半乳糖凝集素在血栓形成中作用研究进展

张艺严，徐士雪，郭晓钟，祁兴顺

1.北部战区总医院 消化内科，辽宁 沈阳 110016；2.中国医科大学研究生院，辽宁 沈阳 110013

生理状态下，血液中的凝血系统和抗凝系统(纤溶系统)处于动态平衡，既保证血液的潜在凝血性，又保持血液的流动性；病理条件下，凝血系统过度激活，触发血小板活化、凝血因子激活和凝血级联反应启动等凝血过程，介导血栓形成[1]。血栓形成是指血液中的有形成分在血管内形成栓子，部分或完全堵塞血管，使相应部位发生供血障碍的病理过程[2]。动脉血栓常发生在高剪切应力的血管中，主要由血小板和少量的纤维蛋白或少量的红细胞(白色血栓)组成；而静脉血栓形成于血流速度缓慢或淤滞血管中，主要由红细胞和纤维蛋白(红色血栓)组成[3]。

半乳糖凝集素(galectins，Gals)是一种动物凝集素，分子量14～35 KDa，在多种疾病的发病机制及预后评估中发挥着潜在作用[4]。Gals至少有1个碳水化合物识别域(carbohydrate recognition domains，CRD)[4]。根据CRD的数量，可将Gals分为3类：(1)原型，仅含有1个CRD，多以单体或同型二聚体的形式存在，如Gal-1、Gal-2、Gal-5、Gal-7、Gal-10、Gal-11、Gal-13、Gal-14和Gal-15；(2)串联-重复型，含2个不同的CRD，其上有2个碳水化合物结合位点，如Gal-4、Gal-6、Gal-8、Gal-9和Gal-12；(3)嵌合型，包含1个CRD和1个富含脯氨酸、甘氨酸的N末端区域(约120个氨基酸)，可通过N端与多价碳水化合物结合形成五聚体，Gal-3是唯一的嵌合型Gals[4-6]。Gals可参与多种生物功能，包括调节固有及适应性免疫反应、癌细胞远处转移、动脉粥样硬化的发生和发展等[7-9]。有研究报道，Gals可能在血栓形成过程中发挥重要作用，现有研究多集中在Gal-1、Gal-3和Gal-8[10-12]。因此，本文着重阐述Gal-1、Gal-3和Gal-8参与血栓形成的多种途径，旨在为血栓栓塞性疾病的防治提供新思路。现报道如下。

1 Galectin-1与血栓形成

血小板激活在正常止血过程中发挥重要作用，但其过度激活可引发血栓形成，甚至血栓栓塞血管[6]。动物研究显示，Gal-1基因敲除小鼠与野生型小鼠相比，中位断尾出血时间显著延长[(104.0±7.8)s vs.(65.0±2.8)s，P<0.000 2]，故Gal-1可能影响血小板参与的止血过程[10]。Gal-1可通过αⅡb亚基与血小板表面整合素αⅡbβ3结合形成晶格，激活“由内向外”信号转导通路，促使血小板表面的整合素αⅡbβ3从低亲和/静息状态转变为高亲和/活动状态，诱导整合素αⅡbβ3的新表位暴露，活化血小板[6,10]。活化的血小板与纤维蛋白原和血管性血友病因子(von willebrand factor，vWF)结合，使脾酪氨酸激酶(spleen tyrosine kinase，Syk)、蛋白激酶B(protein kinase B，Akt)、磷脂酶C(phospholipase C，PLC)-γ2以及β3亚基发生酪氨酸磷酸化和激活，触发“由外向内”信号转导通路，促进血小板聚集及血凝块回缩[6,10,13]。Gal-1触发的血小板活化也涉及到细胞骨架的形态改变，如F-肌动蛋白聚合引发的细胞形成丝状伪足和片状伪足，可使血小板发生伸展及聚集[14]。同时，血小板也可促进Gal-1的表达，形成正反馈循环，放大Gal-1在血栓形成中的作用[14]。

Gal-1还可诱导血小板释放vWF和表达P-选择素，促进血栓形成[6]。vWF和P-选择素是储存于血小板α-颗粒和内皮细胞Weibel-Palade小体中的糖蛋白[6]。vWF可介导血小板-内皮细胞、血小板-血小板相互作用而促进血小板粘附和聚集，也可间接作为凝血因子Ⅷ的特异性载体使其免受活化蛋白C催化水解，维持凝血酶生成[15-16]。P-选择素则可诱导单核细胞表达组织因子(tissue factor，TF)，后者与凝血因子Ⅶa结合而成的复合物可启动外源性凝血途径，促进血栓形成[17-18]。除直接参与血栓形成外，Gal-1还可以Ca2+依赖的方式诱导血小板源性的促凝微粒表达磷脂酰丝氨酸，为凝血酶复合物提供催化表面，间接激活凝血级联反应[14]。

2 Galectin-3与血栓形成

Gal-3参与血栓形成，且与血栓栓塞性疾病的发生有关，或可作为评估血栓性疾病的新型标志物[11,19]。动物研究显示，Gal-3基因敲除小鼠的血栓质量比野生型小鼠轻33%(P=0.006 1)[20]。另有研究显示，Gal-3水平与小鼠下腔静脉血栓质量呈正相关(r2=0.77，P<0.05)[11]。临床研究发现，Gal-3水平与静脉血栓栓塞(venous thromboembolism，VTE)的发生率呈正相关[21]。

炎症反应在血栓形成中发挥重要作用，促炎细胞因子白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)可诱导单核细胞表达丰富的TF，激活凝血级联反应[22]。小鼠下腔静脉血栓中的Gal-3水平与IL-6水平呈正相关(r2=0.81，P<0.05)[11]。类风湿性关节炎患者Gal-3可刺激滑膜和皮肤成纤维细胞产生IL-6[23]。人神经母细胞瘤患者的肿瘤细胞可分泌Gal-3结合蛋白，与骨髓间充质细胞中的Gal-3结合，使骨髓间充质细胞中IL-6水平上调[24]。此外，肿瘤患者还可使Gal-3水平升高，诱导血管内皮细胞分泌IL-6[25]。综上可见，Gal-3可能通过释放IL-6，诱导血栓形成。

动脉粥样硬化斑块发生纤维帽破裂后，斑块内TF和胶原蛋白暴露在血流中，可引发血小板粘附、活化以及凝血级联反应[3]。动脉粥样硬化斑块破裂多发生于斑块不稳定区域[26]。人动脉粥样硬化斑块不稳定区域的Gal-3水平显著升高，可推测Gal-3可能促进动脉粥样硬化斑块的不稳定[27]。有研究报道，Gal-3可能诱导巨噬细胞释放并激活基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2，MMP-2)，进而降解细胞外基质和纤维帽，促进动脉粥样硬化斑块破裂[28-31]。同时，MMP-2还可增强血小板激动剂的作用，促进血小板激活[31]。因此，Gal-3还可能通过促进动脉粥样硬化斑块破裂而诱导血栓形成。

3 Galectin-8与血栓形成

与Gal-1功能相似，Gal-8也可直接激活血小板或通过诱导血小板vWF的释放以及P-选择素的表达促进血栓生成[12]。不同于Gal-1与αⅡb亚基结合，Gal-8可通过GPⅠb与GPIb-Ⅸ-Ⅴ复合物结合，激发其下游信号Src、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase，PI3K)/Akt和PLC-γ2，诱导血小板活化[6,12,14]。因二者触发的下游信号不同，Gal-8诱导血小板活化的效力是Gal-1的10倍[12]。同时，凝血酶刺激后的血小板也可表达Gal-8，形成正反馈循环，加强血栓形成[12]。此外，Gal-8也可介导巨核细胞从血浆中摄取凝血因子Ⅴ(coagulation factor Ⅴ，FⅤ)，并促进FⅤ进入血小板α-颗粒，储存在血小板α-颗粒中的FⅤ与血浆中的FⅤ同为凝血因子Ⅹ的辅助因子，但其比血浆中FⅤ的凝血酶生成作用更强，更易激活凝血级联反应[32-33]。因此，Gal-8可通过血小板直接或间接途径激活血栓形成。

4 结语

血栓形成是缺血性心脏病、缺血性脑卒中和VTE等血管性疾病的常见病理学基础[34]。Gal-1、Gal-3和Gal-8可能通过激活血小板、诱导炎症发生及动脉粥样硬化斑块破裂等途径参与血栓形成，故未来可开展高质量临床研究以评估其用于诊断血栓栓塞性疾病以及作为抗凝治疗的潜在药物靶点的价值。