脑卒中合并深静脉血栓生物标记物的研究进展*

2015-02-21 16:29:14马文洁刘浩浩综述刘永宏审校
西部医学 2015年12期
关键词:二聚体内皮细胞血浆

马文洁 刘浩浩 综述 刘永宏 审校

(延安大学咸阳医院神经内科,陕西 咸阳 712000)

深静脉血栓(Deep Vein Thrombosis,DVT)是指血液在深静脉腔内异常凝结,阻塞静脉管腔,导致静脉回流障碍,引起远端静脉高压、肢体肿胀、疼痛及浅静脉扩张等临床症状的一种血管性疾病。据Rathbun等统计[1],美国每年新增DVT 患者超过60万人,其中由DVT 所致的死亡患者总数接近10万人,在我国DVT 的患病率及确诊率近年来呈逐年递增的趋势。DVT 是脑卒中常见的并发症之一,文献报道,如果对其不加以干预,DVT 在瘫痪或者长期卧床的患者发生率较高,尤其在急性期多见,其中2/3患者发生在下肢的深静脉,即(LDVT),多见于左侧,但仅有部分患者出现相应的临床症状及体征,且体征不具有特异性。此外,DVT 可导致严重的肺栓塞。因此,从临床治疗及预防的角度考虑,DVT 相关的生物标记物极其重要,它能早期识别DVT,有助于早期诊断和治疗DVT 患者,本文就一些公认及新提出的DVT 生物标记物进行综述。

1 DVT的病因

1856年,Virchow 提出DVT 形成的三大要素:血流缓慢、血管内膜损伤和血液高凝状态,也就是人们常说的Virchow 三联征[2],至今这种理论仍得到国内外学者的一致认可。

DVT 形成的机理十分复杂,由多个因素共同作用所致。这些因素可分为两大类:一类是获得性危险因素(如肥胖、手术、骨折、长期卧床等);另一类是遗传性危险因素,如抗凝系统缺陷,即蛋白C、蛋白S或抗凝血酶缺乏等。这两类因素均可导致静脉血栓的形成,其中遗传因素在静脉血栓形成中具有重要作用。流行病学资料显示,血栓形成患者中50%具有家族性。此外,对于行雌激素替代治疗的女性及肿瘤患者发生DVT 风险可能还会增加。

脑卒中合并DVT 除了与上述危险因素有关外,还与下列因素有关:①瘫痪肢体肌力下降,下肢的血液由于失去肌肉泵的挤压作用,造成血流缓慢,在下肢静脉内形成涡流,故瘫痪越重,LDVT 的发生率越高。文献报道,下肢深静脉血栓形成可于发病后第2天出现,高峰在4~7d。②脑卒中特别是出血性脑卒中水肿高峰期,应用大剂量利尿脱水药物,造成血液高凝状态。③患者长时间固定一个体位,血管持续受压影响血液回流。④应激状态下儿茶酚胺大量分泌,导致全身血管收缩,是形成DVT 的原因之一。⑤脑卒中患者因昏迷、呛咳、卧床、导尿等,易合并肺部及尿路感染,而感染可加重血管内皮损伤,易促发DVT。⑥尿潴留,膀胱充盈,压迫静脉,血液回流障碍[3]。部分患者可随病情发展出现血栓脱落,引起肺栓塞,重者危及生命。

脑卒中合并DVT 与多种因素有关,有共同的发病因素,也有自身的发病因素,共同作用使机体凝血、抗凝及纤溶系统功能紊乱,导致深静脉血栓的形成。

2 DVT的生物标记物

关于DVT 生物标记物的相关研究,国内外已有报道,但结果不一致,部分原因可能是地理环境、种族、生活及饮食习惯等不同而引起,也有可能是诊断及治疗方法不同而导致。

生物标记物可反映血管内皮细胞受损、血小板激活、凝血蛋白激活以及抗凝血系统及纤溶系统的活化,包括已明确的D-二聚体、凝血因子Ⅷ,以及新近发现的P-选择素、内源性凝血酶和尚存争议的其他相关因子。

2.1 D-二聚体 D-二聚体是交联纤维蛋白的特异性产物之一,机体血浆D-二聚体水平升高,是反映体内继发性纤溶和血栓形成的重要的临床指标之一[4]。Cushman等[5]开展的以人群为基础的队列研究结果提示,D-二聚体检测可作为预测将来发生DVT 的一个独立危险因素。Soto等[6]研究也证明,D-二聚体水平越高,DVT 的复发风险也就越大,尤其是在如Leiden因子或凝血酶原因子变异的先天性血栓形成倾向患者中,其DVT 复发率为对照组的8.3倍。

D-二聚体在DVT 诊断中的敏感性为95%,因此血浆D-二聚体的检测对急性DVT 的诊断具有高度敏感性,国外已广泛应用于深静脉血栓的筛查。Wells评分低度可能同时D-二聚体阴性可较为安全地排除DVT 的诊断,目前动态观察D-二聚体的变化不仅用于急性心肌梗死、脑梗死的抗凝、溶栓监测,而且在DVT 的治疗过程中,亦得到广泛的重视。通过对D-二聚体的监测可以指导用药,减少用药的盲目性,并制定个性化治疗方案。

2.2 同型半胱氨酸(Hcy)1932年由Devgeaud发现,是蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中的中间产物,高Hcy血症是公认的动静脉血栓的危险因素,也是脑梗死发生的重要危险因素[7]。Hcy破坏了机体凝血和纤溶之间的平衡,导致血液流变学异常,血黏度增高同时破坏了血管内皮细胞。西方人群的研究认为,有5%~10%的普通人群血Hcy偏高,患血栓的风险增加约2倍。它可能参与了心脑血管疾病的病理过程,还可能与神经细胞失调和神经元损伤有关[8]。Hcy水平升高可能与遗传因素有关:如Hcy代谢相关酶的基因突变或缺陷,以及维生素B6、维生素B12、叶酸等缺乏的营养因素有关。

2.3 血栓调节蛋白(TM)TM 有两种形式:固定型(膜型)和溶解型(sTM),目前多项研究指出,TM 是内皮细胞损伤的重要标志[9]。膜型TM 不仅具有抗凝和促纤溶作用,还具有调节炎症的作用[10],目前国内外已开发了基于TM 的抗炎治疗措施[11]。

sTM 是存在于血管内皮细胞表面的一种糖蛋白,是血管内皮损伤的重要标记物。急性脑梗死后血浆sTM 水平增加,提示sTM 是急性脑梗死的独立危险因素;同时sTM 水平变化与脑梗死后神经功能缺损程度呈正相关[12],故临床监测TM水平变化可作为判断脑梗死病情程度的参考指标之一。

2.4 血小板(PLT)血小板在血栓性疾病形成过程中起着重要作用,当血小板或内皮细胞受刺激活化时,P-选择素(CD62P)随着A-颗粒内容物的释放而与质膜融合,能持久存在于活化血小板质膜表面,从而可以促进血小板、白细胞发生聚集反应;溶酶体颗粒糖蛋白(CD63)含有亲水基因,在信号传递中发挥重要作用[13],CD63只在活化的血小板表面表达,也是检测血小板活化的临床指标。因此,CD62P 和CD63 在血小板膜上高表达是血小板活化或血栓形成的特征性分子标记物。

2.5 血管性血友病因子(vWF)vWF 是血管内皮细胞受损或功能紊乱的主要标记物,防止微血管内血小板血栓的过分形成[14]。急性脑梗死的发病过程中存在着血小板活性的亢进和血管内皮细胞的损伤,当血管内皮细胞受损时,vWF的合成增加并大量释放入血,血中vWF水平升高,造成血栓形成。相关报道说明vWF水平升高,参与了急性脑梗死的发生发展,血小板活化和血管内皮损伤都是急性脑梗死发生和血栓形成的重要原因。

2.6 抗凝蛋白系统缺陷 抗凝血酶(AT-Ⅲ)由肝脏和内皮细胞合成的一种抑制蛋白凝固的酶,AT-Ⅲ是抗凝血酶中最重要的一种,可中和凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅻ,为体内唯一的生理性抗凝物质,占人体总抗凝血能力的75%,是防止机体高凝倾向的重要因子。可以灭活多种血液凝固系统蛋白酶,肝素和有关的糖胺聚糖可使其抑制作用增强>1000倍[15]。此外,抗凝蛋白缺陷不仅与DVT 的发生有关,而且与DVT 的复发有密切关系。

蛋白C(PC)是防止血栓形成的重要的天然抗凝物质,PC具有抗凝和促纤溶作用,PC 缺乏或减少使DVT 的发生率增加。遗传性PC 缺陷的个体在新生儿期即具有严重的微血管血栓疾病(暴发性紫癜病)。而如果是纯合型或复合杂合型的PC 基因突变则非常罕见,在人群中发病率大概是1/20万~1/40万,而且通常能引起新生儿暴发性紫癜或者是早发的反复的威胁生命的静脉血栓。而获得性PC 减少常见于严重肝疾患、服用华法令、弥散性血管内凝血(DIC)及大手术后等。

蛋白S(PS)是由肝脏和血管内皮细胞合成的依赖维生素K 的单链糖蛋白,PS是PC的辅因子,最近的研究发现,PS还具有组织因子途径抑制物(TFPI)辅因子活性,进而促进TFPI对组织因子(TF)的抑制[16]。此外,PS 也具有独立的抗凝活性,可以直接抑制FX 的活化[17]。而遗传性PS缺乏在正常人中的比例为0.03%~0.13%,临床表现多为自发和复发性静脉血栓形成,也可表现为习惯性流产和动脉血栓。纯合突变以及双杂合突变患者更为少见,多表现为新生儿巨大血栓形成。

我国最近Zhu等[18]研究表明,中国汉族人群中遗传性AT缺乏者比例为0.08%,遗传性PC 缺乏者比例为0.29%,遗传性PS 缺乏者比例为0.056%。遗传缺陷在东、西方人群的分布存在较大差异。据统计,这三种缺陷在西方人群中的发生率很低,约占5%~10%。

抗凝蛋白系统缺陷是与DVT 发病密切相关的病因之一。AT、PC、PS 分子缺陷均能削弱体内凝血-抗凝的生理平衡,使凝血亢进,易于形成血栓。抗凝蛋白缺陷不仅与DVT 的发生有关,而且与DVT 的复发有密切关系。

2.7 组织因子(TF)TF是存在于多种细胞质膜中的一种特异性跨膜糖蛋白。研究发现,DVT 患者TF 明显增高,提示DVT 患者血管壁受损,受刺激的内皮细胞表达TF,证明了TF在DVT 的发病机制中确实起了重要作用。TF 参与肿瘤的血栓前状态以及肿瘤的生长和转移[19]。

2.8 纤维蛋白原(Fg)Fg是肝脏合成的具有凝血功能的蛋白质,可参与血栓及冠状动脉的形成及发展。对脑卒中DVT的研究表明,血浆纤维蛋白水平是独立的危险因素。此外,Fg水平与全血粘度、血浆粘度、血沉及血小板聚集之间呈显著正相关。提示血浆纤维蛋白原含量升高,使血液处于高凝状态,促进血栓形成。Topol等[20]报道,血浆Fg水平较对照组高,>5g/dL的患者其危险增加近4倍。

2.9 血脂异常 人体内血小板活性和高密度脂蛋白C(HDLC)水平呈负相关,提示HDL 具有拮抗血小板功能。HDL 还通过间接途径影响血小板活性。Mahfouz等[21]认为,低密度脂蛋白(LDL)造成血管内皮细胞损伤,最后形成血栓。

脂蛋白a(Lpa)增高已被认为是血管疾病的独立危险因素[22],大量临床研究发现,Lpa与静脉血栓形成高度相关,在凝血和纤溶系统激活状态下,其打破凝血与纤溶的动态平衡,促使血栓形成。

血浆HDL及其载脂蛋白可能具有抗静脉血栓形成和血管保护作用。研究显示,HDL 具有抵抗动脉粥样硬化形成的作用,因而血浆HDL的含量与脑卒中呈显著负相关,而LDL 增加血栓形成,促进脑卒中的发生。Weis等[23]发现,血清胆固醇(CH)、甘油三脂(TG)水平升高是引起动脉血栓和冠心病的主要危险因素之一,但二者对静脉血栓形成的影响较小。

2.10 凝血因子 凝血酶原(即凝血因子Ⅱ)与静脉血栓形成之间存在密切关系。已有报道,凝血酶原基因20210G→A 突变是静脉血栓形成的一个独立危险因素,它与血浆凝血酶原水平升高之间存在很强的相关性,而静脉血栓形成的危险随血浆凝血酶原水平升高而增加。凝血因子Ⅴ(FⅤ)于1947年由Owren发现,为一种FⅩa的促凝性非酶性辅因子,具有抗凝辅因子功能的FⅤ是通过APC 作用后才形成的。因子Ⅷ(>150IU/dL)、因子Ⅸ(>129IU/dL)及因子Ⅺ(>121IU/dL),三者均可通过内源性或外源性凝血系统,促进血栓的形成。在一些动物试验中[24],已明确因子Ⅺ可能有助于富含血小板的血栓形成。凝血酶还与FⅤ、FⅧ、FⅨ和PC 的激活有关,它还能影响内皮细胞增殖的调节及血小板形状的改变。

2.11 P-选择素 P-选择素是细胞黏附分子选择素家族成员之一,其主要存在于血小板的α 颗粒和内皮细胞的Weibel-Palade小体。在血小板和内皮细胞激活之后,P-选择素移位到细胞表面,其中一部分以可溶解形式释放到血浆中。新近的研究表明,P-选择素对预测血栓形成具有重要的临床意义,可溶性P-选择素(Sp-selectin)含量升高可作为预测静脉血栓的一个独立危险因素。Ramacciotti等[25]观察发现,Sp-selectin含量在急性静脉血栓时是升高的。Blann等[26]进行的血栓形成倾向研究中,随访了89例发生DVT 患者至少6个月的Sp-selectin血清含量,结果显示,这些患者的血清Sp-selectin含量明显高于正常人群。Ay等[27]研究也提示,癌症患者血清Sp-selectin含量和发生静脉血栓风险密切相关。根据这项研究,与无DVT 的癌症患者相比,伴有DVT 的癌症患者Sp-selectin含量更高。Rectenwald等[28]的研究报告表明,急性静脉血栓患者的Sp-selectin水平明显高于对照组,Sp-selectin的测定值可用于证实DVT 的存在。

大量的基础和临症床研究证据表明,Sp-selectin是一个具有明显促凝特性的生物标志物,它能够反映受试者血栓栓塞的状态。但是通过检测Sp-selectin含量来评估静脉血栓风险的临床可行性需要更多的标准化和干预性试验来加以完善。

2.12 炎性因子 人类C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是在感染和组织损伤时急剧升高的主要的急性期蛋白。CRP可以显著地减少血栓调节蛋白(TM)和内皮蛋白C 受体(EPCR)在人类内皮细胞中的表达,因此促进血栓形成状态[29]。近年来,CRP作为一种炎性标志物,并以其灵敏度高、准确度高而越来越受到临床的关注[30]。在国内外被作为炎症的标记物已广泛应用于心血管疾病中,是动脉硬化、血栓形成疾病的较好标记物。

3 小结与展望

深静脉血栓形成是一种严重危害人类健康的疾病,其发生率不一,个体间的差异大,发病机制极其复杂,常是诸多因素综合作用的结果。虽然多种生物标记物具有潜在的预测原发性或复发性DVT 发生的能力,但目前尚缺乏大规模多中心的临床实验来验证DVT 时各种相关生物标记物的释放动力学及多种生物标记物的联合检测对比研究。总之,除了血浆D-二聚体对DVT 具有较可靠的阴性预测率外,其他生物标记物对预测DVT 的价值尚不确定。而理想的生物标记物应能对脑卒中合并下肢深静脉血栓形成进行预测,以帮助患者进行早期的预防和治疗,然而,生物标记物的确定是一个复杂的过程,尚需进一步研究。

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