剪切誘導血小板聚集及其機理研究

導言

　　在動脈血栓性疾病的病理過程中，血小板活化是重要的始動因素。有許多物質，如凝血酶、腎上腺素等可導致血小板的活化和聚集。近年來研究發現，血流中單純的高剪切應力也可以誘導血小板聚集。這不但對于存在高剪切應力的血管，如小動脈，動脈痙攣和動脈硬化造成的局部狹窄區的血栓形成有特別重要的意義，還可在其下游形成微血栓，堵塞微血管，造成微循環障礙。因此，研究剪切誘導血小板聚集（Shear induced platelet aggregation，SIPA）的機理有十分重要的意義

　　早在1845年由德國病理學家Rudolph　Virchow提出血液流動在血栓形成中的作用。他認為，在生理條件下，血液流動、血管因素和血液成分是維持正常凝血、止血功能的三個基本要素。這三個要素中任何一個要素的改變都可導致血栓形成或止血功能障礙。

　　血小板在血液循環中沿著血管壁附近的流層流動，不粘附于正常的血管內皮表面。在血管中，靠近管壁的血液流速最低，而在血管軸心部位流速最高。因此，從軸心到管壁形成了不同流層的速度梯度，就是由于這種速度梯度的存在產生了對血小板兩個側面不同的作用力，形成了剪切作用。許多研究的結果支持剪切應力可以直接活化血小板。Moake研究指出：在給予180dynes／cm2的病理性剪切應力0.5和5.0min后，如果有大的von　Willebrand因子（vWF）多聚體存在，就出現血小板聚集，而這種聚集不需要其他外源性激活劑。血小板膜糖蛋白Ib／IX（GpIb／IX）和IIb／IIIa（GpIIb／IIIa）的單克隆抗體可以抑制這種聚集。缺乏纖維蛋白原時，則沒有多大影響。研究進一步發現，該過程中可觀測到血小板內的［Ca2＋］升高到原來的10倍以上，EGTA與細胞外Ca2＋的鰲合完全抑制剪切應力引起的［Ca2＋］升高與血小板聚集；阻斷血小板釋放ADP也可抑制SIPA［1］。

　　這些結果表明剪切誘導的血小板聚集至少有以下因素參與：（1）血小板膜糖蛋白Ib／ΙX 和IIb／IIIa，（2）血漿vWF，（3）一定濃度的血漿Ca2＋和ADP。用分子生物學手段研究則對剪切誘導血小板聚集的認識大大深入了。

　　剪切誘導血小板聚集的分子機制研究

　　GpIb／IX復合物是血小板膜上最主要的糖蛋白之一。它是由 GpIb和GpIX（17KD）這兩個跨膜糖蛋白以1∶1比例通過非共價方式組成的異二聚體復合物，其中GpIb是由兩個亞單位GpIbα（145KD）和GpIbβ（24KD）以二硫鍵連接而成［2］。GpIb／IX的主要功能是識別血管壁中的vWF，使血小板粘附到血管內皮下［3］。對GpIb／IX功能的認識來自于對遺傳性巨大血小板綜合征（Bernard-soulier　syndrome，BSS）患者的臨床研究。這種病人臨床上呈出血傾向。這種變化可由于GpIbα　、GpIbβ、GpIX或GpV中任何一種的缺失或改變［4］。GpIb／IX與vWF的結合位點，位于GpIbα氨基端的45KD片段中，與GpIbα相當的合成肽絲氨酸251-酪氨酸279和甘氨酸 271-甘氨酸285可抑制血小板與vWF結合［5］。

　　GpIIb／IIIa復合物是血小板膜上最豐富的受體，它也存在于血小板表面管道膜和α-顆粒中。當血小板激活時，這些細胞內受體池也能在血小板表面表達。GpIIb/IIa是由GpIIb（136KD）和GpIIIa（92KD）兩個亞單位，在鈣離子參與下，以1∶1比例通過非共價方式組成的異二聚體復合物［5］。它的主要功能是與纖維蛋白原結合，通過纖維蛋白原的“橋”的作用把血小板與血小板、血小板與內皮下結構等連接起來形成血小板栓。它還可以與其他含有Arg-Gly-Asp（RGD）片段的粘附蛋白如vWF、纖維連接蛋白、外連接蛋白等結合，參與血小板的粘附與聚集。RGD　序列與GpII／IIIa的結合位點在GpIIIa的109-171殘基的63個氨基酸的一段序列中。與GpIIb／IIIa結合的另一序列是Lys-Gln-Ala-Asp-Val序列，它只存在于纖維蛋白原中［6］。血小板無力癥（Glanzmann’s　thrombasthenia）患者血小板缺乏GpIIb／IIIa，臨床上呈出血傾向。