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妊娠期易栓症的病因学研究

发布时间: 2023-09-08 10:02:04 浏览次数: 5290来源:产科急救在线

【摘要】妊娠期易栓症分为遗传性和获得性。遗传性易栓症病因学涉及参与凝血、纤溶过程的因子发生遗传学改变,它与不良妊娠结局间的关系暂不明确;获得性易栓症主要是抗磷脂综合征,抗磷脂抗体谱作为疾病发生的核心因素,能够诱导多种细胞、炎症和补体系统的激活,促进血栓形成及不良妊娠结局的发生。本文就妊娠期易栓症的病因学研究进行论述。

易栓症指人体抗凝蛋白、凝血因子、纤溶蛋白等存在遗传或获得性缺陷,或存在获得性危险因素导致容易发生血栓栓塞的状态,根据病因可分为遗传性易栓症及获得性易栓症[1]


易栓症与动、静脉血栓事件的发生高度相关,对于妊娠期女性,还可造成妊娠丢失、胎儿生长受限子痫前期等不良妊娠结局,明确易栓症的发病机制对易栓症的防治至关重要。


本文就遗传性及获得性易栓症的病因学研究进行论述。


一、遗传性易栓症


遗传性易栓症是增加血栓栓塞性疾病风险的遗传性疾病。

妊娠期间,由于凝血功能向高凝状态倾斜,这类遗传性疾病引发血栓形成的风险增加,它与胎儿丢失、胎儿生长受限和子痫前期等不良妊娠结局可能存在关联。


一、妊娠期凝血功能的生理性变化


生理状态下,凝血因子Ⅶ与组织因子启动内、外源性凝血过程,结合凝血酶原形成凝血酶,与活化的血小板一起,参与凝血;组织因子途径抑制物、抗凝血酶(antithrombin,AT),蛋白C(protein C,PC)和蛋白S(protein S,PS)参与凝血途径的抑制,二者在生理状态下达到平衡。

妊娠可以引起母体凝血系统向高凝状态倾斜,表现为纤维蛋白原,凝血因子Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、X和Ⅶ在妊娠期间逐渐升高,并在足月时达到高峰;同时血浆中PS、PC和AT-Ⅲ等活性降低;von-Willebrand因子升高,血小板黏附和活化增强等[2]


二、遗传性易栓症


上述参与凝血及纤溶过程的各个因子由于遗传等因素引起的结构或数量改变,会显著增加血栓发生风险,即遗传性血栓形成倾向,常见的类型有PC、PS和AT缺乏症,凝血因子V Leiden(factor V Leiden,FVL)突变和凝血酶原20210A突变等[3]

在欧洲等白种人群,常见类型为FVL突变和凝血酶原20210A突变,FVL突变在人群中的患病率约1%~15%[3-4];在亚洲等黄种人群,以PC、PS和AT缺乏症为主[5-6]

1.蛋白C缺乏

PC是一种维生素K依赖性糖蛋白,它在肝细胞中合成,被激活为活化PC(activated PC, APC)后发挥抗凝作用[7]

遗传性PC缺乏是由位于染色体2q14.3上的PC基因突变引起的,绝大多数为杂合性[8]

依据病因,可将遗传性PC缺乏分为蛋白水平降低的Ⅰ型缺陷症和功能降低的Ⅱ型缺陷症。

  • Ⅰ型突变最常见的原因是错义突变或无义突变,这些突变可减少PC的生成或加速其破坏;
  • Ⅱ型突变主要由于基因突变影响PC的氨基酸序列,进而抑制PC的功能。

2.蛋白S缺乏

PS也是维生素K依赖型血浆糖蛋白,主要由肝脏合成[9],在血浆中以两种形式存在:40%为为游离蛋白,60%以非共价结合方式与补体C4b结合蛋白b链结合,PS是凝血的关键调节因子,普遍认为游离PS具有协同APC的作用,同时也是组织因子抑制物途径的辅助因子[10]

它的编码基因为位于3号染色体3q11.2的PROS1/PS-a,及位于3号染色体3p21-cen上转录不活跃的假基因PROS2/PS-b。

遗传性PS缺乏症是一种常染色体显性遗传病,多为PROS1杂合子突变。依据是否影响总PS、游离PS及PS功能,将PS缺乏分为三种亚型:
  • Ⅰ型为游离PS、总PS及PS功能均降低,多为PROS1基因错译突变或无义突变,也可能由于微插入、微缺失和剪接位点突变引起;
  • Ⅱ型为游离PS和总PS正常,但PS功能降低,可能是由于蛋白质氨基末端的错义突变引起,影响蛋白质功能;
  • Ⅲ型为选择性游离PS、总PS功能降低,但总PS数量正常。

3.抗凝血酶缺乏症

AT -Ⅲ在肝脏合成,是丝氨酸蛋白酶抑制剂,可以抑制凝血级联反应中的凝血酶FⅡa、FXa和其他丝氨酸蛋白酶,它在血液中以活性单体和无活性潜伏型AT形式存在。

AT具有位于Arg393-Ser394的反应中心,它与凝血因子蛋白酶的活性位点丝氨酸残基相互作用;AT还具有肝素结合位点,与肝素结合后AT构像发生改变,加速了AT的抗凝活性。

遗传性AT缺乏是常染色体显性遗传病,其编码基因SERPINC1突变可导致两种表型:
  • Ⅰ型即AT抗原和活性水平均下降,通常由小段缺失或插入、大段缺失或单个碱基突变引起,这些基因序列的改变引起蛋白合成的减少;
  • Ⅱ型为AT功能缺陷,但抗原水平正常,通常由多种影响AT蛋白功能不同方面的基因突变所致。

4.其他

FVL突变是白种人群最常见的遗传性易栓症类型[4],它由核苷酸1691位点的凝血因子Ⅴ基因突变所致。APC能够裂解灭活凝血因子Va,同时裂解未活化的凝血因子V,当凝血因子V发生Leiden突变后,对这两种裂解均不敏感:凝血因子Ⅴa在循环中长期存在,导致凝血酶持续产生;未活化的凝血因子V不能辅助APC灭活凝血因子Va及Ⅷa,导致二者的降解减少。

凝血酶原G20210A基因点突变是由于凝血因子Ⅱ核苷酸20210位点的腺嘌呤被鸟嘌呤替代所致。正常情况下,凝血因子Ⅱ通过将纤维蛋白原转化为纤维蛋白,刺激血小板聚集,活化凝血因子V、Ⅷ和PC来发挥凝血作用。G20120A突变可以增加凝血酶,同时减少APC对凝血因子Ⅴ的灭活,最终导致高凝状态。

亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR)基因突变是最常见的导致遗传性高同型半胱氨酸血症的原因。MTHFRC677T和MTHFRA1298C突变使同型半胱氨酸增高,造成血管内皮损伤,破坏凝血和纤溶系统,导致高凝状态。
妊娠期母体凝血系统发生向高凝倾斜的生理变化,增大的子宫压迫造成的下肢大静脉血流淤滞分娩造成的血管损伤和活动量减少,都加剧了妊娠期血栓形成的风险。而上述遗传性易栓症患者,由于抗凝或促凝相关基因的突变,蛋白功能的缺失,加剧了此类妊娠人群发生血栓形成的风险。

二、获得性易栓症


最常见的获得性易栓症是抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome,APS),它是由抗磷脂抗体谱(antiphospholipid antibodies,aPLs)[包括狼疮抗体、抗心磷脂抗体(anticardiolipin antibody,aCL)和(或)抗β2-糖蛋白Ⅰ(β2-glycoproteinⅠ,β2GPⅠ)抗体]引起的一组相关的临床症候群[11]

根据APS的临床表现,可分为以血栓形成为主的血栓性APS,以及既往没有血栓事件史、以病理妊娠为主要临床特征的产科APS[12]


一、抗磷脂综合征的抗体特点


APS的抗体主要包括直接攻击磷脂或磷脂结合蛋白的抗磷脂抗体(抗β2GPⅠ抗体、狼疮抗凝物和aCL)。

  • β2GPⅠ是一种磷脂结合血浆蛋白,可以抑制血小板内凝血酶原活性,从而抑制血小板聚集,限制促凝剂结合,抑制凝血瀑布激活,它可以在合体滋养细胞表面高度表达[13]

  • 狼疮抗凝物是针对磷脂结合蛋白的特异性抗体,可诱导激活体外凝血酶原,部分凝血活酶和罗氏蛇毒血清的体外凝血时间延长[13]

  • aCL主要是针对线粒体膜、内皮细胞及在血小板中大量存在的心磷脂作为靶抗原的自身抗体[14]

此外,APS患者体内还存在一些抗内源抗凝物抗体,如攻击PS、PC的抗体,以及针对膜连蛋白Ⅴ的抗体等,其在滋养细胞上高度表达[13]

二、血栓性抗磷脂综合征形成的主要机制


血栓性APS指在抗磷脂抗体阳性的基础上发生动脉或静脉血栓事件,静脉血栓占70%左右,下肢深静脉和脑动脉是最常见的血栓栓塞部位[14]

抗磷脂抗体阳性患者其血栓的发生率为30%~40%,妊娠人群中血栓性APS的发病率约为5%~12%[15]

抑制生理性抗凝途径、损害纤维蛋白溶解和促进血栓形成是APS血栓形成的主要途径,多种分子途径、内皮细胞、单核细胞、中性粒细胞、血小板和补体等参与其中。aPLs不仅是疾病的标记物,也是APS发病的关键驱动因素[13]

1.诱发血栓形成

aPLs可激活内皮、单核细胞,诱导促炎、促凝状态,激活血小板,诱发血栓形成。

许多研究已证实,aPLs可激活内皮、单核细胞表达黏附分子和组织因子,并与内皮细胞上的受体结合,激活NF-κB、p38 MAPK等信号通路,使得组织因子、黏附因子活性增加,促炎因子上调;同时抑制血管保护因子、抗炎因子等生成[13]

一些aPLs可能会通过中和β2GPⅠ刺激组织型纤溶酶原激活剂介导的纤溶酶原激活来抑制纤溶[16]

抗β2GPⅠ活性的抗体亦可激活血小板。抗β2GPⅠ抗体与β2GPⅠ形成复合物后,通过血小板表面受体,如载脂蛋白E受体2和糖蛋白Ibα,与血小板结合形成血栓。

同时,该过程会引起MAPK的磷酸化,从而激活血小板,同时增强血管内皮细胞活性,促进纤维蛋白的产生[17]

此外,激活的血小板表面会有大量的PS暴露,这些PS可与aPLs结合,抑制血小板的失活以及吞噬细胞的清除作用[18]

2.激活中性粒细胞诱捕网,富集血栓

中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps,NETs)是一种由中性粒细胞释放的细胞外DNA和与其缠结的组蛋白形成的纤维网状结构,这些NETs表面覆盖着抗菌酶和颗粒,具有抗菌、抗病毒等免疫功能。

NETs除可由病原体激活外,亦可被活化血小板、内皮细胞、补体蛋白、细胞因子、自身抗体和免疫复合物激活[19]

NETs中的DNA可以直接触发内在凝血级联反应,蛋白酶可以使抗凝因子失活,此外NETs也是组织因子的来源。

当NETs在血管内形成时,它们可以牢固地黏附在血管壁上,而此黏附可以提供对血流的抵抗力并可以作为红细胞、血小板和凝血因子之间相互作用的支架[20]

Yalavarthi等[21]的研究首次发现了aPLs与NETs之间的关系:APS患者(未经历活动性血栓事件)的循环NETs水平升高,并且从APS患者中分离出的中性粒细胞释放的NETs比健康对照组多。

体外实验也证实:aPLs促进NETs的释放,同时诱导巨大血栓形成,NETs富集了这些血栓,并且通过NADPH氧化酶和TLR4信号产生的活性氧,参与膜攻击复合物-1介导的黏附[22]

3.激活补体,诱导血栓形成

补体是免疫系统调节酶,对病理刺激和炎症应答起着关键作用,并与凝血途径密切相关。

在aPLs诱导的大鼠妊娠丢失模型中,Branch等[23]首次证实了补体激活在血栓事件和妊娠丢失中的作用。

在原发性APS和妊娠期APS患者中,都观察到了补体的激活[24]

尽管aPLs在如何激活补体方面的机制暂未完全清楚,但许多研究表明,β2GPⅠ作为补体调节因子在其中发挥主要作用。

由aPLs诱导的补体激活会导致组织因子介导的中性粒细胞表达C5a受体,引发促凝作用;C5a同时可以诱导中性粒细胞和内皮细胞表达组织因子[25]

此外,C5b-9可以沉寂在内皮细胞表面,诱导von-Willebrand因子等的分泌[26],进而与凝血酶原复合物结合并导致血栓形成。

β2GPⅠ能独立诱导促凝剂磷脂酰丝氨酸的表达,激活单核细胞表面的组织因子,诱导血栓形成[27]

另外,补体激活也有助于降低纤维蛋白溶解。
Sciascia等[28]提出了APS血栓形成的"二次触发"学说,aPLs可以引起某种类型的血管破坏(如血管壁损伤、血流改变),或通过灌注脂多糖、组蛋白,或其他免疫刺激物,加重了血小板炎症状态;aPLs提供了第一次触发,导致由补体介导的炎症和凝血途径激活,随后当机体受到第二次触发时(如血管损伤或炎症刺激),使血液向凝血方向转变;狼疮抗原持续阳性状、肥胖、妊娠和高血压等,是诱发第二次触发的高危因素。

在aPLs作用下,内皮细胞增加组织因子和黏附分子的表达;血小板受到激活,单核细胞表达并释放组织因子和细胞炎性因子,中性粒细胞产生活性氧并释放NETs;此外,补体系统受到激活,通过膜攻击复合物损伤内皮,激活凝血系统,促进血栓形成。

三、产科抗磷脂综合征的主要致病机制


在不良妊娠结局患者中,10%~29%携带aPLs,APS的产科并发症主要由于aPLs诱导滋养细胞的功能障碍和补体激活所介导[13]

1.aPLs影响胚胎着床和滋养细胞的生长分化

体内试验证实,β2GPⅠ定位于蜕膜,aPLs与β2GPⅠ结合,在妊娠早期抑制了滋养细胞的增生,合体滋养细胞的形成和侵蚀功能,从而导致了妊娠丢失[29]

Carroll等[30]的研究发现,aPLs与滋养细胞表面β2GPⅠ结合,靶向作用于胎盘,导致血管生长因子、胎盘生长因子和可溶性内皮糖蛋白的生成增加。

Di Simone等[31]研究亦发现,aPLs显著降低子宫内膜血管内皮细胞的血管生长因子和基质金属蛋白酶的生成,并在核水平上降低NF-κB DNA的结合活性,影响胎盘血管生成;aPLs抑制了绒毛膜外滋养细胞的分化[32];同时抗β2GPⅠ抗体在滋养细胞中通过Toll样受体-4/MyD88通路引发炎症反应,诱导促炎因子分泌增加[33];Gysler等[34]认为,微小RNA及其外泌体亦参与了aPLs诱导滋养细胞的炎性过程;而抗β2GPⅠ抗体对滋养细胞TAM受体和自噬的损害,诱导了TLR和炎性小体的活性,加剧了炎性反应[35];aPLs同时拮抗了一氧化氮合酶生成[36]

2.aPLs激活补体

一系列重要的APS妊娠模型实验发现,中性粒细胞和补体是胎儿损伤的重要介质,C3和C5的激活是aPLs介导胎儿丢失的关键。

一项纳入了近500名患有狼疮和(或)aPLs孕妇的黄体酮治疗反复自然流产试验研究中,不良妊娠结局的增加与母体在妊娠早期血清补体产物Bb和C5b-9水平相关[37]

此外,在系统性红斑狼疮和APS的妊娠女性中,也观察到了C4d在母胎界面沉积,导致蜕膜血管病变、绒毛梗死和合胞体结节形成[38]

抑制补体级联反应的发生可以减少aPLs介导的胎儿丢失及胎儿生长受限[39-40]
此外,NETs也参与了产科APS的病理过程。Marder等[41]研究发现,在APS并发子痫前期患者的胎盘组织中胎盘绒毛间隙NETs浸润明显增加,NETs与母体血管炎、层状蜕膜坏死、母胎界面出血和非闭塞性胎儿血栓性血管病相关。

Lu等[42]的研究发现,APS妊娠患者血清中游离DNA和NETs浓度较健康妊娠人群增高,APS患者的中性粒细胞更易于释放NETs,加剧对滋养细胞和内皮细胞的损害。

综上所述,从胚胎植入开始,aPLs影响了整个妊娠过程,从影响囊胚植入,到滋养细胞增殖、分化,逐渐影响血管生成及激活血栓前状态,影响胎盘灌注及胎儿生长。


同时,aPLs激活补体在内皮细胞、滋养细胞上沉积,诱导炎性反应和膜攻击复合物形成,导致细胞死亡;aPLs在胎盘血管管腔中诱导白细胞黏附,驱动中性粒细胞浸润,共同增强血栓炎症。


易栓症可造成妊娠期女性静脉血栓形成风险增加,与不良妊娠结局有着一定的关联。


在遗传性易栓症中,凝血相关因子的遗传性基因突变是发病的主要原因;而对于获得性易栓症,aPLs在疾病的发病机制中起到了核心作用。


易栓症发病机制复杂,涉及多种细胞及分子途径的参与,许多机制暂未明确,需要更多的后续研究。


本文引用:王乐乐, 刘慧姝. 妊娠期易栓症的病因学研究[J/OL]. 中华产科急救电子杂志,2023,12(2):65-70.