易小芳,譚超
凝血酶激活的纖溶抑制物與反復(fù)妊娠丟失關(guān)系的研究進(jìn)展
易小芳,譚超△
反復(fù)妊娠丟失(recurrent pregnancy loss,RPL)是常見于妊娠期的一種并發(fā)癥,影響著2%的育齡婦女。最新研究發(fā)現(xiàn)高水平凝血酶激活的纖溶抑制物(thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor,TAFI)可降低早期RPL發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。TAFI是一種羧肽酶原,激活成活化型TAFI(TAFIa)后,能夠使纖溶酶失去與纖維蛋白的作用位點(diǎn)而發(fā)揮纖溶抑制及調(diào)節(jié)血栓形成的作用。而纖溶系統(tǒng)的損壞是妊娠期婦女發(fā)生RPL的危險(xiǎn)因素之一,關(guān)于TAFI與RPL的研究目前已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界的研究熱點(diǎn)之一。本文結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)就TAFI近年來(lái)研究現(xiàn)狀及與RPL的關(guān)系進(jìn)行綜述,旨在為臨床治療和預(yù)防RPL尋找新的方法和線索。
凝血酶;纖溶酶原滅活劑;流產(chǎn),習(xí)慣性;綜述;凝血酶激活的纖溶抑制物
反復(fù)妊娠丟失(RPL)是指連續(xù)3次發(fā)生在孕20周前的妊娠丟失(如自發(fā)性流產(chǎn)、胚胎停育及胎死宮內(nèi)等現(xiàn)象),由于給孕婦及家庭帶來(lái)巨大傷痛,逐漸被醫(yī)學(xué)界重視,對(duì)其發(fā)病機(jī)制的研究也不斷取得了新的突破?,F(xiàn)研究認(rèn)為凝血酶激活的纖溶抑制物(TAFI)是凝血和纖溶過程中的一個(gè)重要因子,與RPL關(guān)系密切,TAFI可能是影響了早期妊娠婦女體內(nèi)的纖溶狀態(tài),高纖溶引起的血塊加快解散可能反過來(lái)阻止受精卵有利地向子宮內(nèi)移植,從而導(dǎo)致RPL。因此,利用TAFI抑制物對(duì)妊娠中由于血栓傾向造成的并發(fā)癥進(jìn)行早期的預(yù)防性治療,對(duì)治療或者預(yù)防RPL具有潛在的臨床意義。
1.1TAFI的生物學(xué)特性TAFI基因位于人13號(hào)染色體上,含11個(gè)外顯子。TAFI與血漿羧肽酶原B、U及R同屬于含金屬鋅羧肽酶家族。TAFI包括2個(gè)特殊結(jié)構(gòu)域[1]:活性肽(Phe1-Arg92)域和催化域。活性肽域中的Phe1-Trp76區(qū)是由反向平行的α/β-折疊、4個(gè)α-鏈和2個(gè)α-螺旋構(gòu)成的一個(gè)開放性?shī)A心結(jié)構(gòu),并由一個(gè)連接域(Glu77-Arg92)連接到催化域上;催化域在α/β水解酶的作用下被折疊成8股β-折疊,兩側(cè)被α-螺旋包圍。催化域內(nèi)有一個(gè)動(dòng)態(tài)的皮瓣區(qū)(Phe296-Trp350),具有較高的遷移率,由于皮瓣區(qū)是催化域的一部分,它可能與TAFIa的穩(wěn)定性有關(guān)。
1.2TAFI的活化與抑制TAFI可被凝血酶、纖溶酶、凝血酶-血栓調(diào)節(jié)蛋白(T-TM)復(fù)合物、胰蛋白酶等水解裂解點(diǎn)Arg92-Ala93肽鍵而活化,激活成為TAFIa。TAFI的活化可導(dǎo)致活性肽的斷裂,隨后活性肽域和催化域相互的穩(wěn)定作用中斷,皮瓣區(qū)遷移率增高,最終導(dǎo)致構(gòu)象改變而引起催化位點(diǎn)中斷和精氨酸302凝血酶切割位點(diǎn)的暴露。通常認(rèn)為T-TM復(fù)合物是最主要的激活物,而最新研究表明,高濃度的纖溶酶亦可高效激活TAFI[2-3]?;罨蟮腡AFIa對(duì)熱極不穩(wěn)定,在體外37℃,半衰期僅為10~15 min,并且滅活的TAFIa易于聚集形成大的難溶的蛋白聚合物[4]。TAFIa自我調(diào)節(jié)機(jī)制可解釋該酶半衰期之短,首先TAFIa不是通過蛋白質(zhì)水解失活的;第二,催化鋅離子并不是在失活過程中被釋放的;第三,可能是活化TAFI時(shí),活性肽域和催化域之間的連接鍵Arg92-Ala93斷裂,但是活性肽仍連接在蛋白質(zhì)的剩余物上造成的。到目前為止,還沒有發(fā)現(xiàn)特異性的TAFIa天然抑制劑,如來(lái)自土豆的羧肽酶抑制物(CPI)不僅抑制TAFIa,也可穩(wěn)定其催化域,減慢該酶由于構(gòu)象改變而自發(fā)衰減的速度,具有促進(jìn)和抑制纖溶的雙重效果。除了TAFIa抑制劑外,大量的單克隆抗體和納米抗體也可通過阻止TAFI的活化來(lái)抑制TAFIa的形成[5-6]。
1.3TAFI的合成與分布TAFI主要是由肝臟合成的,以酶原形式存在于血漿中,受肝臟中轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。TAFI也分布在血小板內(nèi),并隨著血小板的活化而分泌。盡管血小板TAFI僅占整個(gè)血液TAFI的0.1%,但在血栓形成的部位,血小板TAFI的釋放可導(dǎo)致局部TAFI水平的增高。雖然血小板TAFI與血漿TAFI的糖基化方式有所不同,但它們的酶活性相似,表明巨核細(xì)胞是除肝臟外TAFI的另一個(gè)合成地[7]。
在過去幾年里,已有大量的研究致力于血漿中TAFI濃度的測(cè)定,有學(xué)者報(bào)道在正常人體內(nèi),TAFI大約為4~15 mg/L,但平均值波動(dòng)較大(45%~150%),意味著許多TFAI測(cè)試方法存在爭(zhēng)議[8-9]。一般而言,TAFI血漿含量男性無(wú)年齡差別,而女性隨年齡增長(zhǎng)而增加;特別需要注意的是,女性妊娠時(shí)血漿TAFI可逐漸增高,妊娠20周時(shí)可達(dá)到高峰,并維持至分娩才迅速下降;此外,高膽固醇患者TAFI水平亦增高[10]。
1.4TAFI的主要生理作用血液凝固時(shí),形成的纖維蛋白可與纖溶酶原、組織型纖溶酶原激活物(t-PA)形成三聚體,促進(jìn)纖溶酶的形成,然后纖溶酶降解部分纖維蛋白暴露出新的賴氨酸殘基,該殘基作為纖溶酶在纖維蛋白上新的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)一步刺激了纖溶酶的產(chǎn)生。而TAFI的激活降解了部分水解的纖維蛋白C末端的賴氨酸殘基,使纖溶酶失去與纖維蛋白的結(jié)合作用位點(diǎn)而抑制纖溶[11]。纖維蛋白降解產(chǎn)物DD(E)片段也能夠促進(jìn)纖溶酶的產(chǎn)生,而TAFIa可使DD(E)片段與纖溶酶原tPA的親和力下降,抑制了其促纖溶酶產(chǎn)生的作用。此外,高濃度TAFIa可直接抑制纖溶酶的活性,下調(diào)纖溶系統(tǒng)[12]。
Walker等[13-14]研究發(fā)現(xiàn),TAFIa通過一個(gè)閾值依賴機(jī)制下調(diào)纖維蛋白的溶解。一旦TAFIa水平高于閾值,纖維蛋白溶解作用就保持在最初階段,只有當(dāng)TAFIa水平下降到閾值時(shí),纖維蛋白溶解速率才以指數(shù)形式增加。其中,閾值受纖溶酶濃度的影響,而纖溶酶濃度又依賴于t-PA濃度和α2纖溶酶抑制劑濃度。
TAFI/TAFIa在機(jī)體纖溶過程中起著重要作用,已引起動(dòng)靜脈血栓形成、缺血性發(fā)作、膿毒癥、彌散性血管內(nèi)凝血、肥胖、糖尿病、肝臟疾病、腎臟疾病及癌癥等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注[15]。但其與妊娠的相關(guān)研究較少,多限于TAFI與妊娠高血壓的關(guān)系,而隨著TAFI晶體結(jié)構(gòu)的闡述,TAFI與RPL的相關(guān)性也逐漸引起學(xué)者的重視。
Kayatas等[16]研究表明,TAFI水平與RPL沒有關(guān)聯(lián)性。Knol等[17]研究表明,高TAFI水平可能降低RPL發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。Masini等[18]研究發(fā)現(xiàn)單核苷酸多態(tài)性(505A/A和1583A/ A)與TAFI水平增高及RPL風(fēng)險(xiǎn)降低都有關(guān)聯(lián)。Pruner等[19]研究發(fā)現(xiàn),+1040C/T多態(tài)性和C/C基因型與RPL風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)聯(lián)。然而,Martinez-Zamora等[20]認(rèn)為,不明原因的RPL婦女體內(nèi)纖溶系統(tǒng)損壞部分可用高TAFI水平來(lái)解釋。
Legnani等[21]研究表明高TAFI水平能降低早期RPL發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。這一作用可能的機(jī)制有兩個(gè)假設(shè):第一個(gè)假設(shè)是加速血塊的解散可能反過來(lái)阻止受精卵充分地植入子宮內(nèi),在妊娠期間,尤其是妊娠的早期幾周內(nèi),低纖溶的環(huán)境反而是有利的。同時(shí),低纖溶可能與纖維蛋白溶解產(chǎn)物(FDP)的低水平有關(guān),F(xiàn)DP能誘導(dǎo)胚胎滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡[22],導(dǎo)致胎盤淺著床和蛻膜損害。第二個(gè)假設(shè)可能與TAFI調(diào)節(jié)補(bǔ)體介導(dǎo)的血管炎癥有關(guān),TAFI通過使炎癥介質(zhì)緩激肽和過敏毒素C3a和C5a失活來(lái)抑制機(jī)體炎癥的發(fā)展,然而炎癥過程在RPL的發(fā)展中起著重要的作用[23],所以高TAFI水平通過降低炎癥反應(yīng)來(lái)降低RPL的風(fēng)險(xiǎn)似乎是正確的。
綜上,檢測(cè)TAFI水平有可能發(fā)展成為判斷RPL合并癥一項(xiàng)指標(biāo),也可能作為臨床進(jìn)行及早干預(yù)治療的參考依據(jù)。已經(jīng)有學(xué)者證明,TAFI活化只發(fā)生在纖維蛋白表面或附近,主要調(diào)節(jié)血栓局部的纖溶能力,對(duì)血栓局部以外的正常止血無(wú)明顯的干擾,因此不會(huì)引起出血的危險(xiǎn),這就為TAFI治療RPL提供了可能性。同時(shí),可以利用TAFI抑制物對(duì)妊娠中由于血栓傾向造成的并發(fā)癥進(jìn)行早期的預(yù)防性治療,對(duì)治療或者預(yù)防RPL具有潛在的臨床意義。
目前,國(guó)外學(xué)者已經(jīng)通過重組TAFI闡述了其晶體結(jié)構(gòu),不僅提供了TAFIa失活過程的有關(guān)信息,而且為深入了解TAFI與其他疾病之間存在的聯(lián)系及治愈更多的疾病患者提供更加堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)[24]。TAFI與RPL的關(guān)系還存在爭(zhēng)議,作為一種新的纖溶抑制物,雖然TAFI的生理作用尚未得到充分認(rèn)識(shí),卻為凝血和纖溶之間提供了重要的聯(lián)系。TAFI 對(duì)RPL是否具有保護(hù)作用應(yīng)該引起研究者的關(guān)注,其在RPL中扮演的角色以及相關(guān)機(jī)制更值得探索。
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(2014-05-07收稿2014-11-02修回)
(本文編輯魏杰)
Advances on the relationship between thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor(TAFI)and recurrent pregnancy loss
YI Xiaofang,TAN Chao△
The First Clinical Medical College,China Three Gorges University,Yichang 443002,China
△Corresponding AuthorE-mail:yczxyytanchao@sina.com
Recurrent pregnancy loss(RPL)is a common complication of pregnancy,which affects 2%fertile women.A recent research has found that high level of thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor(TAFI)can reduce the occurrence risk of early RPL.TAFI is one kind of carboxypeptidase,which can be activated as TAFIa.TAFIa can make the fibrinolysin lose its working site,which can interact with the fibrin to play a role in the regulation of fibrinolysis and the inhibition of thrombus formation.The damage of fibrinolytic system is one of the risk factors for the occurrence of RPL in pregnant women,which has become one of the hotspots in the medical profession.In this paper,recent literature on TAFI and its relationship with recurrent pregnancy loss has been reviewed,hoping for new ways and clues in clinical treatment and prevention of RPL.
thrombin;plasminogen inactivators;abortion,habitual;review;thrombin-activatable fibrinolysis inhibitor
R714.2
ADOI:10.11958/j.issn.0253-9896.2015.03.028
湖北省自然科學(xué)基金(2014CFB307)
宜昌,三峽大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)科(郵編443002)
易小芳(1976),女,主管技師,本科,主要從事生殖免疫研究
△E-mail:yczxyytanchao@sina.com