組織因子與動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成關(guān)系的研究進(jìn)展

陳玉華，于田田，李明英，遲彥

(大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116622)

·綜述·

組織因子與動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成關(guān)系的研究進(jìn)展

陳玉華，于田田，李明英，遲彥

(大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧大連 116622)

組織因子(TF)又名血栓形成質(zhì)，是外源性凝血途徑的關(guān)鍵啟動(dòng)子，是決定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成血栓的重要因素之一。本文主要從TF的結(jié)構(gòu)特征、存在形式、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)TF的細(xì)胞來源、調(diào)解組織因子表達(dá)的分子機(jī)制及TF的治療意義等方面進(jìn)行綜述，為深入研究其與動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成的密切關(guān)系和開發(fā)抑制TF活性的藥物提供參考。

組織因子；動(dòng)脈粥樣硬化；血栓形成

動(dòng)脈粥樣硬化后期斑塊破裂及繼發(fā)血栓形成是大多數(shù)心血管疾病重要的病理基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，后期斑塊破裂引起血栓形成，繼而導(dǎo)致心肌梗死和冠心病。在動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成的過程中，凝血系統(tǒng)異常發(fā)揮重要作用。組織因子(TF)又名血栓形成質(zhì)，是外源性凝血途徑的關(guān)鍵啟動(dòng)子，是決定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成血栓的重要因素之一[1,2]。TF在動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成方面的相關(guān)作用早已引起基礎(chǔ)學(xué)科研究者的關(guān)注。近些年來，研究者發(fā)現(xiàn)TF不僅通過促進(jìn)血栓形成參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病[3]，還可引起血管平滑肌細(xì)胞的遷徙和增生[4]，在動(dòng)脈粥樣硬化及繼發(fā)血栓形成的過程中起到關(guān)鍵性作用，對(duì)TF進(jìn)行深入研究對(duì)于預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病有特殊意義。

1 TF的分子機(jī)制

1.1 TF的結(jié)構(gòu)特征 TF是一個(gè)單鏈跨膜糖蛋白，又名CD142或促凝血酶原激酶，與Ⅱ型細(xì)胞因子受體具有結(jié)構(gòu)同源性[5]。TF位于人1號(hào)染色體p21-p22位點(diǎn)上，相對(duì)分子量為47 kDa，由263個(gè)氨基酸殘基組成，其中219個(gè)氨基酸位于胞外區(qū)，23個(gè)氨基酸位于跨膜區(qū)域，21個(gè)氨基酸位于胞內(nèi)區(qū)。TF基因編碼區(qū)有6個(gè)外顯子，外顯子1對(duì)應(yīng)前導(dǎo)肽和轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，外顯子2-5對(duì)應(yīng)胞外區(qū)的轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)，外顯子6則同時(shí)轉(zhuǎn)錄出跨膜區(qū)域和胞內(nèi)區(qū)。TF胞外區(qū)由兩個(gè)呈125°角的結(jié)構(gòu)連接而成，裂縫在類似免疫球蛋白分子的界面形成，類似免疫球蛋白的分子可能是配基結(jié)合位點(diǎn)。

1.2 TF的存在形式 正常人的血漿中組織因子TF的含量很低，一般為30 pg/mL[6]。血漿中TF主要以TF微粒的形式存在，又稱“循環(huán)TF”。最近研究發(fā)現(xiàn)血漿中存在另外一種形式的TF，即是“可溶性TF”，溶于循環(huán)的血流中且具有促凝學(xué)活性。近來有研究結(jié)果證實(shí)血漿TF可能引發(fā)血栓；血漿TF水平在動(dòng)脈粥樣硬化、敗血癥、糖尿病、鐮刀形細(xì)胞疾病和急性心肌梗塞等患者體內(nèi)明顯升高[7]。目前對(duì)于血漿TF的組成研究界仍然莫衷一是，有學(xué)者認(rèn)為TF以細(xì)胞來源微粒的形式循環(huán)于血液中；還有學(xué)者認(rèn)為TF存在于血小板中，當(dāng)前有研究者提出可溶性TF是血漿TF的主要形式。另外血漿TF和血管壁源性TF促進(jìn)血栓形成的作用也存在很大爭(zhēng)議。有研究稱白細(xì)胞來源的“TF微粒”對(duì)于血栓形成起至關(guān)重要的作用[8]，而另有研究者認(rèn)為當(dāng)血管壁受到損傷時(shí)血管壁源性TF對(duì)于血栓的形成會(huì)起到始動(dòng)作用。關(guān)于“TF微?！?、“可溶性TF”、血管壁源性TF在動(dòng)脈粥樣硬化血栓中的作用需更深入的研究。

1.3 動(dòng)脈粥樣斑塊內(nèi)TF的細(xì)胞來源 研究發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)脈粥樣硬化的早期過程中，單核細(xì)胞TF的表達(dá)量明顯上調(diào)，在接下來的過程中，血管平滑肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬泡沫細(xì)胞中也均可以檢測(cè)到TF。另外，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中心檢測(cè)到TF，在粥樣斑塊中的不同細(xì)胞包括內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞被證實(shí)均存在TF抗原、TF活性和TF mRNA[9]。在斑塊脂質(zhì)核心和壞死中心的細(xì)胞外基質(zhì)中也檢測(cè)到大量“微粒TF”[10]；TF的含量與巨噬細(xì)胞、泡沫細(xì)胞及淋巴細(xì)胞釋放的微粒量有密切關(guān)系。研究證實(shí)，在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病過程中，這些微粒TF主要由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的巨噬細(xì)胞來源的泡沫細(xì)胞表達(dá)[11]。

1.4 調(diào)節(jié)TF表達(dá)的分子機(jī)制 正常條件下，TF的表達(dá)量很低，但當(dāng)受到某種刺激，TF表達(dá)量明顯上調(diào)[12]。動(dòng)脈粥樣硬化的高危因素如血脂、高血壓、糖尿病、吸煙等均顯著增加組織因子TF的表達(dá)。另外多種刺激因素如細(xì)胞因子，生長(zhǎng)因子，生物胺均能上調(diào)不同種細(xì)胞如內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、單核細(xì)胞TF的表達(dá)，這些調(diào)節(jié)因素通過不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制如MAPK、PI3K和蛋白激酶C調(diào)節(jié)組織因子TF表達(dá)。研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)一步惡化時(shí)，體內(nèi)單核細(xì)胞浸潤(rùn)到血管中內(nèi)膜，演變?yōu)榫奘杉?xì)胞及泡沫細(xì)胞，并釋放細(xì)胞因子TNF-α、IL，誘導(dǎo)TF過量表達(dá)[12]。巨噬泡沫細(xì)胞和淋巴細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的重要組成部分，這部分細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子誘發(fā)組織因子TF的高水平表達(dá)，繼而“微粒TF”釋放啟動(dòng)血栓形成，并進(jìn)而引發(fā)相關(guān)并發(fā)癥。之前有文獻(xiàn)報(bào)道，低濃度oxLDL(5～10 μg/mL)上調(diào)人單核巨噬細(xì)胞組織因子TF的表達(dá)，高濃度oxLDL(20～100 μg/mL)則抑制人單核巨噬細(xì)胞組織因子TF的表達(dá)[12]。我們也通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，低濃度oxLDL(2.5～10 μg/mL)上調(diào)小鼠巨噬細(xì)胞TF的表達(dá)，高濃度oxLDL(20～50 μg/mL)抑制小鼠巨噬細(xì)胞TF的表達(dá)，進(jìn)一步通過siRNA沉默我們發(fā)現(xiàn)，這種上調(diào)作用部分是通過血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體1(LOX-1)調(diào)節(jié)的。另外，TF的異常表達(dá)可引發(fā)相關(guān)疾病，如動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥、敗血癥等血管內(nèi)血栓形成[13]。

2 TF的治療意義

2.1 TF參與止血和血栓形成過程 研究發(fā)現(xiàn)，TF不僅參與正常生理性止血過程，還參與病理性血栓形成。組織因子TF是凝血過程的關(guān)鍵性啟動(dòng)子，參與生理性凝血過程，對(duì)人的生命起到至關(guān)重要的作用，是Ⅶa-TF復(fù)合物的組成成分。血管損傷后，TF暴露在血液中與細(xì)胞因子Ⅶa結(jié)合，Ⅶa-TF復(fù)合物形成并啟動(dòng)一系列酶促反應(yīng)，最終導(dǎo)致結(jié)痂形成。TF還參與病理性血栓形成過程，有文獻(xiàn)報(bào)道，巨噬泡沫細(xì)胞和淋巴細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的重要組成部分，這部分細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子誘發(fā)組織因子TF的高水平表達(dá)，高水平表達(dá)的“微粒TF” 釋放啟動(dòng)血栓形成，并進(jìn)而引發(fā)相關(guān)并發(fā)癥。在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)發(fā)現(xiàn)，“微粒TF”含量是血漿“微粒TF”水平的200倍，其促栓活性是血漿的2倍。當(dāng)斑塊破裂后，斑塊內(nèi)這些組織因子以及“微粒TF”便暴露在血漿中，通過其胞外區(qū)與活化的凝血因子Ⅶ(FⅦa)結(jié)合，啟動(dòng)外源性凝血過程，產(chǎn)生凝血酶和纖維蛋白，活化血小板，最終形成血栓及產(chǎn)生相關(guān)并發(fā)癥[14～16]。此外，TF可參與血管平滑肌細(xì)胞的遷徙增生，其細(xì)胞質(zhì)區(qū)域在此過程中發(fā)揮重要作用；還參與新生的血管形成，導(dǎo)致血管重構(gòu)；據(jù)報(bào)道，仍然是其細(xì)胞質(zhì)區(qū)域發(fā)揮作用，因此，TF通過促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的增生和遷移[4,9]，導(dǎo)致血管重構(gòu)形成[17]等方面削弱了動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性，從而加快了斑塊破裂和血栓形成的進(jìn)程。所有這些證據(jù)表明組織因子TF在動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成中發(fā)揮重要作用[18]。

2.2 TF的其他作用 研究表明，TF在腦組織、肺上皮細(xì)胞、心臟心肌細(xì)胞和胎盤內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)量較高，在子宮、腸和腎中表達(dá)量中等，在肝、脾、骨骼中表達(dá)量較少[19]。TF在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)量也較高，其可能參與腫瘤細(xì)胞的遷移[20]。另外有研究證明，表達(dá)在腫瘤細(xì)胞的TF通過啟動(dòng)凝血過程在腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[21]。早期有研究稱，TF可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)和血管新生[19]，但組織因子TF與腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)的直接關(guān)系直到最近才見報(bào)道。Dr Rak及其同事發(fā)現(xiàn)，用siRNA沉默TF，小鼠體內(nèi)腫瘤增長(zhǎng)大幅度減弱，而體外基因沉默組織因子TF，腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)卻并未減弱[22]。另有研究表明，藥物抑制TF：FVⅡa復(fù)合物可弱小鼠體內(nèi)腫塊的增長(zhǎng)[23]。以上研究結(jié)果表明，TF在腫瘤的增長(zhǎng)和腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。此外，TF在炎癥反應(yīng)中也起到一定作用。很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TF誘發(fā)多種疾病如：內(nèi)毒素血癥、敗血癥、缺血再灌注損傷等炎癥反應(yīng)；如抑制敗血癥患者的TF，其血液中的促炎癥因子IL-6和IL-8的水平顯著下降[21～23]。與此相似，內(nèi)毒素血癥小鼠模型，TF表達(dá)量低的小鼠其促炎癥因子TAT和IL-6的水平也低[23]。

3 TF與動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓未來防治的關(guān)系

TF不僅是體內(nèi)生理性止血過程的關(guān)鍵啟動(dòng)子，還參與病理性血栓形成和其他幾個(gè)重要的生理過程，如炎癥反應(yīng)、腫瘤遷移及血管增生，尤其是在動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成中發(fā)揮顯著作用。TF在動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成過程中的關(guān)鍵作用已經(jīng)被證實(shí)。因此著力找尋抑制組織因子TF表達(dá)的相關(guān)物質(zhì)，通過下調(diào)TF表達(dá)治療動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓疾病成為研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，抗糖尿病藥物二甲雙胍可以抑制TF的表達(dá)[24]；調(diào)節(jié)血脂的他汀類藥物也可降低組織因子的活性、抑制動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成[25]。我們利用畢赤酵母表達(dá)的重組蛋白beta2-GPI DV結(jié)構(gòu)域可與oxLDL形成穩(wěn)定的復(fù)合物，且這種結(jié)合干預(yù)了oxLDL與清道夫受體LOX-1的結(jié)合，進(jìn)而抑制了oxLDL誘導(dǎo)的TF上調(diào)表達(dá)。上調(diào)TF表達(dá)的因素均可啟動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成的相關(guān)并發(fā)癥。

綜上所述，有關(guān)TF在動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成中的相關(guān)作用早已明確，今后將進(jìn)一步研究對(duì)TF的高表達(dá)有重要影響的因素及相關(guān)通路，并深入研究其與動(dòng)脈粥樣硬化繼發(fā)血栓形成的密切關(guān)系，為下一步開發(fā)抑制TF活性的有關(guān)物質(zhì)提供依據(jù)。

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國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81202536)。

遲彥(E-mail: chi_yan@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.20.034

R543.5

A

1002-266X(2017)20-0101-03

2016-05-24)