因子Ⅶa-组织因子抑制物的作用

最初的报道认为血清中存在某种因子能中和组织因子粗制品的活性(Thromas和Schneider 1947),之后证实血清中存在组织因子途径抑制物(tissue factor pathway inhibitor,TFPI)。TFPI过去曾命名为脂蛋白相关凝血抑制物(lipoprotein associated coagulation inhibitor,EPI)。目前统一命名为TFPI。在Ca2+存在下,TFPI与FⅩa、FⅦa和TF形成四聚体而抑制外源凝血系活性。最初自肝癌细胞株(HepG2)分离纯化得到的均一TFPI为Mr 38 000单链糖蛋白,与血浆中TFPI功能和抗原性十分相似。但血浆中TFPI Mr不均一,大部分是C端删除的无活性分子。只有全长的TFPI Mr 42 000才有抑制外源凝血系的活性。

分子不均一的另一原因是由于TFPI和载脂蛋白- AⅡ间形成复杂的二硫键,使其分子量可达4万以上。血管内皮似乎是合成这一血浆蛋白的主要部位,但是在体外培养的人脐静脉内皮细胞、胎盘、肝肾、肺、膀胱等细胞都能合成、分泌这种抑制物。TFPI总活性的50%存在于血清脂蛋白部分,大多与低或高密度脂蛋白(LDL和HDL)相结合,与极低密度脂蛋白(VLDL)几乎不结合。血小板携带总TFPI的10%。在凝血酶或钙离子供体(A23187)等激动剂刺激下,血小板能分泌中等量TFPI。血小板制备物中存在转录TFPI的mRNA,提示巨核细胞能合成这一抑制物。

TFPI结构和作用机制

TFPI基因结构

从胎盘cDNA文库中已获全长的TFPI cDNA序列。cDNA编码信号肽(24或28个氨基酸),成熟蛋白[276个氨基酸,包括阴电荷N末端,三个前后排列的环状结构域(Kunitz型)抑制区和阳性电荷的C末端]。TFPI基因位于第2号染色体长臂(2q31-2q31- 1)。基因全长14Kb,含9个外显子,分别编码5'非翻译区(1或2外显子),信号肽和N末端(外显子3),三个Kunitz区(外显子2、6、8),Kunitz间区(外显子5、7),C末端和3'非翻译区(外显子9)。

TFPI对Ⅹa-Ⅶa复合物及TFPI-Ⅹa复合物对Ⅶa- TF的抑制作用

TFPI属Kunitz型抑制物。此型抑制物与酶的结合都十分缓慢,虽结合紧密但最后可逆。下图例解TFPI与底物形成抑制四聚体而抑制外源凝血系的两种途径。FⅦa与FⅩa的活化中心在图中凹痕显示;TFPI的三个Kunitz功能区以凸起部位表示;TFPI与Ⅹa-Ⅶa- TF复合物结成四聚体,或TFPI 与FⅩa先结成Ⅹa- TFPI复合物,然后再与Ⅶa- TF复合物结成四聚体。TFPI第一、二结合Kunitz区都是抑制FⅦa- TF所必需结构,第三区的功能尚不清楚。第一个Kunitz区结合FⅦa,第二个Kunitz能与FⅩa形成1:1复合物而使FⅩa灭活,然后与FⅦa-TF结合使TF失去促凝活性。TFPI能直接抑制FⅩa,但在高浓度下,TFPI对Ⅶa- TF的抑制可以不需要FⅩa,这一现象的生理意义虽不明确,但使TFPI在大剂量用药时作为有效的抗栓剂。

当FⅩa在凝血酶原酶中组装时,TFPI对Ⅹa的抑制活性增强。这点与肝素- ATⅢ对FⅩa的抑制作用相反,在凝血酶原酶中相互反应减弱。TFPI C端阳电荷对它的功能十分重要,删除C端的分子对凝血酶原酶的抑制作用很弱。

 TFPI与底物形成抑制四聚体而抑制外源凝血系的两种途径

TFPI与底物形成抑制四聚体而抑制外源凝血系的两种途径

四个一组的抑制物复合物:TF在细胞表面与FⅦa结合,FⅩa在其右侧;FⅦa和FⅩa的γ-羧基谷氨酸区(Gla)、上皮生长区(EGF)和催化区(CAT)分别以黑球形表示;TFPI(白色带表示)的Kunitz- 1区和FⅦa催化区(CAT)结合,Kunitz- 2区和FⅩa的催化区(CAT)结合;K1、K2、K3代表TFPI的Kunitz区。

临床意义

血浆TFPI大多与脂蛋白结合,可采用免疫化学法测定。血浆正常TFPI抗原水平约100ng/ml (2. 5nM,范围60~180ng/ml)。遗传性缺乏伴血栓高危者已有报道。TFPI活性在弥散性血管内凝血(DIC)一组报道明显消耗,但另一些报道水平正常。严重慢性肝病者血浆水平亦正常,然而静脉输注肝素2~4倍地升高血浆TFPI水平、释出的是全长TFPI Mr 42 000。一期凝血试验显示肝素释出的TFPI较正常血浆中的分子有较强的抗凝活性,因此,不除外输注肝素的抗凝活性,部分由于TFPI所介导。动物实验表明:外源性TFPI能减轻组织因子或内毒素诱发的DIC,抑制外源系的活化。TFPI抑制活性参与生理止血反应,能解释内源凝血系(FⅧ、FⅨ)缺乏(血友病)时的出血素质。生理止血模式中血管损伤使内皮下组织释放TF入血流。TF本身无促凝活性,但FⅦa- TF复合物能使FⅩ激活启动外源凝血途径。FⅦa也可激活FⅨ,启动内源系凝血反应。

但是当凝血因子5%激活时即发生TFPI对凝血抑制和阻断的过程。TFPI与最初生成的FⅩa结成抑制复合物然后再与Ⅶa- TF结成抑制四聚体,并阻止FⅨa和Ⅹa的进一步生成,因此由于TFPI的存在使首批的FⅩa产量不足以满足持续和最终止血的需要。在此情况下继续生成FⅩa,需要FⅧ和Ⅸ的参与。生理止血中,始动作用残留或启动凝血酶诱生的FⅨa能通过FⅨa-Ⅷa-细胞表面复合物而进一步生成Ⅹa。缺乏FⅧ(血友病A)或FⅨ(血友病B)者,在止血反应中FⅩa生成不足以维持正常止血,因此有出血素质。抗体诱导的血友病A实验性兔模型中,抑制TFPI将能缩短或纠正临床出血时间,支持上述假设。

(潘家绮)

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