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纤维蛋白溶解系统，简称纤溶系统，在正常人体内具有重要生理功能，它在清除血管和间质内形成或沉积的纤维蛋白，保证管道(血管、腺体管道〉通畅，血管新生，防止血栓形成，清除伤口和炎症灶内的纤维蛋白，促进伤口愈合，在生殖系统诸如排卵、着床、正常妊娠、分娩等方面都起重要作用。在许多病理过程中，如动脉粥样硬化，心脑血管血栓形成，肿瘤细胞的增殖、迁移、转移，肾脏疾病的发生、发展中，纤溶系统也居重要地位。正确应用溶解血栓(溶栓疗法) ，如深静脉血栓形成、冠状动脉血栓形成、脑血管血栓形成的治疗，也涉及许多有关纤溶系统的理论和有关因子，因此纤溶系统的基本理论及与其有关的因子，已成为血栓、止血基础理论和临床中的重要内容。
2.1纤溶系统主要组成成分 纤溶系统的基本或核心组成成分是纤溶酶原，纤溶酶原激活剂 、纤溶酶原激活物抑制剂以及纤溶酶抑制剂，其他成分如下图
2.1.1纤溶酶原-纤溶酶 纤溶酶原主要产生在肝脏，但也存在于其他细胞和大多数细胞外组织。嗜酸细胞、角膜、肾脏也可以合成纤溶酶原，内皮细胞并不能合成纤溶酶原，但是存在纤溶酶原的受体。 2.1.1.1结构 人类的纤溶酶原是一种单链糖蛋白，氨基端的氨基酸是谷氨酸，羧基端是天门冬氨酸，故纤溶酶原称为谷氨酸纤溶酶原。人体内的谷氨酸纤溶酶原有两种变异体，Ⅰ型是一种双糖基化酶原，Ⅱ型只在苏氨酸部位含有糖基，在无纤维蛋白存在条件下，Ⅰ型更容易被t-PA、u-PA纤溶酶原激活物激活为纤溶酶；但在有纤维蛋白存在的条件下，这种差异性较小。 谷氨酸纤溶酶原在各种纤溶酶原活化剂，如t-PA和u-PA的作用下，在精561-缬562肽键处裂解，形成谷氨酸纤溶酶，并进一步在少量纤溶酶的作用下，形成赖氨酸纤溶酶。 谷氨酸纤溶酶原也可在少量的纤溶酶作用下直接转变为赖氨酸纤溶酶原，再在少量纤溶酶作用下，激活为赖氨酸纤溶酶。 赖氨酸纤溶酶对纤维蛋白的亲和力更强，而且半衰期缩短。在生理情况下，纤溶酶原主要是结合在纤维蛋白上转变为纤溶酶而发挥纤溶作用。 2.1.1.2功能 2.1.1.2.1纤溶酶的生成 纤溶酶原的主要作用是在各种纤溶酶原激活剂，如t-PA、u-PA的作用下，形成由二硫键相连的活化的纤溶酶。纤溶酶原有谷氨酸和赖氨酸纤溶酶原之分，谷氨酸纤溶酶原在t-PA、u-PA作用下生成赖氨酸纤溶酶原。谷氨酸纤溶酶原又可以在少量纤溶酶作用下，脱下一个小肽，转变为赖氨酸纤溶酶原，后者在t-PA、u-PA激活为赖氨酸纤溶酶，正常情况下，谷氨酸纤溶酶原转变为赖氨酸纤溶酶原在血液循环中并不发生，这是因为纤溶酶一旦形成，很快就被α2-PI结合失去活性。 谷氨酸纤溶酶原和赖氨酸纤溶酶原都可以结合在纤维蛋白上，前者对纤维蛋白的亲和力只有后者的1/10。生理情况下，纤溶酶原主要是结合在纤维蛋白上转变为纤溶酶而发挥其纤溶作用的，由于谷氨酸纤溶酶原能结合在细胞表面，PA也结合在其上面，谷氨酸纤溶酶原必须在细胞表面转变为赖氨酸纤溶酶原，这样才能使纤溶酶原在最大程度上被激活，形成纤溶酶。 2.1.1.2.2纤溶酶作用 纤溶酶是一种丝氨酸蛋白酶，具有胰蛋白酶样作用，可裂解精氨酸-赖氨酸，碱性氨基酸酯及酰胺，作用谱相当广泛，可分解各种凝血因子，如FⅤ、FⅧ、FⅩ、FⅦ、FⅨ、FⅡ，也可分解血浆蛋白和补体，但主要作用是降解纤维蛋白原和纤维蛋白。其讲解的产物如下图所示。
2.1.1.2.3纤溶酶的其他作用 由于纤溶酶是一种丝氨酸蛋白酶，它不仅可以降解纤维蛋白（原），也可以作用于其他蛋白质，如①从FⅫa上降解下来一个片段，称为FⅫf。②降解基质蛋白如纤维蛋白连接蛋白、层黏蛋白、TSP等。③血小板糖蛋白GPⅠb、GPⅡb-Ⅲa，vWF的受体。纤溶酶可激活其他的一些酶或激素（激活有些前激素如前胰岛素、人胎盘催乳素；激活有的蛋白前酶如前胶原酶；激活转化生长因子-β）。 2.1.2组织型纤溶酶原激活剂（t-PA） 组织型纤溶酶原激活剂（t-PA），是人类血液中存在的两种纤溶酶激活剂之一，几乎所有组织都含有数量不等的t-PA，其中以子宫、肺部、前列腺、卵巢、甲状腺和淋巴结中含量最高，但肝脏中无t-PA。 t-PA主要由血管内皮细胞合成，t-PA和vWF在一起贮存在Weibel-Palade小体内，其他细胞如单核细胞、巨核细胞、间皮细胞、肥大细胞、血管平滑肌细胞、心肌成纤维细胞、神经元也可以合成t-PA，许多生理、病理因素和药物可影响内皮细胞产生和释放t-PA，下肢静脉流体静力压增高可使t-PA产生减少。 t-PA的半衰期很短，5-7分钟。在血浆中迅速被清除，游离的t-PA通过肝脏内皮细胞及肝巨噬细胞的甘露醇受体被清除，与PAI-1结合的t-PA通过肝细胞的低分子量脂蛋白受体相关蛋白（LRP）清除。雌激素可诱导甘露糖抗体，使t-PA清除率增加。 2.1.2.1结构 野生的t-PA是一种糖蛋白，分泌出细胞时，t-PA呈单链（sct-PA），但容易被纤溶酶裂解呈双链（tct-PA）氨基酸称为A链，羧基端称为B链。其结构如下：指状区域F（与t-PA和纤维蛋白结合有关）、EGF区（缺失时，t-PA在血液中清除减少，半衰期延长）、K1区（功能不详）、K2区（能与赖氨酸、纤维蛋白原和氨基乙酸结合）、酶区（其活性部位在组氨酸322、天冬氨酸371及丝氨酸478。酶区的结构与胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶尤其是凝血酶相似）
2.1.2.2组织型纤溶酶原活化剂（t-PA）的作用 t-PA是将纤溶酶原裂解，使之形成有活性的纤溶酶。在没有纤维蛋白存在的条件下，t-PA对纤溶酶原的激活作用较弱，只有在纤维蛋白存在时，此酶激活作用较强，这一亲和力增加是由于纤溶酶原和t-PA通过赖氨酸结合部位结合在纤维蛋白，形成三体复合物。纤维蛋白在少量纤溶酶作用下，部分被消化，暴露新的赖氨酸残基，使t-PA和纤溶酶原更多的集合，纤维蛋白原及纤维蛋白的降解片段可促进t-PA对纤溶酶原的激活。 在某些细胞表面。如内皮细胞。神经元肿瘤细胞，t-PA可激活纤溶酶原，因其存在膜联蛋白Ⅱ（annexin Ⅱ）受体，该受体是纤溶酶原和t-PA的共同受体，这样的结构有利于纤溶酶原的激活，此外，在细胞表面谷氨酸纤溶酶原必须转变为赖氨酸纤溶酶原才能最大效果上被t-PA激活。 t-PA在中枢神经系统的表达比较广泛，尤其在新皮质套、下丘脑、杏仁核、海马锥体神经源囊泡中。在缺血外伤等情况下可以释放，其生理功能是促进轴突的生长，各种突触的可朔性，记忆、包括海马神经元对缺氧、葡萄糖所致的损伤。T-PA通过其指状结构及膜联蛋白受体激活小神经胶质细胞，后者是中枢神经系统中的免疫细胞。此外，t-PA-纤溶酶原系统能加强肝细胞的增殖能力。 2.1.3尿激酶型纤溶酶原活化剂（u-PA） 尿激酶型纤溶酶原激活剂（u-PA），在血浆中含量甚微，但大量存在于尿液中。泌尿系统上皮细胞是u-PA的主要产生部位，其他如肺泡上皮。乳腺管上皮细胞也产生。免疫组织化学检查，可见u-PA广泛存在于结缔组织，尤其是一些具有成纤维细胞形态的细胞。上皮细胞、巨噬细胞内也有u-PA，在正常情况下，内皮细胞不产生u-PA，但培养条件下，内皮细胞受到内毒素、肿瘤坏死因子的刺激，也可产生u-PA。 2.1.3.1尿激酶型纤溶酶原激活剂（u-PA）结构 u-PA从细胞产生时是一个单链糖蛋白称为单链u-PA（scu-PA），又成前尿激酶，在少量的纤溶酶或其他蛋白水解酶的作用下，scu-PA被转变为双链u-PA（tcu-PA），简称为尿激酶（UK），UK又可被纤溶酶或其他蛋白水解酶的作用下裂解成两个片段，低分子量UK（LWM-UK）和高分子量UK（HMW-UK）。 u-PA其结构可分为4个不同区域，上皮细胞生长因子EGF区（此区域与u-PA受体相互作用，诱导细胞有丝分裂及分化）；环状结构K区（u-PA只有一个K区，没有赖氨酸结合位点，故对纤维蛋白亲和力低）；连接区（连接K区和丝氨酸蛋白酶区）；蛋白酶区（由天冬氨酸255、组氨酸204、丝氨酸356构成的酶作用活性中心，第179-184的氨基酸残基是PAI-1结合部位）。 凝血酶和纤溶酶能裂解u-PA使其失去活性，scu-PA在血液循环中稳定，tcu-PA半衰期只有10min，u-PA在肝脏的两个受体唾液酸蛋白及LRP结合后被清除。 2.1.3.2尿激酶型纤溶酶原激活剂（u-PA）功能 u-PA和t-PA一样，能将纤溶酶原裂解为纤溶酶。双链和单链的u-PA作用有所不同，在无纤维蛋白存在时，scu-PA的作用只有tcu-PA的0.1%-5%，但有纤维蛋白存在时，如在溶解血块下，scu-PA溶栓作用较tcu-PA提高3-4倍（原因是在血凝块水平，t-PA激活少量的凝血酶原为纤溶酶，使纤维蛋白Aa链上暴露更多的赖氨酸残基，scu-PA结合在纤维蛋白上，少量形成的纤溶酶又可使scu-PA转变为tcu-PA，这个可解释在溶栓时候需经过一定潜伏期，先注射t-PA，在注射scu-PA，有加强溶栓作用，反之不能增强溶算效应）。 在接触系统被激活的条件下，scu-PA的溶血块能力可增加20倍，若scu-PA结合在单核细胞表面，则scu-PA的催化活性可增加两个数量级。因此若单核细胞进入血块表面，scu-PA激活纤溶酶原的活性更强。 LMW-UK与HMW-UK（包括scu-PA和tcu-PA）的作用原则上应相同，但LMW-UK含量高的制品引起全身性纤溶过强所致出血，发生率高于HMW-UK（原因可能LMW-UK激活血循环中的纤溶酶原的活性要比HMW-UK高；LMW-UK与HMW-UK虽都不能结合在纤维蛋白和纤溶酶原上，但LMW-UK的这个作用较HMW-UK更为明显，因此LMW-UK局部活性低，而全身性纤溶作用却很高）。 u-PA及其受体（u-PAR）结合可诱导细胞内信号传导途径，包括整合素、G蛋白、激活ak/stat等，u-PA氨基酸端抑制α4β1整合素介导T细胞黏附在纤维连接蛋白，调节细胞的迁移和浸润，人类子宫微血管内皮细胞高表达u-PA可能与其促进血管生长的左右有关。 u-PA在肿瘤转移中有一定关系，食道癌及胃癌患者血浆中的u-PA及其受体较良性肿瘤高，乳腺癌u-PA的活性越高肿瘤体积越大，向腋下淋巴结转移也越多，无病生存期越短。卵巢癌组织中，u-PA升高提示扩散性高，无进展生存率低 2.1.3.3尿激酶型纤溶酶原激活剂（u-PA）和组织性纤溶酶原活化剂（t-PA）比较 t-PA有两个K区，有赖氨酸结合部位，因此特异地结合在纤维蛋白血凝块上，u-PA无赖氨酸结合部位，因此t-PA的溶血块的作用较u-PA强，而全身性纤溶性两者相反。u-PA广泛存在于各种组织，尤其是结缔组织或细胞外组织，因此u-PA可在细胞外间质中局部活化纤溶酶原，形成的纤溶酶而降解大部分糖蛋白，如纤维连接蛋白、层黏蛋白、TSP及Ⅳ型胶原等，并可使胶原蛋白酶激活为具有活性的胶原酶，水解胶原纤维，有的肿瘤表达u-PA及u-PA受体，故可使细胞外间质的有些蛋白逐步水解，导致肿瘤转移。 u-PA及t-PA有协同激活纤溶酶原作用，体外研究表面中等量的scu-PA和小剂量的t-PA联合应用可产生协同作用。 2.1.4尿激酶纤溶酶原活化剂受体（u-PAR） 2.1.4.1尿激酶纤溶酶原活化剂受体（u-PAR）结构 u-PAR是u-PA特异性受体，广泛存在于各种细胞，单核细胞上最为丰富，其他如多核细胞。血管内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞上也有u-PAR，血浆中有su-PAR。血管生长因子可通过蛋白激酶C促进u-PAR在内皮细胞的表达，u-PA可通过其受体使内皮细胞u-PA表达升高，MMP-12可水解u-PAR，血小板表面也有u-PA，与内皮细胞上的u-PAR作用，促进u-PA的合成。 u-PAR是一个单链糖蛋白，有三个结构相似的区域（D1-3）组成。u-PAR结构中没有跨膜及细胞区域，在羧基端有一个糖基磷脂酰肌醇（GPI）结构，可锚定在细胞膜上，这种结合形式容易被磷酸酯酰酶C水解，使u-PAR从细胞表面脱落，在血浆中成为溶解的u-PAR（su-PAR），仍保留其3个结构区。 2.1.4.2尿激酶纤溶酶原活化剂受体（u-PAR）作用 2.1.4.2.1调节纤溶酶生成：u-PAR与u-PA的亲和力很高，但u-PAR能结合HMW-u-PA，不能结合LMW- u-PA，这是由于后者氨基端与其受体结合的部位已被水解掉。u-PA与u-PAR结合后，激活结合在细胞表面的纤溶酶原，溶解纤维蛋白，此纤溶酶结合在细胞表面可受到一定保护，不被α2-PI灭活，但结合在细胞膜上的u-PA仍可被PAI-1和PAI-2抑制。u-PAR 与u-PA及PAI-1形成复合物，通过在模上的LRP，进入细胞内，经细胞内体及溶酶体作用u-PA被降解，LRP及u-PA重新回到细胞膜表面。 2.1.4.2.2细胞的黏附与移动：通过对细胞表面纤溶的作用，u-PAR可降解细胞基质，在细胞黏附和移动中起重要调节作用，u-PAR对单核细胞有化学趋化作用。 2.1.4.3 u-PA与配体结合后，在整合素协调、信号传递、激活蛋白激酶C、非受体赖氨酸激酶、G蛋白等途径，最后通过促细胞分裂剂激活蛋白激酶、信号外信号调节性激酶，影响细胞间的黏附和迁移。 此外，u-PAR与肿瘤的生长、浸润、转移和血管生成都有重大的关系。前列腺癌、食道癌、乳腺癌和卵巢癌细胞中，u-PA和u-PAR都增高，在肺、乳腺、卵巢和结肠癌时增高，常反应预后不良。 未完待续------------- 资料来源：血栓与止血基础理论和临床；临床出血与血栓性疾病；全国检验操作规程第四版；百度百科；公众号：血栓与止血百家争鸣、凝血图说等。 |
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