创伤性颅脑损伤继发凝血功能异常的发生机制

时间:2019-06-12         浏览次数

  ,TBI)是一种常见的致死因素,严重者可以继发凝血功能异常。Epstein等的meta分析表明,单纯颅脑损伤患者继发凝血功能异常的发生率高达35.2%。随着患者颅脑损伤严重程度的增加,凝血功能异常的发生率随之增高,凝血功能的变化也更为明显和持久,对TBI患者的治疗和预后影响极大,应当引起重视。大量出血、低蛋白血症及入院高血糖等因素,也增加了TBI继发凝血功能障碍的发生风险。目前对于TBI继发急性及慢性凝血功能异常的发生机制的研究已有不少文献报道,形成了多种假说。本文回顾了近期文献,就TBI继发凝血功能异常发生机制的研究进展作一综述。

  在止血过程的开始阶段,血管损伤使内皮下基质暴露,血小板被捕获形成血小板血栓。通过凝血级联反应的激活和凝血酶的产生,纤维蛋白交联形成纤维蛋白凝块,进一步形成纤维血栓。血小板还为凝血酶复合物的形成提供了一个带负电荷磷脂的表面,使得纤维蛋白凝块能够顺利形成。既往有文献指出,TBI患者血液中血小板计数明显降低,血小板计数的降低可能是诱发TBI早期凝血功能异常的重要机制之一。Davis等的研究则表明,在TBI患者循环血中,单纯的血小板计数的变化并无统计学意义,与TBI患者凝血功异常密切相关的是二磷酸腺苷(adenosinediphosphate,ADP)和花生四烯酸(arachidonicacid,AA)受体功能的抑制。研究发现,与对照组相比,TBI患者循环血中ADP及AA受体功能抑制的百分比明显增加,且GCS评分越高,这种抑制现象越明显。

  Sillesen回顾既往文献发现,ADP对血小板的诱导作用的抑制,是导致TBI患者急性期血小板功能异常的主要机制。有学者对比研究胶原(collagen,COL)、AA以及ADP对TBI患者体内血小板聚集的影响,结果发现,在TBI患者体内,由ADP所诱导的血小板的聚集活动明显减少,这种异常的抑制状态一直持续到伤后2h,而COL与AA所诱导的血小板聚集活动并未呈现出如此明显的变化趋势。研究还发现,丙戊酸(valproicacid,VPA)能够明显削弱TBI所继发的血小板功能异常,进而改善TBI患者急性期的凝血功能异常。这一发现提示VPA在治疗TBI继发凝血功能异常方面具有重要作用,但其作用机制尚需要进一步的研究。

  纤溶系统能够通过溶血级联反应诱导血栓的溶解,该溶血过程依赖于无活性的纤溶酶原向有活性的纤溶酶的转化。组织型纤溶酶原激活剂(tissue-typeplasminogenactivator,tPA)和尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-typeplasminogenactivator,18jk现场开奖!uPA)是上述活化过程主要的催化剂。组织型纤溶酶原激活物tPA是一种由527个氨基酸组成的单链糖蛋白,主要由血管内皮细胞合成、分泌并释放入血液。Docagne等对108篇研究文献进行分析后发现,tPA广泛存在于脑实质中,能与多种结合蛋白、受体相互作用,强化其溶解血栓的能力。

  尿激酶型纤溶酶原激活物uPA是机体内另外一种纤溶酶原激活物,uPA与tPA均可诱导无活性的纤溶酶原向有活性的纤溶酶的转化。在TBI早期,受损脑组织快速释放预存的uPA、tPA,这种应激反应可以导致机体处于纤溶亢进状态,而随后的合成与缓慢释放,则维持了这种纤溶亢进状态。通过抑制这种内源性纤溶酶原激活物的释放与活化,可以延缓TBI早期血凝块的溶解,改善凝血参数,同时降低TBI继发性凝血功能异常的发生率。

  在TBI早期,相对于tPA水平的快速升高,uPA水平的升高缓慢,这提示损伤脑组织释放uPA可能是通过从头合成途径。对大鼠体内注射tPA和uPA的实验也表明,tPA注射组凝血功能异常的发生率明显高于uPA注射组。基于以上两点,在TBI继发凝血功能异常的发生过程中,tPA发挥着更为重要的作用。既然tPA在TBI继发凝血功能异常发生机制中具有重要地位,是否存在一种物质可以通过抑制tPA的纤溶作用来纠正TBI继发的纤溶异常状态。研究者选择了无促纤溶活性的tP-S481A,其为tPA的同型异构体,与野生型tPA具有相同的纤维蛋白结合力,可以竞争性抑制tPA与纤维蛋白的结合,从而抑制tPA的促纤溶活性。与氨甲环酸的抗纤溶活性相比,tP-S481A不仅具有更强的抗纤溶活性,而且具有更小的毒副作用。

  神经细胞源性微颗粒(brain-derivedmicroparticulars,BDMP)在透射电镜下具有完整的膜结构,表面表达大量的胶质纤维酸性蛋白。流式细胞仪及WesternBlot结果显示,BDMP表达大量的神经元和胶质细胞特异性标记,而不表达血小板、红细胞、白细胞和内皮细胞的标志物。这些特异性的标志物,从侧面印证了BDMP的脑源性。TBI小鼠模型血液循环中可以检测到BDMP水平的明显变化。这种变化呈现先增高后降低的趋势,BDMP浓度在TBI后3h达到峰值。以3h为时间节点,活化因子X凝血时间检测结果显示TBI组小鼠贫血小板血浆促凝血时间明显缩短,结合流式细胞仪结果,TBI组较对照组PPP含有更多的BDMP,据此推断BDMP可能具有促凝作用。另一方面,研究者采用脑组织匀浆分步离心的方法成功制备出纯化的BDMP,然后经大鼠尾静脉注射到正常大鼠血液循环内,应用活化因子X凝血时间实验、血浆纤维蛋白原水平测定等方法,体内检测到BDMP的促凝作用。

  目前推测BDMP可能的促凝机制为:(1)BDMP上表达的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)和组织因子,二者均可以促进凝血因子的聚集,激活外源性凝血途径;(2)BDMP能够与血小板结合,促进血小板表面PS的表达增加,同时可以激活血小板,导致血小板活化标志P-选择素表达增加和钙离子内流增加,进一步的研究揭示,被BDMP所激活的血小板可以协助BDMP穿透血脑屏障,这也解释了为何局限性的颅脑损伤可以导致全身性的凝血功能障碍。

  该项研究还发现,Lactadherin蛋白与BDMP的结合能起到清除BDMP的作用,一旦该作用得到临床试验的证实,将为TBI继发性凝血功能异常的治疗提供了一个突破口。

  蛋白C系统是具有抗凝作用的血浆蛋白系统,包括蛋白C(proteinC,PC)、蛋白S、血栓调节蛋白及活化的蛋白C抑制物。蛋白C系统在体液抗凝系统中发挥重要作用。传统观点认为,PC系统是调节血栓形成的重要体系,好日子心水论坛169999,活化的PC(activatedproteinC,aPC)可以同时影响内源性与外源性凝血通路的功能,从而导致凝血酶原时间和部分凝血活酶时间的改变。蛋白C系统还可以影响血小板微粒的功能,进而影响凝血过程。Somajo等通过凝血酶±胶原或钙离子载体A23187±凝血酶来激活血小板,产生血小板微粒状囊泡,然后通过对此时活化蛋白C系统重要性表征参数的测定,来探究aPC系统对于血小板微粒状囊泡表面凝血酶形成过程产生的影响。结果证实,aPC够抑制血小板微粒状囊泡表面上两个重要的凝血因子:凝血因子Va和凝血因子Ⅷa,进而抑制凝血酶原向凝血酶的转化过程。

  Cohen等对于39例受试者进行的单中心的前瞻性队列研究则发现,单纯的TBI并不足引起蛋白C通路及纤维蛋白溶解通路的开放,只有当颅脑损伤合并低灌注压时,才会通过蛋白C通路引起机体凝血功能的紊乱。

  组织因子(tissuefactor,TF)是一个由263个氨基酸残基组成的跨膜单链糖蛋白,可表达于血管壁外膜细胞、脑皮质以及心肌细胞。TF是外源性凝血途径的启动因子,它在激活外源性凝血途径、促进血栓形成方面发挥重要的作用。脑组织损伤能释放TF入血,进而激活外源性凝血系统,诱发凝血功能异常。研究表明,在TBI之后的第1天,循环血中TF的水平即开始明显升高,伤后第2天达到高峰,高峰时间可维持2~3d,在第7天基本恢复正常。与对照组相比,TBI后2~3d,病例组患者循环血中TF水平与对照组的差异具有明显的统计学意义。

  对组织因子途径抑制物(tissuefactorpathwayinhibitor,TFPI)的监测结果显示,与TF在伤后的升高趋势不同,TFPI的水平自伤后第1天开始下降,在伤后第7天基本恢复正常。TFPI的这种变化趋势可能与损伤脑组织释放入血的TF使得TFPI的消耗不断增加有关。TF的升高及TFPI的降低均提示在伤后1周内,机体血液循环处于高凝状态。

  凝血因子Ⅶ(factorⅦ,FⅦ)在外源性凝血途径中发挥着极为重要的作用,它通过与TF的结合,启动外源性的凝血途径,促进血栓形成,发挥着止血、促凝等作用。输注冰冻血浆补充凝血因子是目前治疗TBI后凝血功能障碍的常用手段栗超跃等对81例TBI患者进行了研究,以探索TBI患者FⅦ血浆活性与凝血功能障碍和进展性颅内出血的相关性,结果发现凝血功能异常组血浆FⅦ活性显著低于凝血功能正常组,进展性颅内出血性损伤患者血浆FⅦ活性显著低于非进展患者,但死亡组与幸存者两组之间的FⅦ活性的差异并无统计学意义。Wu等的研究也取得了相似的结果。Yuan等进一步对重组凝血因子Ⅶa的作用进行了研究,该研究给予试验组小剂量的rFⅦa(20μg/kg)联合血液制品,对照组仅给予血液制品。结果证实小剂量rFⅦa的使用,不仅可扭转异常的凝血指标,还可以减少进展性出血的发生率。

  TBI后继发复杂的凝血功能异常,这对继发性脑损伤的发展有持久的影响。对TBI继发凝血功能异常发生机制的研究,有助于在TBI后不同的时间点给予针对性的治疗措施。目前关于TBI继发凝血功能异常的发生机制仍存在着种种分歧,各种机制均有其局限性,尚需进一步的动物实验和临床研究来证实。