机制，可以概述为手术或创伤后数小时内促炎细胞因子上升以及随后NETs形成、血小板活化和TF-MPs的产生形成了促血栓形成的环境。同时凝血也会增加炎症导致恶性循环，不断加剧促血栓环境，从而导致TDVT。尽管炎症可能是TDVT的原因和后果，但目前的抗凝治疗方案并非专门设计用于抑制炎症(尽管已知肝素具有一些抗炎作用)，而且据报道TDVT中免疫/炎症介质的选择性药理学靶向可以产生更有效的治疗或预防策略。归其原因是因抗炎疗法在TDVT预防工作中的作用尚未确定，炎症在TDVT中的作用需要在动物模型中进一步研究，以确定炎症与TDVT的确切关系和机制。清楚其机制后可有助于新型抗炎治疗的研究和运用，能够降低TDVT的发生率。值得重视的是，临床医生需了解TDVT中涉及的促炎机制，这样可以控制手术或创伤后相关的炎症，从而最小化患者随后的血栓栓塞风险。