抗磷脂综合征血栓形成机制的研究进展

抗磷脂综合征(APS)是一种以持续存在抗磷脂抗体(aPL)为特征，以动静脉血栓形成和病态妊娠为主要临床表现的自身免疫性疾病。aPL是一群异质性自身抗体的总称，2006年的国际APS共识确定有诊断价值的aPL包括狼疮抗凝物(LA)、抗心磷脂抗体(aCL)和抗β2-糖蛋白Ⅰ抗体(anti-β2GPⅠ)^[1]。血栓是APS最重要的病理特征，但是aPL诱导血栓发生的机制仍不十分明确。研究表明，APS患者血栓的发生是多因素相互作用的结果，主要因素包括：β2GPⅠ的构象改变，抗原抗体复合物对血管系统细胞成分(血管内皮细胞、单核细胞、血小板、中性粒细胞)的激活，凝血组分(凝血系统、抗凝系统、纤溶系统)的紊乱，炎性介质(补体、细胞因子)的参与等。本文对近年来针对APS血栓形成机制的相关研究进行综述。

1．β2GPⅠ：

抗磷脂抗体所针对的自身抗原并非磷脂本身，而是磷脂结合蛋白，其中最重要的自身抗原是β2GPⅠ。β2GPⅠ有5个结构域，依次命名为DⅠ、DⅡ、DⅢ、DⅣ和DⅤ^[2]。β2GPⅠ以两种不同的构象存在：闭合构象和开放构象。在血液中β2GPⅠ的主要存在形式是闭合构象，此时DⅠ的抗原表位被隐藏。一旦DⅤ和阴离子磷脂表面结合，闭合构象的β2GPⅠ打开形成J状的开放构象，暴露了DⅠ的抗原表位，诱导针对DⅠ结构域的自身抗体生成^[2]。有动物实验证实，针对DⅠ结构域的自身抗体在体内有很强的促血栓形成作用^[3]。而革兰阴性菌脂多糖(LPS)的非脂质A部分能结合β2GPⅠ的DⅤ区，造成β2GPⅠ构象由闭合型变成开放型，从而促进血栓的发生^[4]。

β2GPⅠ还可以分为氧化型和还原型两种形式。在健康人的血浆中，β2GPⅠ的还原型占主要地位，在氧化应激的作用下，游离巯基经氧化脱氢，变成了氧化巯基形式。和没有血栓症状的自身免疫病患者、单纯血栓患者以及健康人比较，有血栓史的APS患者血浆中β2GPⅠ的氧化型和还原型的相对比值要高的多^[5]。此外，抗β2GPⅠ抗体和LA均阳性患者比仅仅抗β2GPⅠ抗体阳性患者的氧化型β2GPⅠ含量更高^[5]。有研究表明，氧化型β2GPⅠ免疫原性更强，且比还原型更容易与抗β2GPⅠ抗体结合^[6]。以上研究提示，APS患者体内的β2GPⅠ多是氧化型，且是开放构象，而健康人正相反，提示β2GPⅠ在APS的致病过程中起到一定作用，但是目前氧化型和开放构象的关系尚没有研究证实。

近期的一项研究表明^[7]，β2GPⅠ和人类白细胞抗原(HLA)Ⅱ类分子组成的复合物也是APS患者自身抗体的重要目标，该研究检测了120例APS患者的血清，其中100例(83.3%)检测到了针对β2GPⅠ/HLAⅡ复合物的自身抗体，并且这种自身抗体还可以介导补体依赖的细胞毒作用，对同时表达β2GPⅠ和HLAⅡ分子的细胞造成损伤。

2．内皮细胞、单核细胞、血小板和中性粒细胞的活化：

β2GPⅠ和抗β2GPⅠ抗体结合后的免疫复合物是通过特殊受体结合到细胞表面的，通过细胞内信号转导，最终使细胞处于炎症前和血栓前状态。目前研究较多的受体包括toll样受体(TLR)家族、剪接变异的载脂蛋白内皮细胞受体2 (ApoER2')、糖蛋白Ibα(GPIbα)。协同受体包括CD14和膜联蛋白A2等^{[8,9,10,11,12,13]}。TLR分布于内皮细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞等细胞表面，可识别病原微生物表面高度保守的分子结构。有研究认为，TLR4是APS致病的关键受体，β2GPⅠ在单核细胞的脂质阀上和膜联蛋白A2及TLR4共存，抗β2GPⅠ抗体与β2GPⅠ结合后，TLR4的胞内部分通过髓样分化因子88(MyD88)信号途径，最终活化核因子κB(NF-κB)。NF-κB是一种转录因子复合物，可进入细胞核内，促进黏附分子、组织因子(TF)、细胞因子的高表达^[8,9]。

而aPL对内皮细胞的激活可能不仅仅是通过TLR4和膜联蛋白A2，而是通过一组蛋白复合物，包括TLR4、膜联蛋白A2、钙网蛋白、核仁素等，但这些分子的具体功能尚不清晰^[10]。Colasanti等^[11]提出了另一种看法，在对β2GPⅠ的DⅠ结构域和TLR4的抗原表位的氨基酸序列进行比对后发现，二者的一致性高达88%，在没有β2GPⅠ的存在下，抗β2GPⅠ抗体也可直接激活内皮细胞和单核细胞表面的TLR4，最终促进内皮细胞高表达黏附分子，单核细胞高表达肿瘤坏死因子(TNFα)。除了TLR4，也有研究认为TLR2才是细胞激活的关键受体，TLR2和其协同受体CD14可在aPL的存在下激活内皮细胞和单核细胞^[12,13]。在APS的致病机制中，TLR2和TLR4哪种受体更关键目前仍存在争议。

血小板的活化主要是β2GPⅠ/抗β2GPⅠ抗体免疫复合物和ApoER2'与GPⅠbα结合^[14]。这使β2GPⅠ和这些受体相互交联，促进了血小板的活化，释放了血栓素A2，增强了血小板的黏附聚集。血小板因子4(PF4)是一种活化的血小板释放的阳离子蛋白，能结合于血小板表面，在固相和液相状态下，PF4都能和β2GPⅠ结合，抗β2GPⅠ抗体识别β2GPⅠ-PF4复合体，与之形成复合物，这种复合物可以进一步活化血小板^[14]。有动物实验结果显示，β2GPⅠ/抗β2GPⅠ抗体免疫复合物活化的首个效应细胞很可能是血小板，血小板激活后的活化产物进一步导致内皮细胞的活化和纤维蛋白的生成，这项结果和既往认为的血小板和内皮细胞同时被活化不同，将血小板激活放在了APS致病的关键位置^[15]。如果这项研究被进一步证实，那么也许阿司匹林或氯吡格雷会在APS的治疗中发挥更大的作用。

既往的研究主要关注aPL对内皮细胞、单核细胞和血小板的激活，而对中性粒细胞在APS中的作用研究较少。Yalavarthi等^[16]的研究表明，原发性APS患者外周血中的中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)远高于正常对照，从APS患者血浆中提取的IgG可促使正常人中性粒细胞释放NETs，而APS患者对于NETs的降解能力也比正常人明显减弱^[17]。NETs是中性粒细胞释放的DNA和蛋白颗粒组成的网状结构，能够在细胞外捕获、杀灭病原体。NETs还被认为可激活血小板及凝血瀑布，NETs结构被当做血块的骨架部分，NETs还可以损伤内皮细胞^[18,19]。这说明，aPL可通过促使中性粒细胞释放NETs，促进血栓的发生。但Yalavarthi等^[16]也同时强调，现阶段的研究主要停留于体外实验阶段，若想深入了解NETs在APS血栓形成中的作用，需在动物模型中进行进一步体内实验。

3．凝血系统、抗凝系统和纤溶系统紊乱：

在普通人群中，凝血因子Ⅺ的升高和卒中相关^[20]。凝血因子Ⅺ可被因子Ⅻa和凝血酶激活，活化的因子Ⅺa可激活因子Ⅸ，最终激活内源性凝血通路。在人血浆中，凝血因子Ⅺ同时存在还原型和非还原型两种类型，还原型凝血因子Ⅺ有更高的活性^[21]。有研究将APS患者的凝血因子Ⅺ与同年龄、性别的对照组相比，发现APS患者有更多的还原型Ⅺ，表明APS和凝血因子Ⅺ的紊乱相关^[21]。

aPL还可以直接结合于抗凝血酶Ⅲ，阻止其发挥抗凝作用^[22]。一项近期的研究表明，APS患者有严重的蛋白C抵抗现象，并且抗蛋白C抗体的亲和性越高，蛋白C抵抗越严重，血栓形成倾向也越严重^[23]。此外，尽管β2GPⅠ这种蛋白的生理功能仍不十分清楚，但有研究认为其可能是一种生理性抗凝物：β2GPⅠ可结合于凝血因子Ⅺ，阻碍Ⅺ被因子Ⅻa和凝血酶激活；β2GPⅠ还可以与凝血酶相互作用，抑制凝血酶的促凝活性，同时不干扰凝血酶介导的蛋白C活化作用^[24,25]，而抗β2GPⅠ抗体的存在可能会干扰β2GPⅠ的抗凝功能。

血栓的另一种机制可能是aPL导致血浆蛋白膜联蛋白V失去正常的生理功能。带正电荷的膜联蛋白V分子可以结合在带负电荷的磷脂酰丝氨酸的表面，从而形成一层保护膜，防止凝血因子与磷脂的结合。体外实验显示aPL可以破坏这种保护膜，暴露促凝的磷脂酰丝氨酸，从而促进血栓的生成^[26]。

在纤溶系统中，内皮细胞损伤后可同时释放组织纤溶酶原激活物t-PA和t-PA的抑制剂纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)，在t-PA的作用下，纤溶酶原活化为纤溶酶，纤溶酶可将交联的纤维蛋白降解生成纤维蛋白降解产物。在APS患者中，有28%的患者含有抗纤溶酶抗体，15%的患者含有抗tPA抗体，从而抑制纤溶系统^[27,28]。还有研究表明^[29]，PAI-1在APS患者中的含量比对照组明显升高，即APS患者体内的纤溶功能受到不同程度的抑制。

4．炎症介质在APS致病过程中的作用：

系统性红斑狼疮患者中aPL的阳性率占30%，但只有40%的系统性红斑狼疮合并aPL阳性的患者最终会表现出APS相关症状^[30]。这说明，仅仅aPL的存在不足以完全解释血栓的发生机制。在Fischetti等^[31]的研究中，用抗β2GPⅠ IgG抗体诱导老鼠体内血栓的发生，发现单纯注射抗体后并不能产生血栓，需同时注射少量LPS，才能成功诱导血栓的产生。另有学者认为感染可能是灾难性APS发生的最重要的启动因素^[32]。aPL的存在可以使内皮细胞、单核细胞、血小板活化，也可以使抗凝系统和纤溶系统受到抑制，从而导致机体处于炎症前和血栓前状态，但这可能仅仅是疾病进程的'第一次打击'，还需要'二次打击'才能真正的打破凝血平衡。'二次打击'包括感染、内皮细胞损伤、口服避孕药、手术、妊娠等其他促凝因素^[33]。但APS的另外一大临床表现，病态妊娠并不需要'二次打击'。单纯注射抗体即可以使怀孕的小鼠发生流产或生长停滞^[34]。有研究将染料标记的β2GPⅠ注射入含aPL自身抗体的小鼠体内，发现在子宫内膜可检测到β2GPⅠ，而在血管组织中检测不到。当小鼠注射LPS后，可使β2GPⅠ重新分布于血管组织，并伴随补体组分C1q和补体C9的沉积^[34]。β2GPⅠ的分布可能解释了抗β2GPⅠ抗体可以直接影响怀孕小鼠的妊娠结局，但并不能直接导致血栓，血栓的发生还需要'二次打击'，导致补体活化，最终引起血栓发生^[34]。

动物实验表明^[35,36]，补体C3、C5敲除或者C6敲除的小鼠可抵制aPL的致内皮细胞活化和致血栓作用。Oku等^[37]的研究显示，原发性APS患者和对照组相比，血浆中的50%溶血补体活性CH50、补体C3和C4含量明显减低，而补体活化产物补体片段C3a、C4a和TNFα含量明显升高，说明在原发性APS中，补体更易发生激活和消耗。由此可以推断，补体系统的激活是APS血栓形成过程中的关键环节。近期研究证实，依库丽单抗Eculizumab(一种抗C5单克隆抗体)可通过抑制补体C5向C5a和C5b的裂解，来阻断炎症因子C5a的释放及膜攻击复合物的形成，使用依库丽单抗治疗灾难性APS和APS合并肾移植，可有效抑制血栓的再发生^[38]。

补体调节蛋白H和I有灭活C3b的生理功能，有研究表明^[39]，β2GPⅠ也是一种补体调节蛋白，可以协助补体调节蛋白H和I对补体的结合和灭活。一旦β2GPⅠ结合在凋亡细胞表面，其闭合型构象可以变成开放型构象，呈J型。J型的β2GPⅠ可以改变C3的构象，使其与因子H结合，进而在因子I的帮助下降解C3b。抗β2GPⅠ抗体对β2GPⅠ的这种生理功能有抑制作用，从而使细胞凋亡的过程紊乱，促进自身免疫病的发生和进展^[39]。

5．其他机制：

尽管血栓被认为是APS最重要的病理特征，但不同临床表现的APS可能有不同的作用机制。近期研究认为^[40,41]，aPL可以激活血管内皮细胞的磷酯酰肌醇-3激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶(PI3K-AKT)途径，随后激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白酶(mTORC)，最终导致内皮细胞的增殖、血管狭窄，且血管内皮细胞中mTORC活化的强度和aPL滴度呈明显的正相关^[40,41]。这解释了APS中的一种亚型，即APS相关肾病的主要病理表现是血管狭窄，而非血栓。mTORC抑制剂可能对于APS相关肾病或灾难性APS有效，但由于mTORC抑制剂有致血栓作用，可能由此阻碍了其应用^[42]。

综上所述，APS血栓形成是多因素作用的结果。aPL-磷脂结合蛋白-磷脂3种分子组成的复合物是诱导炎症前、血栓前状态的关键。此外，β2GPⅠ的构象、分布改变，炎症的参与也影响着APS血栓事件的发生。mTORC激活在APS相关肾病中的作用也揭示着不同的APS临床表现也许隐藏着不同的致病机制。通过对APS致病机制的不断研究，希望能找到对APS具有特异性的临床诊断、预防和治疗的新靶点。