局部止血材料及机制的研究进展

张健美 张丹参

河北科技大学化学与制药工程学院，石家庄，050000，中国

1 止血和凝血机制

1.1 血管的收缩

在正常情况下，血管壁内膜光滑，血管内皮细胞，既不与血浆分子反应发生凝血，也不与血小板等细胞反应，从而防止血小板黏附凝集。血管收缩，是指体内血管管腔收窄，造成血压的上升，减缓血液流速，从而为凝血作准备，血管受损或受刺激后，小动脉和前毛细血管括约肌立即发生交感神经轴突反射性收缩，使血流减慢或受阻，即可在小血管单独止血；而在大血管，血管平滑肌断端则可收缩深入深层组织阻抑血流，血流减慢使血小板在局部黏附、聚集、有于初步止血［1-2］。之后是在局部体液特质介导下的较持久性血管收缩。内皮细胞合成和释放的血管性血友病因子参与血小板的黏附和聚集；被活化的血小板释放血栓、5-羟色胺以及内皮细胞产生的内皮素-1、血管紧张素等血管活性物质，可加强血管收缩，使受损血管创口更加缩小，从而起到止血的作用［3］，使血管发生强烈收缩。此外，纤维蛋白原等凝血因子与损伤的内皮细胞结合，并与内皮细胞分泌的组织因子（tissue factor，TF）—起构成原位凝血，从而进一步加强止血作用［4］。

李文萍［5］等人通过对止血宁海绵创面局部止血动物实验研究说明在浅表出血创面止血过程中除了止血材料的作用外，局部加压使受损小血管闭塞起主要作用。商亚珍［6］研究番石榴叶提取物对局部止血的作用，结果表明0.004、0.006 mg·mL-1番石榴叶提取物可明显增强苯肾上腺素引起的血管收缩；0.25 mg·mL-1番石榴叶提取物可以诱导人血小板聚集，并能剂量依赖性增强，二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）诱导的血小板聚集；明显延长血液凝固时间。舒斌［7］等人将注射用三七素设为高、中、低三个剂量，分别通过家兔肝急性损伤性出血，小鼠实验性胃黏膜损伤以及大鼠肠系膜动脉出血等实验观察其经静脉给予实验动物后的止血效果；以及通过小鼠腹腔毛细血管通透性实验检测注射用三七素对血管通透性的影响，结果发现注射用三七素可明显降低醋酸所致小鼠腹腔毛细血管通透性。

1.2 血小板聚集

人体血液循环中的血小板呈分散状，血管破损出血后，可出现血小板聚集，在破损部位黏附形成血小板血栓，起到止血过程的最早反应。黏附的血小板被激活则可引起更多的血小板聚集，并从其内部释放出大量的促凝物，进而在局部形成血栓而止血。

血小板在凝血中的作用：血小板通过活化、黏附、释放、收缩等一系列功能直接参与凝血过程。当外伤等原因导致内皮细胞损伤，暴露胶原以后，血小板膜糖蛋白（glycoprotein，GP）GPIb/LX 通过血管性假血友病 因 子Von Willebrand 因 子（Von Willebrand factor，vWF）与胶原结合激活血小板，同时产生黏附作用。胶原、凝血酶、ADP、肾上腺素、血栓素A2（thromboxane A2，TXA2）、血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）等均可作为激活剂，分别与血小板表面相应受体结合，激活血小板，同时引起血小板释放或分泌。其中致密颗粒释放ADP、5-羟色胺等；α颗粒释放纤维蛋白原、凝血酶敏感蛋白、纤维连接蛋白等黏附性蛋白。

许智超［8］等人通过对景天三七对阿司匹林大鼠的止血活血功效及作用机制研究，经研究，景天三七通过提高血小板数量达到止血效果（P＜0.05），同时，该药还能显著提高白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）水平（P＜0.05）。IL-8 又名中性粒细胞趋化因子，是一种具有内源性白细胞趋化性和活化作用的碱基-肝素结合性蛋白质。它不但可直接诱导血小板GPⅡb/Ⅲa 的表达，使纤维蛋白原受体活性增强，促进血小板聚集达到止血作用，还能介导白细胞和内皮细胞的黏附级联过程及炎症介质的释放，发挥促凝和抗炎作用。欧莉［9］等人采用早孕大鼠药物不完全流产模拟在体子宫出血的症状，其造成子宫出血的原因主要是由于子宫收缩不良、血管不能闭合、子宫创面修复延迟等。实验结果显示，造模后各组大鼠的凝血功能出现下降，血小板聚集率下降，与临床功血患者症状相吻合。给药后TFLB 可明显缩短大鼠血浆的活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）值和凝血酶时间（thrombin time，TT）值，并升高血小板聚集率，但对凝血酶原时间（prothrombin time，PT）值无明显影响，说明TFLB 主要通过激活内源性凝血途径，提高血小板聚集能力而发挥止血作用，但对外源性凝血途径无明显作用。Fischer TH 等［10］通过研究认为，当血小板和甲壳素纤维接触时即产生如下活化反应：伪足出现并延长、形变，整合素复合物的活化，钙离子信号的激活，磷脂酰丝氨酸和α 颗粒中P 选择蛋白在膜表面的暴露，Ⅹ因子与血小板的黏合和血纤维蛋白单体的加速聚合，从而达到止血的效果。崔箭［11］在他的研究指出，十灰散生品与炭药有明显的加强血小板功能作用，刺激血小板从而产生凝血作用。李燕［12］在中药凤尾草止血作用的实验研究中凤尾草水煎液能明显缩短小鼠的凝血时间和出血时间，使小鼠血小板数明显增高，凤尾草有明显的止血作用和升高血小板作用提示凤尾草升高血小板作用是其止血机理之一。

1.3 纤溶系统

纤溶系统包括纤溶酶原激活物、纤溶酶原、纤溶酶、纤溶抑制物等。主要功能是使纤维蛋白凝块溶解，保证血流通畅，也参与组织的修复和血管的再生等。李蕾［13］探讨标本溶血和脂血对血浆中抗凝蛋白和纤溶系统的影响，AT Ⅲ和PC 抗凝系统是体内平衡凝血过程、防止血栓形成的重要抗凝物质。Benesch J 等［14］通过研究认为，壳聚糖能吸附血液中大量的纤维蛋白原和其他血浆蛋白（如血清白蛋白、IgG 等）。特别是吸附的纤维蛋白原为壳聚糖提供了结合血小板的结合位点（因为在血小板膜上存在着纤维蛋白原的受体GPⅡb/Ⅲa），因此可促进壳聚糖对血小板的吸附。史跃［15］等人将微孔多聚糖止血球喷洒于新西兰兔软组织创面后观察组织吸收和创面修复的情况，结果48、72 h 肌组织表面可见炎性细胞逐渐减少，纤维素性渗出逐渐增加；7 d 时炎症消退，肌组织表面轻度纤维化，损伤组织逐渐修复，肌细胞无异常改变。

1.4 钙离子

钙离子是凝血系统中的重要离子，它对内源性、外源性凝血系统和血小板有激活作用，使纤维蛋白原转化为纤维蛋白，使血小板聚集。中药炒炭后钙离子增多，从而起到促进止血、凝血的作用［2］。姚迪［16］对不同分子量段明胶基复配止血粉进行研究。钙离子作为凝血因子之一，参与凝血过程［17］。贾天柱［18］等通过烘法制备地榆炭，给小鼠灌胃50%水煎液，能明显缩短小鼠出血、凝血时间，推测可能与钙离子对血液的促凝作用有关。

2 止血材料

2.1 蛋白质类（纤维蛋白胶、胶原蛋白与明胶）

纤维蛋白材料作为一种可吸收降解的止血剂，具有止血效果快速和促进组织愈合的功能，纤维蛋白粘合剂进入血管内可能会引起血栓形成，伴有低血压，甚至致死，因此纤维蛋白胶不允许直接进入血液回输系统或心肺旁路循环［19］。Agarwal［20］等研究了纤维蛋白胶对于大鼠大脑表面出血的止血作用，发现纤维蛋白胶所需止血时间较常规止血方法显著缩短。姚迪［16］等对鼠的体外凝血、股动脉出血和肝创面出血的实验结果可以看出，明胶-Ca2+复配止血粉对体、内外止血具有一定的效果。Raga［21］等在利用明胶-凝血酶减少子宫肌瘤切除术的出血实验中发现，明胶-凝血酶复合止血材料的使用能够明显减少术中及术后出血量。

2.2 多糖类（壳聚糖、微孔多糖、淀粉）

壳聚糖是从甲壳类动物的外壳中提取的甲壳素经脱乙酰化后制备成的高分子物质，具有良好的止血性能，在体内经代谢后其产物为葡胺糖，是一种无毒的可降解材料。壳聚糖带有正电荷，通过与红细胞发生凝集反应、刺激血小板及活化补体系统促进凝血从而达到止血的效果［22］。邹圣灿［23］研究了壳聚糖止血海绵的性能，该止血海绵制备工艺简单，绿色环保，可生物降解，具有良好的止痛作用和止血效果，可降低使用时的炎症反应，减轻伤口感染，促进受伤组织愈合，有望应用于临床急救止血和慢性伤口的促愈止血。牛雯［24］利用可吸收性多聚糖止血材料PerClot®对颅骨愈合影响的研究，表明可吸收多聚糖止血粉对兔颅骨愈合有促进作用。美国Medfor 公司生产的Arista 止血粉是以马铃薯为原料制备的淀粉微球，超微结构观察显示该微球表面带有裂隙结构，扩大了表面积，从而增强了吸水能力，在临床应用中显示出很好的安全性及较好的止血效果［25］。

2.3 其他类

速效止血粉、高岭土、蒙脱石等是常用的分子筛类局部止血材料。α-氰基丙烯酸酯类材料属于化学反应型胶黏剂，为一种生物相容性良好的新型粘合剂。氧化纤维素是一种棉纤维处理后均匀网孔结构的止血材料，它通过自身的羧基与血红蛋白中Fe2+结合，形成棕色粘性胶块，封闭毛细血管末端而止血，氧化再生纤维素与氧化纤维素止血机制相同，它们的生物相容性与纤维素中的羧基含量和聚合度有关。沸石是由硅氧化物、铝、钠、镁及少量石英组成的一种人工合成惰性颗粒状矿物质。其止血机理与微孔多糖止血球相似，利用分子筛的作用，吸收血液中的水分。

3 小结

近年来，随着对止血敷料研究的不断深入，具有良好生物相容性和生物可降解性的高分子止血敷料越来越受到研究者的青睐。快速发展的医用高分子材料、纳米生物技术及组织工程学等技术必将不断推动新型止血敷料的研发问世，更好地服务于大众。