第十八章血液生化 血液是一种具有粘滞性的循环于心血管系统中的流动组织。它与淋巴液、组织间液一起 组成细胞外液,是体液的重要部分。成年人血液总量约占体重的8%左右,婴幼儿比成人血 容量大。若一次失血少于总量的10%,对身体影响不大,若大干总量的20%以上,则可严 重影响身体健康,当失血超过总量的30%时将危及生命。 血液在沟通内外环境及机体各部分之间、维持机体内环境的恒定及多种物质的运输、免 疫、凝血和抗凝血等方面都具有重要作用。同时由于血液取材方便,通过血中某些代谢物浓 度的变化,可反映体内的代谢或功能状况,因此与临床医学有着密切的关系, 第一节血液的组成及其化学成分和功能 血液的组成 血液(全血) blood)是由液态的血浆与混悬在其中的红细胞、白细胞、血小板等有形成分 组成.正常人血液的pH为7.35-7.45,比重为1050-1.060,比重的大小取决于所含有形成分 和血浆蛋白质的量,血液的粘度为水的4-5倍,37℃时的渗透压为68个大气压。离体血液 加适当的抗凝剂后离心使有形成分沉降,所得的浅黄色上清液为血浆( plasma),约占全血体 积的55%-60%.如离体血液不加抗凝剂任其凝固成血凝块后所析出的淡黄色透明的液体即 为血清( serum)。在临床医疗工作中,经常要采取全血、血浆、血清三种血液标本,它们的主 要区别及制备方法是: 全血=血浆+有形成分(制备时需加抗凝剂) 血浆=全血一有形成分(制备时需加抗凝剂,全血样品离心后吸取上层清液) 血清=全血一有形成分一纤维蛋白原 血浆一纤维蛋白原(制备时无需加抗凝剂) 血浆与血清的主要区别在于参与血液凝固的成分在量和质上的区别 、血液的化学成分 正常人血液化学成分可简要概括为下列三类: (一)水:正常人全血含水约81%一86%,血浆中含水达93%-95% (二)气体:氧、二氧化碳、氮等。 (三)可溶性固体分为有机物与无机盐两大类。其中有机物包括:蛋白质(血红蛋白、血浆蛋
1 第十八章 血液生化 血液是一种具有粘滞性的循环于心血管系统中的流动组织。它与淋巴液、组织间液一起 组成细胞外液，是体液的重要部分。成年人血液总量约占体重的 8％左右，婴幼儿比成人血 容量大。若一次失血少于总量的 10％，对身体影响不大，若大干总量的 20％以上，则可严 重影响身体健康，当失血超过总量的 30％时将危及生命。 血液在沟通内外环境及机体各部分之间、维持机体内环境的恒定及多种物质的运输、免 疫、凝血和抗凝血等方面都具有重要作用。同时由于血液取材方便，通过血中某些代谢物浓 度的变化，可反映体内的代谢或功能状况，因此与临床医学有着密切的关系， 第一节 血液的组成及其化学成分和功能 一、血液的组成 血液 (全血)(blood)是由液态的血浆与混悬在其中的红细胞、白细胞、血小板等有形成分 组成. 正常人血液的 pH 为 7. 35-7. 45，比重为 1.050-1.060，比重的大小取决于所含有形成分 和血浆蛋白质的量，血液的粘度为水的 4—5 倍，37℃时的渗透压为 6.8 个大气压。离体血液 加适当的抗凝剂后离心使有形成分沉降，所得的浅黄色上清液为血浆(plasma)，约占全血体 积的 55％-60％．如离体血液不加抗凝剂任其凝固成血凝块后所析出的淡黄色透明的液体即 为血清(serum)。在临床医疗工作中，经常要采取全血、血浆、血清三种血液标本，它们的主 要区别及制备方法是： 全血=血浆+有形成分(制备时需加抗凝剂) 血浆=全血—有形成分(制备时需加抗凝剂，全血样品离心后吸取上层清液) 血清=全血—有形成分—纤维蛋白原 =血浆—纤维蛋白原(制备时无需加抗凝剂) 血浆与血清的主要区别在于参与血液凝固的成分在量和质上的区别。 二、血液的化学成分 正常人血液化学成分可简要概括为下列三类： (一)水: 正常人全血含水约 81％一 86％，血浆中含水达 93％--95％。 (二)气体:氧、二氧化碳、氮等。 (三)可溶性固体:分为有机物与无机盐两大类。其中有机物包括：蛋白质(血红蛋白、血浆蛋
白质及酶与蛋白类激素)、非蛋白含氮化合物、糖及其他有机物和维生素、脂类(包括类固醇激素)。无机 物主要为各种离子如Na,KCL等。 、血液非蛋白含氮化合物 血液中除蛋白质以外的含氮物质,主要是尿素urea)、尿酸( uric acid)、肌酸( creatine)、肌酐 ( creatinine)、氨基酸、氨、肽、胆红素( bilirubin)等,这些物质总称为非蛋白含氮化合物而这些化合物中 所含的氮量则称为非蛋白氮( non-protein-nitrogen,NPN),正常成人血中NN含量为143-20mmoL这 些化合物中绝大多数为蛋白质和核酸分解代谢的终产物,可经血液运输到肾随尿排出体外。当肾功能障 碍影响排泄时会导致其在血中浓度升髙,这也是血中NPN升高最常见的原因。此外,当肾血流量下降 体内蛋白质摄入过多,消化道出血或蛋白质分解加强等也会使血中NPN升高,临床上将血中NPN升高 称之为氮质血症 尿素是非蛋白含氮化合物中含量最多的一种物质,正常人尿素氮(blod- urea-nitrogen,BUN,含量 占血中NPN总量的l2-1/3,故临床上测定血中BUN与测定NPN的意义基本相同 尿酸是体内嘌呤化合物分解代谢的终产物,当机体肾排泄功能障碍或嘌呤化合物分解代谢过多如 痛风、白血病、中毒性肝炎等疾病均可使血中尿酸升高ε 肌酸是肝细胞利用精氨酸、甘氨酸和S-腺苷甲硫氨酸(SAM为原料而合成的(图18-1),主要存在 于肌肉和脑组织中,正常人血中含量为228.8-53.8umoL,肌酸和AP反应生成磷酸肌酸是体内 ATP的储存形式。肌酐是由肌酸脱水或由磷酸肌酸脱磷酸脱水而生成且反应不可逆。因此它是肌酸代谢 的终产物,正常人血中肌酐的含量为884~176.8mol/L,肌酐全部由肾排泄,且食物蛋白质的摄入 量不影响血中肌酐的含量,故临床检测血肌酐含量较尿素更能正确地了解肾功能ε 正常血氨浓度为5.9—35.2umol/L,氨在肝中合成尿素,当肝功能障碍时,血氨升高,血中尿 素含量则下降 第二节血浆蛋白质 、血浆蛋白质的含量及分类 血浆中除水分外含量最多的一类化合物就是血浆蛋白质,正常人含量为60~80g/L,是多种蛋白 质的总称。按不同的分离方法可将血浆蛋白质分为不同组分,如用盐析法可将其分为白蛋白 albumin)、 球蛋白( globulin)和纤维蛋白原 fibrinogen)。正常人白蛋白(A)含量为35-55g/L,球蛋白(G为10-30g /L,白蛋白与球蛋自的比值(A/ G ratIo)为1.5-25。用电泳法则可将血浆蛋白质分为不同的组分
2 白质及酶与蛋白类激素)、非蛋白含氮化合物、糖及其他有机物和维生素、脂类(包括类固醇激素)。无机 物主要为各种离子如 Na+，K+ ,CL- -等。 三、血液非蛋白含氮化合物 血液中除蛋白质以外的含氮物质，主要是尿素(urea)、尿酸(uric acid)、肌酸(creatine)、肌酐 (creatinine)、氨基酸、氨、肽、胆红素(bilirubin)等，这些物质总称为非蛋白含氮化合物而这些化合物中 所含的氮量则称为非蛋白氮(non-protein-nitrogen，NPN)，正常成人血中 NPN 含量为 143--250mmol/L 这 些化合物中绝大多数为蛋白质和核酸分解代谢的终产物，可经血液运输到肾随尿排出体外。当肾功能障 碍影响排泄时会导致其在血中浓度升高，这也是血中 NPN 升高最常见的原因。此外，当肾血流量下降， 体内蛋白质摄入过多，消化道出血或蛋白质分解加强等也会使血中 NPN 升高，临床上将血中 NPN 升高 称之为氮质血症。 尿素是非蛋白含氮化合物中含量最多的一种物质，正常人尿素氮(blood-urea-nitrogen，BUN),含量 占血中 NPN 总量的 l/2-1／3，故临床上测定血中 BUN 与测定 NPN 的意义基本相同 尿酸是体内嘌呤化合物分解代谢的终产物，当机体肾排泄功能障碍或嘌呤化合物分解代谢过多如 痛风、白血病、中毒性肝炎等疾病均可使血中尿酸升高。 肌酸是肝细胞利用精氨酸、甘氨酸和 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为原料而合成的(图 18-1)，主要存在 于肌肉和脑组织中，正常人血中含量为 228．8—533．8μmol/L，肌酸和 ATP 反应生成磷酸肌酸是体内 ATP 的储存形式。肌酐是由肌酸脱水或由磷酸肌酸脱磷酸脱水而生成且反应不可逆。因此它是肌酸代谢 的终产物，正常人血中肌酐的含量为 88 4～176．8μmol／L，肌酐全部由肾排泄，且食物蛋白质的摄入 量不影响血中肌酐的含量，故临床检测血肌酐含量较尿素更能正确地了解肾功能。 正常血氨浓度为 5．9—35．2umol／L，氨在肝中合成尿素，当肝功能障碍时，血氨升高，血中尿 素含量则下降。 第二节 血浆蛋白质 一、 血浆蛋白质的含量及分类 血浆中除水分外含量最多的一类化合物就是血浆蛋白质，正常人含量为 60～80g／L，是多种蛋白 质的总称。按不同的分离方法可将血浆蛋白质分为不同组分，如用盐析法可将其分为白蛋白(a1bumin)、 球蛋白(globulin)和纤维蛋白原(fibrinogen)。正常人白蛋白(A)含量为 35—55g／L，球蛋白(G)为 10 一 30g ／L，白蛋白与球蛋自的比值(A／G ratio)为 1.5—2.5。用电泳法则可将血浆蛋白质分为不同的组分
如用简便快速的醋酸纤维薄膜可分为白蛋白、α球蛋白、α球蛋白、β球蛋白和γ球蛋白,用分辨率 更高的聚丙烯酰胺疑胶电泳或免疫电泳则可分成更多组分,目前已分离出百余种血浆蛋白质 按不同的来源则将血浆蛋白质分为两大类。一类为血浆功能性蛋白质.是由各种组织细胞合成后分 泌入血浆,并在血浆中发挥其生理功能。如抗体、补体、凝血酶原、生长调节因子、转运蛋白等。这类 蛋白质的量和质的变化反映了机体代谢方面的变化:另一类则是在细胞更新或遭到破坏时溢入血浆的蛋 白质。如血红蛋白、淀粉酶、转氨酶等.这些蛋白质在血浆中的出现或含量的升高往往反映了有关组织 的更新、破坏或细胞通透性改变。 血浆功能性蛋白质多具有以下几个共同特点: 1.除γ球蛋白是由浆细胞合成,少数是由内皮细胞合成,大多数血浆蛋白质是由肝细胞合成的。 2.一般是由粗面内质网结合的核糖体合成的,先以蛋白质前体出现,经翻译后的修饰加工如信 号肽的切除、糖基化、磷酸化等而转变为成熟蛋白。血浆蛋白质自肝脏合成后分泌入血浆的时间为30 分钟到数小时不等。 3.几乎都是糖蛋白,含有N或O连接的寡糖链,根据其含糖量的多少可分为糖蛋白( glycoprotein) 和蛋白多糖( proteoglycan)。糖蛋白中糖的含量<40%。蛋白多糖中含糖量可达90%-95%,现认为糖蛋 白中的糖链具有许多重要的作用,如血浆蛋白质合成后的定向转移:;细胞的识别功能,此外糖链还可使 些血浆蛋白质的半寿期延长。 4.多种血浆蛋白质如运铁蛋白、铜兰蛋白、结合珠蛋白等都具有多态性,这对遗传研究及临床 工作有一定意义 在一些组织损伤及急性炎症时,某些血浆蛋白质的含量会升高,这些蛋白质称为急性时相蛋白质 ( acute phase protein,APP),包括C-反应蛋白、α抗胰蛋白酶、结合珠蛋白、a1酸性蛋白和纤维蛋白 原等。白细胞介素-1是单核吞噬细胞释放的一种多肽,它能刺激肝细胞合成许多急性时相蛋白。这些急 性时相蛋白在人体炎症反应时发挥一定的作用,如α1抗胰蛋白酶能使急性炎症反应时释放的某些蛋白 酶失活。但是有些蛋白质如白蛋白与转铁蛋白则在急性炎症反应时含量下降 二、血浆蛋白质的主要生理功能 (一)调节血浆胶体渗进压和pH 血浆胶体渗透压是由血浆蛋白质产生,其大小取决于蛋白质的浓度和分子大小。白蛋白是血浆中含 量最多的蛋白质,正常人含量为35-55g/L,分子量约为68,500(多数血浆蛋白质的分子量为16万-18
3 如用简便快速的醋酸纤维薄膜可分为白蛋白、α1 球蛋白、α2 球蛋白、β球蛋白和γ球蛋白，用分辨率 更高的聚丙烯酰胺疑胶电泳或免疫电泳则可分成更多组分，目前已分离出百余种血浆蛋白质。 按不同的来源则将血浆蛋白质分为两大类。一类为血浆功能性蛋白质．是由各种组织细胞合成后分 泌入血浆，并在血浆中发挥其生理功能。如抗体、补体、凝血酶原、生长调节因子、转运蛋白等。这类 蛋白质的量和质的变化反映了机体代谢方面的变化；另一类则是在细胞更新或遭到破坏时溢入血浆的蛋 白质。如血红蛋白、淀粉酶、转氨酶等．这些蛋白质在血浆中的出现或含量的升高往往反映了有关组织 的更新、破坏或细胞通透性改变。 血浆功能性蛋白质多具有以下几个共同特点： 1．除γ球蛋白是由浆细胞合成，少数是由内皮细胞合成，大多数血浆蛋白质是由肝细胞合成的。 2．一般是由粗面内质网结合的核糖体合成的，先以蛋白质前体出现，经翻译后的修饰加工如信 号肽的切除、糖基化、磷酸化等而转变为成熟蛋白。血浆蛋白质自肝脏合成后分泌入血浆的时间为 30 分钟到数小时不等。 3．几乎都是糖蛋白，含有 N 或 O 连接的寡糖链，根据其含糖量的多少可分为糖蛋白（glycoprotein） 和蛋白多糖(proteoglycan)。糖蛋白中糖的含量<40％。蛋白多糖中含糖量可达 90％一 95％，现认为糖蛋 白中的糖链具有许多重要的作用，如血浆蛋白质合成后的定向转移；细胞的识别功能，此外糖链还可使 一些血浆蛋白质的半寿期延长。 4．多种血浆蛋白质如运铁蛋白、铜兰蛋白、结合珠蛋白等都具有多态性，这对遗传研究及临床 工作有一定意义。 在一些组织损伤及急性炎症时，某些血浆蛋白质的含量会升高，这些蛋白质称为急性时相蛋白质 （acute phase protein,APP），包括 C-反应蛋白、1 抗胰蛋白酶、结合珠蛋白、1 酸性蛋白和纤维蛋白 原等。白细胞介素-1 是单核吞噬细胞释放的一种多肽，它能刺激肝细胞合成许多急性时相蛋白。这些急 性时相蛋白在人体炎症反应时发挥一定的作用，如1 抗胰蛋白酶能使急性炎症反应时释放的某些蛋白 酶失活。但是有些蛋白质如白蛋白与转铁蛋白则在急性炎症反应时含量下降。 二、血浆蛋白质的主要生理功能 (一)调节血浆胶体渗进压和 pH 血浆胶体渗透压是由血浆蛋白质产生，其大小取决于蛋白质的浓度和分子大小。白蛋白是血浆中含 量最多的蛋白质，正常人含量为 35-55g／L，分子量约为 68，500(多数血浆蛋白质的分子量为 16 万-18
万之间),含585个氨基酸,等电点为47。血浆胶体渗透压中75%是由白蛋白产生,故白蛋白的主要功 能是维持血浆胶体渗透压。清蛋白是由肝合成,成人每日每千克体重合成约120-200mg。占肝脏合成 分泌蛋白质总量的50%。临床上血浆白蛋白含量降低的主要原因是:合成原料不足(如营养不良等):合 成能力降低(如严重肝病);丢失过多(肾脏疾病,大面积烧伤等):分解过如甲状腺功能亢进、发热等)。 白蛋白含量下降,导致血浆胶体渗透压下降,使水分向组织间隙渗出从而产生水肿 正常人血液pH在7.35-7.45,血浆大多数蛋白质的p在pH4-6之间,血浆蛋白质可以弱酸 或部分以弱酸盐的形式存在,组成缓冲对参与维持血液pH的相对恒定。 (二)运输功能 血浆中那些难溶于水或易从尿中丢失,易被酶破坏及易被细胞摄取的小分子物质,往往与血浆中一 些蛋白质结合在一起运输,这些蛋白质通过专一性结合不同的物质而有不同的作用。①结合运输血浆中 某些物质到作用部位,防止经肾随尿排泄而丢失。②运输难溶于水的化合物。如类固醇、脂类、胆红素 等与白蛋白、载脂蛋白(见脂类代谢)、类固醇结合球蛋白(CBG)甲状腺素结合球蛋白(TBG)等结合运 输。③结合运输某些药物具有解毒和促进排泄的功能。④对组织细胞摄取被运输物质起调节作用 (三)免疫功能 机体对入侵的病原微生物可产生特异的抗体,血液中具有抗体作用的蛋白质称之为免疫球蛋白 ( immunoglobulin,lg),由浆细胞产生,电泳时主要出现于γ球蛋白区域,lg能识别并结合特异性抗原形 成抗原抗体复合物,激活补体系统从而消除抗原对机体的损伤。Ig分为五大类即IgG、lgA、IgM、IgD 及IgE,它们在分子结构上有一共同特点即都有一四链单位构成单体,每个四链单位由两条相同的长链又 称为重链( heavy chain,H链)和两条相同的短链又称为轻链{ light chain,L链}组成。其中lgG、lgD、lgE 均为一个四链单位组成(单体),lgA是二聚体,lgM则是五聚体,H链由450个氨基酸残基组成,L链由 210—230个氨基酸残基组成,链与链之间以二硫键相连 补体( complement)是血浆中存在的参与免疫反应的蛋白酶体系,共有11种成分,抗原抗体复 合物可激活补体系统,成为具有酶活性的补体或数个补体构成的活性复合物从而杀伤靶细胞、病原 体或感染细胞。 (四)凝血与抗凝血功能 多数凝血因子和抗凝血因子属于血浆蛋白质,且常以酶原形式存在,在一定条件下被激活后发 挥生理功能(见本章第三节)
4 万之间)，含 585 个氨基酸，等电点为 4.7。血浆胶体渗透压中 75％是由白蛋白产生，故白蛋白的主要功 能是维持血浆胶体渗透压。清蛋白是由肝合成，成人每日每千克体重合成约 120--200mg。占肝脏合成 分泌蛋白质总量的 50%。临床上血浆白蛋白含量降低的主要原因是：合成原料不足(如营养不良等)；合 成能力降低(如严重肝病)；丢失过多(肾脏疾病，大面积烧伤等)；分解过多(如甲状腺功能亢进、发热等)。 白蛋白含量下降，导致血浆胶体渗透压下降，使水分向组织间隙渗出从而产生水肿。 正常人血液 pH 在 7．35--7．45，血浆大多数蛋白质的 pI 在 pH 4--6 之间，血浆蛋白质可以弱酸 或部分以弱酸盐的形式存在，组成缓冲对参与维持血液 pH 的相对恒定。 (二)运输功能 血浆中那些难溶于水或易从尿中丢失，易被酶破坏及易被细胞摄取的小分子物质，往往与血浆中一 些蛋白质结合在一起运输，这些蛋白质通过专一性结合不同的物质而有不同的作用。①结合运输血浆中 某些物质到作用部位，防止经肾随尿排泄而丢失。②运输难溶于水的化合物。如类固醇、脂类、胆红素 等与白蛋白、载脂蛋白(见脂类代谢)、类固醇结合球蛋白(CBG)甲状腺素结合球蛋白（TBG）等结合运 输。○3 结合运输某些药物具有解毒和促进排泄的功能。④对组织细胞摄取被运输物质起调节作用。 (三)免疫功能 机体对入侵的病原微生物可产生特异的抗体，血液中具有抗体作用的蛋白质称之为免疫球蛋白 (immunoglobulin，Ig)，由浆细胞产生，电泳时主要出现于γ球蛋白区域，Ig 能识别并结合特异性抗原形 成抗原抗体复合物，激活补体系统从而消除抗原对机体的损伤。Ig 分为五大类即 IgG、IgA、IgM、IgD 及 IgE，它们在分子结构上有一共同特点即都有一四链单位构成单体，每个四链单位由两条相同的长链又 称为重链(heavy chain，H 链)和两条相同的短链又称为轻链{1ight chain，L 链}组成。其中 IgG、lgD、IgE 均为一个四链单位组成(单体)，IgA 是二聚体，IgM 则是五聚体，H 链由 450 个氨基酸残基组成，L 链由 210—230 个氨基酸残基组成，链与链之间以二硫键相连。 补体(complement)是血浆中存在的参与免疫反应的蛋白酶体系，共有 11 种成分，抗原抗体复 合物可激活补体系统，成为具有酶活性的补体或数个补体构成的活性复合物从而杀伤靶细胞、病原 体或感染细胞。 (四)凝血与抗凝血功能 · 多数凝血因子和抗凝血因子属于血浆蛋白质，且常以酶原形式存在，在一定条件下被激活后发 挥生理功能(见本章第三节)
(五)营养作用 三、血浆酶类 血浆蛋白质中还包括一些具有酶活性的蛋白质,按其来源与作用不同可分为两类 (一)血浆功能性酶 (二)血浆非功能性酶 这类酶在细胞内合成并存在于细胞中,正常人血浆中含量极低,基本无生理作用。按其作用部 位分为下列两类: 1.细胞酶存在于细胞中并在其中发挥作用,当细胞在生理病理情况下其细胞膜的通透性改 变或细胞损伤时逸入血浆,它们在血浆中虽无生理作用但却有临床诊断价值,尤其是一些组织特有 的酶在血浆中含量的变化有助于判断该组织的病变。 2.外分泌酶外分泌腺分泌的酶。如淀粉酶、脂肪酶、碱性磷酸酶等,正常时仅少量逸入血 浆,但当腺体病变时,进入血浆的量增多。如急性胰腺炎时血浆中淀粉酶含量明显増多。 第三节血液凝固 血液凝固( blood coagulation)是血液由液态转变为凝胶态的过程,它是哺乳类动物止血功能 的重要组成部分。 Macfarlane等于1964年提出了凝血过程的级联式反应学说( cascade reaction hypothesis),认为凝血是一系列凝血因子被其前因子激活最终生成疑血酶,疑血酶则使纤维蛋白 原转变为纤维蛋白凝块的一系列酶促反应过程。近年来随着分子生物学技术的应用使多种凝血因子 和凝血过程的多个环节在分子水平得到了阐述,但至今机体内正常的凝血过程还未完全清楚 、凝血因子 参与血液凝固的因子称为疑血因子,已知有14个,即国际疑血因子委员会于60年代初根据发 现的先后顺序分别以罗马数字命名的凝血因子12个(其中因子Ⅵ为因子V的活性形式不再视为一 独立的疑血因子)和2个激肽系统即高分子量激肽原( high molecular weight kininogen,HMWK 和前激肽释放酶< prekallikrein,PK)。近年来有学者主张因子I到因子Ⅳ采用同义名称即分别为纤 维蛋白原({ ibrinogen}、疑血酶原( prothrombin)、组织因子( tissue factor)和钙离子,因子 至因子Ⅷ用罗马数字表示。凝血因子中除因子Ⅳ为无机钙离子外,其余为蛋白质;除因子Ⅲ是组织 细胞合成并存在于全身各组织中的脂蛋白外,其余主要是肝合成并存在于血浆中的糖蛋白,故当肝 功能障碍时可造成凝血因子合成减少从而影响凝血过程。此外除因子Ⅰ为纤维蛋白原,因子Ⅲ、Ⅳ
5 （五） 营养作用 三、血浆酶类 血浆蛋白质中还包括一些具有酶活性的蛋白质，按其来源与作用不同可分为两类。 (一)血浆功能性酶 (二 ) 血浆非功能性酶 这类酶在细胞内合成并存在于细胞中，正常人血浆中含量极低，基本无生理作用。按其作用部 位分为下列两类： 1．细胞酶 存在于细胞中并在其中发挥作用，当细胞在生理病理情况下其细胞膜的通透性改 变或细胞损伤时逸入血浆，它们在血浆中虽无生理作用但却有临床诊断价值，尤其是一些组织特有 的酶在血浆中含量的变化有助于判断该组织的病变。 2．外分泌酶 外分泌腺分泌的酶。如淀粉酶、脂肪酶、碱性磷酸酶等，正常时仅少量逸入血 浆，但当腺体病变时，进入血浆的量增多。如急性胰腺炎时血浆中淀粉酶含量明显增多。 第三节 血液凝固 血液凝固(blood coagulation)是血液由液态转变为凝胶态的过程，它是哺乳类动物止血功能 的重要组成部分。Macfarlane 等于 1964 年提出了凝血过程的级联式反应学说(cascade reaction hypothesis)，认为凝血是一系列凝血因子被其前因子激活最终生成疑血酶，疑血酶则使纤维蛋白 原转变为纤维蛋白凝块的一系列酶促反应过程。近年来随着分子生物学技术的应用使多种凝血因子 和凝血过程的多个环节在分子水平得到了阐述，但至今机体内正常的凝血过程还未完全清楚。 一、凝血因子 参与血液凝固的因子称为疑血因子，已知有 14 个，即国际疑血因子委员会于 60 年代初根据发 现的先后顺序分别以罗马数字命名的凝血因子 12 个(其中因子 VI 为因子 V 的活性形式不再视为一 独立的疑血因子)和 2 个激肽系统即高分子量激肽原(high molecular weight kininogen，HMWK) 和前激肽释放酶<prekallikren，PK)。近年来有学者主张因子 I 到因子Ⅳ采用同义名称即分别为纤 维蛋白原({ibrinogen}、疑血酶原(prothrombin)、组织因子(tissue factor)和钙离子，因子 V 至因子Ⅷ用罗马数字表示。凝血因子中除因子Ⅳ为无机钙离子外，其余为蛋白质；除因子Ⅲ是组织 细胞合成并存在于全身各组织中的脂蛋白外，其余主要是肝合成并存在于血浆中的糖蛋白，故当肝 功能障碍时可造成凝血因子合成减少从而影响凝血过程。此外除因子 I 为纤维蛋白原，因子Ⅲ、Ⅳ
V、Ⅷ、IMwK为辅因子外,其余均以酶原形式存在,凝血时需相继激活后才能发挥作用(在其编号 的右下角加a。为活性形式),凝血因子的部分特性见表18-1 凝血因子的结构与功能等特点可将其分为以下四类 (一)依赖维生素K的凝血因子 包括因子IlⅥI、IX、X。它们的共同特点是在其氨基末端含有数量不等的Y羧基谷氨酸残基(Y carboxyglutamate,Gla),上述因子的谷氨酸残基在γ碳原子上的羧化作用是翻译后由γ-谷氨酰羧 化酶催化的,该酶的辅酶为维生素K,作用机制见图18-2)氢醌式维生素K接受γ—碳原子的 个质子,使其带负电荷而和二氧化碳结合,2,3-环氧维生素K则被硫辛酸还原而重复利用。 双香豆素类抗凝药物华法林钠( warfarin sodium)能抑制该步反应,因此这两种药物有抗凝作 用。由于Ga的γ-碳原子上有2个羧基,故有螯合Ca2+的能力,井通过Ca2将这些因子与血小板 或因子Ⅲ的磷脂表面结合加速反应的进行。若缺乏维生求K,上述凝血因子的正常合成受影响, 在血浆中出现无凝血活性的异常凝血因子导致凝血障碍,引起皮下、肌肉、胃肠道出血等症状,故 因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ又称为维生家K依赖的疑血因子。因缺乏维生索K所致的出血症状可经补充 维生素K而得到治疗,所以维生素K又称为凝血维生素 (二)具有丝氨酸蛋白水解酶作用的凝血因子 包括因子IlⅦ、Ⅸ、X、Ⅺ、ⅫⅡ及PK。分析这些凝血因子的氨基酸组成,发现其活性中心附 近肽段的氨基酸序列与一些蛋白水解酶的相应区域非常相似图18-3) 从图中可知,这些凝血因子与胰蛋白酶等蛋白水解酶一样,都以Ser为酶的活性中心基团,在其 周围均有Gly-Asp- Ser-Gly-Gly-Pro的相同序列,所以一旦这些凝血因子被激活后,都具有水解蛋白质 的作用。即Ⅻ因子被激活后形成的Ⅻa就可以Ⅺ为底物,使其活化为Ⅺa,Ⅺa使Ⅸ激活成Ⅸa等等, 依次作用,形成连锁反应,根据微量的活性酶可以激活大量底物的机制,所以凝血过程是一个级联式 的反应过程,有明显的放大效应。 近年来的研究表明,血液疑固中的这些丝氨酸蛋白水解酶虽具有与胰蛋白酶等蛋白酶 样的作用,而且所水解的位置也多为肽链Arg残基的羧基端所形成的肽键,但它们与消化酶相比 不少方面仍有差异,它们所催化的反应多需要Ca2+、磷脂和某些蛋白质辅因子参加 (三)辅因子 包括因子Ⅲ、V、Ⅷ、HMWK和Ca2+。因子( (tissue fact,TF)是唯一由多种组织细胞合成,且不存
6 V、Ⅷ、HMWK 为辅因子外，其余均以酶原形式存在，凝血时需相继激活后才能发挥作用(在其编号 的右下角加 a。为活性形式)，凝血因子的部分特性见表 18-1 凝血因子的结构与功能等特点可将其分为以下四类： (一)依赖维生素 K 的凝血因子 包括因子 II、VII、IX、X。它们的共同特点是在其氨基末端含有数量不等的γ羧基谷氨酸残基(γ -carboxyglutamate，Gla)，上述因子的谷氨酸残基在γ碳原子上的羧化作用是翻译后由γ-谷氨酰羧 化酶催化的，该酶的辅酶为维生素 K，作用机制见图 18-2）氢醌式维生素 K 接受γ—碳原子的一 个质子，使其带负电荷而和二氧化碳结合，2，3-环氧维生素 K 则被硫辛酸还原而重复利用。 双香豆素类抗凝药物华法林钠（warfarrin sodium）能抑制该步反应，因此这两种药物有抗凝作 用。由于 Gla 的γ-碳原子上有 2 个羧基，故有螯合 Ca2+的能力，井通过 Ca2+将这些因子与血小板 或因子 III 的磷脂表面结合加速反应的进行。若缺乏维生求 K，上述凝血因子的正常合成受影响， 在血浆中出现无凝血活性的异常凝血因子导致凝血障碍，引起皮下、肌肉、胃肠道出血等症状，故 因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X 又称为维生家 K 依赖的疑血因子。因缺乏维生索 K 所致的出血症状可经补充 维生素 K 而得到治疗，所以维生素 K 又称为凝血维生素。 (二)具有丝氨酸蛋白水解酶作用的凝血因子 包括因子 II、Ⅶ、Ⅸ、X、Ⅺ、XII 及 PK。分析这些凝血因子的氨基酸组成，发现其活性中心附 近肽段的氨基酸序列与一些蛋白水解酶的相应区域非常相似(图 18-3)。 从图中可知，这些凝血因子与胰蛋白酶等蛋白水解酶一样，都以 Ser 为酶的活性中心基团，在其 周围均有 Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro 的相同序列，所以一旦这些凝血因子被激活后，都具有水解蛋白质 的作用。即Ⅻ因子被激活后形成的Ⅻa 就可以Ⅺ为底物，使其活化为Ⅺa，Ⅺa 使Ⅸ激活成Ⅸa 等等， 依次作用，形成连锁反应，根据微量的活性酶可以激活大量底物的机制，所以凝血过程是一个级联式 的反应过程，有明显的放大效应。 近年来的研究表明，血液疑固中的这些丝氨酸蛋白水解酶虽具有与胰蛋白酶等蛋白酶 一样的作用，而且所水解的位置也多为肽链 Arg 残基的羧基端所形成的肽键，但它们与消化酶相比， 不少方面仍有差异，它们所催化的反应多需要 Ca2+、磷脂和某些蛋白质辅因子参加。 (三)辅因子 包括因子Ⅲ、V、Ⅷ、HMWK 和 Ca2+。因子Ⅲ(tissue fact,TF)是唯一由多种组织 细胞合成，且不存
在于正常人血浆中,而广泛分布于各种不同组织细咆中的凝血因子。当组织损伤、感染及肿瘤如早幼粒 白血病等可使TF释放入血从而作为因子Ⅶ的辅因子共同启动外源性凝血过程。因子V、Ⅷ分别是因子 Ⅹ与因子Ⅸ的辅因子,可促使反应加速进行。因子Ⅷ是存在于血浆中的一种球蛋白,曾被称为抗血友 病因子( antihemophilic factor,AH)。因编码因子Ⅷ或因子Ⅸ的基因突变或缺失导致血浆中因子Ⅷ或 因子Ⅸ缺乏称之为血友病,因子Ⅷ缺乏称之为血友病A( haemophilia A);因子Ⅸ缺乏则称之为血友病 B( haemophilia E),均是ⅹ连锁遗传性疾病,大多出现皮肤粘膜出血,重症患者有关节、肌肉等深部出 血症状。临床治疗以注射含因子Ⅷ或因子Ⅸ的冷冻浓缩血浆为主,但易产生病毒感染等副作用。 HMWK的作用则是作为XIla和PK的辅因子参与内源性凝血途径的接触活化。Ca2+在凝血过程 中的作用是通过草酸盐和柠檬酸盐的抑制疑血过程而认识到的。现已明确Ca2参与多步凝血反应过程 主要作用是介导凝血因子与磷脂表面形成复合物,从而加速凝血因子的激活 (四)纤维蛋白原 是凝血过程的中心蛋白,凝血的最后阶段是生成凝血酶而使纤维蛋白原水解,快速地多聚体化并在 具有转谷氨酰胺酶活性的XⅢa催化下形成稳定的纤维蛋白多聚体,完成凝血过程 二、血液凝固过程 凝血系统的基本生理功能是在血管损伤引起出血时,通过血液凝固的级联式酶促反应使可溶性 的纤维蛋白转变为纤维蛋白单体,再聚合成可溶性的纤维蛋白多聚体而进一步转变为稳定的纤维蛋 白多聚体,在血管壁受损局部,继血小板粘附、聚集、释放、收缩和形成血小板血栓后,由稳定的 纤维蛋白多聚体包绕血小板及其他血细胞形成坚固的血凝块。以往认为血凝过程分为内源性凝血 途径( intrinsic coagulation pathway)外源性凝血途径( extrinsic coagulation pathway)及 内外源性凝血途径都需经过的凝血的共同途径( common pathway)(图18-4)。并曾认为由XII、前 激肽释放酶(ⅨK)、激肽释放酶(KK)和髙分子量激肽原(HMWK)构成启动内源性凝血途径的表面 接触活化系统,经表面接触使ⅪII活化是血管内皮损伤时激活内源性凝血系统的主要途径. 由于心血管内膜受损等因素使因子XII接触活化而启动,且血液凝固过程中参与的凝血因子全 部存在于血浆中故称为内源性凝血途径。其过程为:活化的XII因子在HMWK的辅助下,可激活XI 因子和PK,活化的ⅪI因子随后在Ca的参与下,催化因子IX裂解两个肽键,并释放出35个氨基 酸残基的肽段,该肽段被认为是因子IX激活的分子标志物。活化的IX继而与Ca2和ⅥII形成IX ⅥII复合物,在此复合物中因子IX可催化因子X转变为为具有较强酶活性的Xa,但单独的IXa
7 在于正常人血浆中，而广泛分布于各种不同组织细咆中的凝血因子。当组织损伤、感染及肿瘤如早幼粒 白血病等可使 TF 释放入血从而作为因子Ⅶ的辅因子共同启动外源性凝血过程。因子 V、Ⅷ分别是因子 X 与因子Ⅸ的辅因子，可促使反应加速进行。 因子Ⅷ是存在于血浆中的一种球蛋白，曾被称为抗血友 病因子(antihemophilic factor， AHF)。因编码因子Ⅷ或因子Ⅸ的基因突变或缺失导致血浆中因子Ⅷ或 因子Ⅸ缺乏称之为血友病，因子Ⅷ缺乏称之为血友病 A(haemophilia A);因子Ⅸ缺乏则称之为血友病 B(haemophilia B)，均是 X 连锁遗传性疾病，大多出现皮肤粘膜出血，重症患者有关节、肌肉等深部出 血症状。临床治疗以注射含因子Ⅷ或因子Ⅸ的冷冻浓缩血浆为主，但易产生病毒感染等副作用。 HMWK 的作用则是作为 XIIa 和 PK 的辅因子参与内源性凝血途径的接触活化。Ca2+在凝血过程 中的作用是通过草酸盐和柠檬酸盐的抑制疑血过程而认识到的。现已明确 Ca2+参与多步凝血反应过程， 主要作用是介导凝血因子与磷脂表面形成复合物，从而加速凝血因子的激活。 (四)纤维蛋白原 是凝血过程的中心蛋白，凝血的最后阶段是生成凝血酶而使纤维蛋白原水解，快速地多聚体化并在 具有转谷氨酰胺酶活性的 XⅢa 催化下形成稳定的纤维蛋白多聚体，完成凝血过程。 二、血液凝固过程 凝血系统的基本生理功能是在血管损伤引起出血时，通过血液凝固的级联式酶促反应使可溶性 的纤维蛋白转变为纤维蛋白单体，再聚合成可溶性的纤维蛋白多聚体而进一步转变为稳定的纤维蛋 白多聚体，在血管壁受损局部，继血小板粘附、聚集、释放、收缩和形成血小板血栓后，由稳定的 纤维蛋白多聚体包绕血小板及其他血细胞形成坚固的血凝块。以往认为血凝过程分为 内源性凝血 途径（intrinsic coagulation pathway）外源性凝血途径（extrinsic coagulation pathway）及 内外源性凝血途径都需经过的凝血的共同途径（common pathway）（图 18-4）。并曾认为由 XII、前 激肽释放酶（PK）、 激肽释放酶（KK）和高分子量激肽原（HMWK）构成启动内源性凝血途径的表面 接触活化系统，经表面接触使 XII 活化是血管内皮损伤时激活内源性凝血系统的主要途径. 由于心血管内膜受损等因素使因子 XII 接触活化而启动，且血液凝固过程中参与的凝血因子全 部存在于血浆中故称为内源性凝血途径。其过程为：活化的 XII 因子在 HMWK 的辅助下，可激活 XI 因子和 PK，活化的 XI 因子随后在 Ca2+ 的参与下，催化因子 IX 裂解两个肽键，并释放出 35 个氨基 酸残基的肽段，该肽段被认为是因子 IX 激活的分子标志物。活化的 IX 继而与 Ca2+ 和 VIII 形成 IXCa2+ -VIII 复合物，在此复合物中因子 IX 可催化因子 X 转变为为具有较强酶活性的 Xa,但单独的 IXa
的催化效率较低,需与因子ⅥIII结合形成1:1的复合物,这一反应需Ca2参与,因子ⅥIIl是辅 因子,能使IⅪa对因子X的激活反应速度提高约数千倍,且在磷脂的存在下,可使底物的Km降低 5000倍,由此推测,1分子IHa对因子X的激活若由因子IXa单独作用需6个月才能完成。但临床 上却观察到先天性缺乏因子XII、PK及HMWK的患者都无出血症状,提示在体内由XI激活而启动 生理性凝血过程的作用是及其微小,相反ⅪII和激肽系统主要有促进纤溶和抗凝作用。 尽管体内凝血过程分为内、外源性两条途径,但它们并非完全独立而是相互关联。如内源性凝血 途径中,XⅢa生成后除可激活因子Ⅺ外,对因子Ⅷ也有一定的激活作用:而外源性凝血过程中生 成的Ⅷa·ca”一Ⅲ复合物除能激活因子X外也可激活因子Ⅸ,此外通过内外源性凝血途径激活的 因子X、Ⅱ则可通过正反馈加速凝血过程。事实上机体的凝血过程是个非常复杂的生理过程,需要 有内外源性两条凝血途径同时进行,分别起着不同的作用。目前认为组织因子(TF)是激活凝血过 程最重要的生理性启动因子,由于其与细胞膜的紧密结合还可起着“锚”的作用,使凝血过程局限 于受损组织部位。 (一)外源性凝血途径 因组织损伤释放组织因子而启动,且参与的凝血因子除来自血浆外,还来自组织,因此又可称 组织因子途径 1,组织因子的释放 组织因子( tissue factor,TF),即因子III,是存在于多种细胞质膜中的一种跨膜脂蛋 白,生理条件下不会在血浆中出现。但在组织损伤、血管内皮细胞或单核细胞受细菌、内毒素、 免疫复合物等刺激下,即被释放。 2.Ⅶa-Ca2-IIl复合物的生成 因子Ⅶ是一种单链糖蛋白,含有Gla残基,可与Ca2'结合,当它与释放入血的因子II结 合后,分子构象改变.活性中心形成而转变为Ⅶa,并形成Ⅶa-Ca2-IIl复合物。在此复合物中Ⅶa 作为丝氨酸蛋白酶发挥对因子X的水解作用,使其转变为具有酶活性的Xa,而因子III则是辅因 子,能使Ⅶa的催化效率提髙数干倍,且活化的Ⅹ又可激活Ⅶ的活化起正反馈调节作用。此外Ⅶ a-Ca2-II复合物还可激活IX从而在血小板膜磷脂(PL)上,Ⅸa可形成ⅨaCa2-Ⅷa-PL复合物, 使X活化为Ka。故Ⅶa-Ca2-复台物以两种方式引发体内凝血,一种方式为水解因子Ⅸ将其激 活为Ⅸa,然后Ⅸa在其辅助因子Ⅷa的协助下,将因子X水解为有活性的X:第二种方式为直接激
8 的催化效率较低，需与因子 VIII 结合形成 1：1 的复合物，这一反应需 Ca2+参与，因子 VIII 是辅 因子，能使 IXa 对因子 X 的激活反应速度提高约数千倍，且在磷脂的存在下，可使底物的 Km 降低 5000 倍，由此推测，1 分子 IXa 对因子 X 的激活若由因子 IXa 单独作用需 6 个月才能完成。但临床 上却观察到先天性缺乏因子 XII、PK 及 HMWK 的患者都无出血症状，提示在体内由 XII 激活而启动 生理性凝血过程的作用是及其微小，相反 XII 和激肽系统主要有促进纤溶和抗凝作用。 尽管体内凝血过程分为内、外源性两条途径，但它们并非完全独立而是相互关联。如内源性凝血 途径中，XⅡa 生成后除可激活因子Ⅺ外，对因子Ⅷ也有一定的激活作用；而外源性凝血过程中生 成的Ⅷa·Ca”—Ⅲ复合物除能激活因子 X 外也可激活因子Ⅸ，此外通过内外源性凝血途径激活的 因子 X、Ⅱ则可通过正反馈加速凝血过程。事实上机体的凝血过程是个非常复杂的生理过程，需要 有内外源性两条凝血途径同时进行，分别起着不同的作用。目前认为组织因子（TF）是激活凝血过 程最重要的生理性启动因子，由于其与细胞膜的紧密结合还可起着“锚”的作用，使凝血过程局限 于受损组织部位。 （一） 外源性凝血途径 因组织损伤释放组织因子而启动，且参与的凝血因子除来自血浆外，还来自组织，因此又可称 组织因子途径。 1， 组织因子的释放 组织因子(tissue factor,TF)，即因子 III，是存在于多种细胞质膜中的一种跨膜脂蛋 白，生理条件下不会在血浆中出现。但在组织损伤、血管内皮细胞或单核细胞受细菌、内毒素、 免疫复合物等刺激下，即被释放。 2．Ⅶa-Ca2+ - III 复合物的生成 因子Ⅶ是一种单链糖蛋白，含有 Gla 残基，可与 Ca2+结合，当它与释放入血的因子 III 结 合后，分子构象改变．活性中心形成而转变为Ⅶa，并形成Ⅶa-Ca2+ -III 复合物。在此复合物中Ⅶa 作为丝氨酸蛋白酶发挥对因子 X 的水解作用，使其转变为具有酶活性的 Xa，而因子 III 则是辅因 子，能使Ⅶa 的催化效率提高数干倍，且活化的 X 又可激活Ⅶ的活化起正反馈调节作用。此外Ⅶ a-Ca2+ -III 复合物还可激活 IX 从而在血小板膜磷脂(PL)上，Ⅸa 可形成Ⅸa-Ca2+ -Ⅷa-PL 复合物， 使 X 活化为 Xa。 故Ⅶa-Ca2+ -III 复台物以两种方式引发体内凝血，一种方式为水解因子Ⅸ将其激 活为Ⅸa,然后Ⅸa 在其辅助因子Ⅷa 的协助下，将因子Ⅹ水解为有活性的Ⅹ；第二种方式为直接激
活Ⅹ因子为Ⅹa,但TF本身没有蛋白水解酶活性 正常生理情况下,虽然循环系统中有Ⅶ因子存在,但所占比例很少,大多数以酶原的形式存 在,另外,组织因子胞外区也不总是暴露于循环系统中.因此不会有病理性的凝血现象。但当血 管受到损伤,使TF暴露出来,Ⅶ便很快和T结合,并迅速被水解成有酶解活性的Ⅷa因子,凝血 途径被启动,防止了大量出血。 (一)凝血的共同途径 在内源性和外源性疑血途径中,因子X可分别被ⅨaCa2-Ⅷa复合物和Ⅶa-Ca-III复合物 激活为Ⅺa,(图18-4)而在体外因子X还可以被蝰蛇毒液激活。而Ⅺa生成后的凝血过程是两条凝 血途径所共有的,主要包括凝血酶的生成和纤维蛋白形成两个阶段 1.凝血酶的生成 在Ca2存在的条件下,Ⅺa在磷脂膜表面与因子V结合成Xa-Ca2-Va-复合物(凝血酶原激活物), 在此复合物中Ⅺa发挥蛋白水解酶的作用,催化凝血酶原转变为凝血酶,因子V是辅因子可使反应加速 数万倍。凝血酶是凝血系统激活过程中的关键酶,它的作用则是催化纤维蛋白原转变为纤维蛋白单体, 除此之外还可激活因子Ⅸ、XII、V、ⅥII,及促进因子XIII的活化等从而加速凝血过程的进行。在体 内除血小板外,血管内皮细胞、中性粒细胞及淋巴细胞等均能为凝血酶原激活物的形成提供磷脂表面。 2.纤维蛋白的形成与交联 这一过程包括纤维蛋白单体的形成、聚合及纤维蛋白的交联。 (1) 纤维蛋白单体的形成;纤维蛋白原是由肝合成,具有两条a链(Aa):、两条B链(Bβ)、和 两条Y链(Y2)即三对不同的多肽链组成的糖蛋白,可用(Aa、Bβ、Y)2表示(图18-5) (2)纤维蛋白单体的聚合及交联:可溶性纤维蛋白单体间通过氢键等次级键相连而成的多聚体疑 块,虽可网罗血细胞而形成血凝块,但较松软且不稳定,需在Ca2"参与下.由ⅪIIIa作用才能进一步转 变为稳定的纤维蛋白多聚体。因子XIII是由两对不同的多肽链组成的四聚体,在Ca"参与下由凝血酶 Xa作用于转变为XIIl, XIIIa使可溶性纤维蛋白多聚体中一分子纤维蛋白单体的Gln残基与另一分子 单体的Lys残基间形成分于间共价键,如图18-7所示,从而形成稳定的纤维蛋白多聚体,并在血小板 的作用下,使网罗血细胞的血块进一步收缩,形成更坚固的血凝块,完成凝血过程。 三、磷脂在血液凝固中的作用 磷脂不属于凝血因子,但它在血液凝固中的作用非常重要。除血小板外,血管内皮细胞。中性粒
9 活Ⅹ因子为Ⅹa,但 TF 本身没有蛋白水解酶活性。 正常生理情况下，虽然循环系统中有Ⅶ因子存在，但所占比例很少，大多数以酶原的形式存 在，另外，组织因子胞外区也不总是暴露于循环系统中．因此不会有病理性的凝血现象。 但当血 管受到损伤，使 TF 暴露出来，Ⅶ便很快和 TF 结合，并迅速被水解成有酶解活性的Ⅶa 因子，凝血 途径被启动，防止了大量出血。 (—)凝血的共同途径 在内源性和外源性疑血途径中，因子 X 可分别被Ⅸa-Ca2+ -Ⅷa 复合物和Ⅶa-Ca2+ - III 复合物 激活为 Xa，(图 18-4)而在体外因子 X 还可以被蝰蛇毒液激活。 而 Xa 生成后的凝血过程是两条凝 血途径所共有的，主要包括凝血酶的生成和纤维蛋白形成两个阶段。 1． 凝血酶的生成 在 Ca2+存在的条件下，Xa 在磷脂膜表面与因子 V 结合成 Xa- Ca2+ -Va-复合物（凝血酶原激活物）， 在此复合物中 Xa 发挥蛋白水解酶的作用，催化凝血酶原转变为凝血酶，因子 V 是辅因子可使反应加速 数万倍。凝血酶是凝血系统激活过程中的关键酶，它的作用则是催化纤维蛋白原转变为纤维蛋白单体， 除此之外还可激活因子Ⅸ、XII、V、VIII，及促进因子 XIII 的活化等从而加速凝血过程的进行。在体 内除血小板外，血管内皮细胞、中性粒细胞及淋巴 细胞等均能为凝血酶原激活物的形成提供磷脂表面。 2． 纤维蛋白的形成与交联 这—过程包括纤维蛋白单体的形成、聚合及纤维蛋白的交联。 (1) 纤维蛋白单体的形成；纤维蛋白原是由肝合成，具有两条α链(Aa)：、两条β链(Bβ)、和 两条γ链（γ2）即三对不同的多肽链组成的糖蛋白，可用（Aa 、Bβ、γ）2 表示（图 18-5） (2) 纤维蛋白单体的聚合及交联；可溶性纤维蛋白单体间通过氢键等次级键相连而成的多聚体疑 块，虽可网罗血细胞而形成血凝块，但较松软且不稳定，需在 Ca2+参与下．由 XIIIa 作用才能进一步转 变为稳定的纤维蛋白多聚体。因子 XIII 是由两对不同的多肽链组成的四聚体，在 Ca2+参与下由凝血酶、 Xa 作用于转变为 XIIIa, XIIIa 使可溶性纤维蛋白多聚体中一分子纤维蛋白单体的 Gln 残基与另一分子 单体的 Lys 残基间形成分于间共价键，如图 18-7 所示，从而形成稳定的纤维蛋白多聚体，并在血小板 的作用下，使网罗血细胞的血块进一步收缩，形成更坚固的血凝块，完成凝血过程。 三、磷脂在血液凝固中的作用 磷脂不属于凝血因子，但它在血液凝固中的作用非常重要。除血小板外，血管内皮细胞。中性粒
细胞及淋巴细胞,因子Ⅲ的脂质部分都可提供磷脂,磷脂的结构和其所带的负电荷在凝血过程中有利于 结合许多凝血因子,使其在局部的浓度增加,从而使酶促级联式反应速度加快。如在Xa-Ca2-V与磷脂 形成的复合物中,Ka的浓度比周围介质中增加6万倍,因而有利于血液凝固的快速进行。血小板除提 供磷脂外,在血液凝固中还发挥粘附、聚集、释放、收缩等重要的作用,将在病理生理中作进一步讨论。 四、血中的抗凝物质 正常人心血管系统中的血液不会凝固,主要是由于心血管内膜光滑完整,凝血因子一般处于非活化 状态,血液的冲刷和稀释可防止血栓形成,肝脏能清除已活化的凝血固子。此外血中还存在着多种抗冫 物质,主要有抗凝血酶Ⅲ( antithrombinⅢ,AT-Ⅲ、肝素( heparin)、蛋白C与蛋白S及组织因子途 径抑制物( tissue factor pathway inhibitor,TFPl)。 AT-Ⅲ是由肝合成的一种分子量为60,000的a2球蛋白,通过与因子Ⅱ、Ⅸ、X、Ⅺ、XII、PK等 形成1:1的共价复合物而灭活这些因子。据认为对凝血酶的灭活70%~80%是由ATⅢ完成的,故它是 体内活性最强的一种抗凝物质。 肝素是由肥大细胞合成的一种酸性蛋白聚糖,如图18-8所示,正常情况下血中含量甚微,所以生 理条件下其抗凝作用小。尽管如此,它作为抗凝剂应用于临床也已有半个多世纪。肝素分子中硫酸根带 负电荷可与AT-Ⅲ分子中的Lys残基的正电荷相结合,使AT-Ⅲ的构象改变,显著加强其对上述凝血因 子的抑制作用,肝素还可抑制血小板的粘聚作用,从而影响血小板磷脂的释放,也起到抗凝作用 在血浆中有一种依赖肝素的单链糖蛋白,称之为肝素辅因子-ⅠI,它能提高肝素通过AT-Ⅲ抑制凝 血酶的效率 蛋白c( protein C,PC)是由肝合成的一个依赖维生索K的糖蛋白,分子中含Gla,可螯合Ca2。凝 血酶能激活PC,有活性的PC称为活化蛋白C( active protein C,APC).具有明显的抗凝作用,主要 是灭活凝血辅因子如因子Ⅴ、ⅥIⅠ等,阻碍Ⅺa与血小板磷脂结合,促进纤维蛋白溶解 蛋白 s(protein S,PS)是一种依赖维生素K,含Gla的单链糖蛋白,其作用是加速AFC对因子V Ⅷ的灭活,阻断补体系统的激活。 组织因子途径抑制物是由血小板、血管内皮细胞、单核细胞和肝细胞合成,其作用是在Ca2"存在下 抑制Ⅶa-Ca2一Ⅲ复合物的活性,并还能直接抑制Xa的活性 此外血液中还存在着纤维蛋白溶解系统,可促进血凝块的溶解,防止血栓形成
10 细胞及淋巴细胞，因子Ⅲ的脂质部分都可提供磷脂，磷脂的结构和其所带的负电荷在凝血过程中有利于 结合许多凝血因子，使其在局部的浓度增加，从而使酶促级联式反应速度加快。如在 Xa-Ca2+ -V 与磷脂 形成的复合物中，Xa 的浓度比周围介质中增加 6 万倍，因而有利于血液凝固的快速进行。血小板除提 供磷脂外，在血液凝固中还发挥粘附、聚集、释放、收缩等重要的作用，将在病理生理中作进一步讨论。 四、血中的抗凝物质 正常人心血管系统中的血液不会凝固，主要是由于心血管内膜光滑完整，凝血因子一般处于非活化 状态，血液的冲刷和稀释可防止血栓形成，肝脏能清除已活化的凝血固子。此外血中还存在着多种抗凝 物质，主要有抗凝血酶 Ⅲ (antithrombinⅢ，AT-Ⅲ)、肝素(heparin)、蛋白 C 与蛋白 S 及组织因子途 径抑制物(tissue factor pathway inhibitor，TFPl)。 AT-Ⅲ是由肝合成的一种分子量为 60, 000 的α2 球蛋白，通过与因子Ⅱ、Ⅸ、X、Ⅺ、XII、PK 等 形成 1:1 的共价复合物而灭活这些因子。据认为对凝血酶的灭活 70％～80％是由 AT-Ⅲ完成的，故它是 体内活性最强的一种抗凝物质。 肝素是由肥大细胞合成的一种酸性蛋白聚糖，如图 18-8 所示，正常情况下血中含量甚微，所以生 理条件下其抗凝作用小。尽管如此，它作为抗凝剂应用于临床也已有半个多世纪。肝素分子中硫酸根带 负电荷可与 AT-Ⅲ分子中的 Lys 残基的正电荷相结合，使 AT-Ⅲ的构象改变，显著加强其对上述凝血因 子的抑制作用，肝素还可抑制血小板的粘聚作用，从而影响血小板磷脂的释放，也起到抗凝作用。 在血浆中有一种依赖肝素的单链糖蛋白，称之为肝素辅因子-II，它能提高肝素通过 AT-Ⅲ抑制凝 血酶的效率。 蛋白 c(protein C,PC)是由肝合成的一个依赖维生索 K 的糖蛋白，分子中含 Gla，可螯合 Ca2+。凝 血酶能激活 PC，有活性的 PC 称为活化蛋白 C(active protein C，APC)．具有明显的抗凝作用，主要 是灭活凝血辅因子如因子 V、VIII 等，阻碍 Xa 与血小板磷脂结合，促进纤维蛋白溶解。 蛋白 S(protein S，PS)是一种依赖维生素 K，含 G1a 的单链糖蛋白，其作用是加速 APC 对因子 V、 Ⅷ的灭活，阻断补体系统的激活。 组织因子途径抑制物是由血小板、血管内皮细胞、单核细胞和肝细胞合成，其作用是在 Ca2+存在下， 抑制Ⅶa-Ca2+—Ⅲ复合物的活性，并还能直接抑制 Xa 的活性。 此外血液中还存在着纤维蛋白溶解系统，可促进血凝块的溶解，防止血栓形成