沈凌志

北海市人民医院检验科 广西北海 536000

抗凝血酶(antithrombin，AT)，是人体抗凝系统的重要因子，约占抗凝系统总活性的50%～70%。抗凝系统主要是维持机体出血与止血平衡，当抗凝系统中某些因子的数量或功能发生改变的时候，就有可能对机体产生严重影响，导致出血或引起血栓形成。造成各种疾病的发生。本文将从AT 的结构、功能以及对相关疾病影响方面研究进展综述如下。

1 抗凝血酶的分子结构及功能

抗凝血酶（AT）是一单链糖蛋白，相对分子质量为58.2ku，由432 个氨基酸(aa)组成。编码AT 蛋白的基因已被定位于人类染色体1q23-25.1(基因符号SERPINC 1)，全长为13535bp，血浆浓度为2μmol／L。AT 分子主要由3 个β 折叠(A、B 和C)，9个α 螺旋和1 个反应中心环(reactive center loop，RCL)。共同组成一个大小75～100A 的球状分子。AT 有两个重要的功能区[1]，一个是位于N 端的肝素结合区，AT 反应位点在P1(Arg 393)和P1'(Ser 394)位，AT 通过Arg393－ser394 的丝氨酸蛋白酶反应点及Lys 残基（第125 位、第107 位和第136 位）和Arg 残基（第129 位和第145 位）有关2 个功能位点，与肝素、凝血酶结合发挥其抗凝作用，其抗凝作用占体内总抗凝作用70%左右[2]。一个是位于C 端的反应位点。AT 与肝素的结合，是AT 抗凝功能中的重要一环，在肝素存在下，AT 的抗凝作用可以增加数千倍[3]。在人体有生理意义的有3 种亚型：AT－Ⅰ、AT－Ⅲ、AT－Ⅵ，肝素主要通过加强AT－Ⅲ的活性而发挥间接抗凝作用，AT灭活丝氨酸蛋白酶活性的速度依赖于肝素，但灭活丝氨酸蛋白酶的量取决于AT 的活性。1993年，国际血栓和止血协会推荐将AT－Ⅲ简称为AT。由于AT－Ⅰ实际上是纤维蛋白，AT－Ⅵ为纤维蛋白（原）的降解产物，故只有AT－Ⅲ才具有抗凝血酶的作用，在循环血液中AT 的浓度大约为2.3μM，这些AT 的抗凝活性比较弱，只有在与特殊的戊糖(pentasaccharide)序列(存在于用于治疗的肝素和暴露的血管壁中的硫酸肝素分子中)结合后，AT 构象发生改变，反应中心环(RCL)暴露，才可有效地发挥抗凝作用[4]。对于F Ⅹa 和F Ⅸa，肝素既能通过促进AT-肝素-蛋白酶复合物(michaeliscomplex)的稳定而加速AT 对其的灭活，肝素还能通过介导AT 变构激活(allostericactivation)而发挥其抗凝作用。在肝素的参与下，AT 与F Ⅹa 和F Ⅸa 结合的阻力减小，并且促进AT 反应中心环上的外结合位点(exosite)与F Ⅹa 和F Ⅸa 的作用[5]。Izagurirre 等[6]研究认为Tyr 253 和Glu 255是外结合位点关键因子，能与F Ⅹa 和F Ⅸa 上的Arg 150 特异结合，凝血酶由于缺乏Arg150 而无法参与该反应。在正常血循环中存在2 种形式:α-AT 和β-AT，血浆中90%的AT 以α-AT 形式存在，它是反应中心环中的P14 和P15 插入β 折叠结构A 中的一种T 结构，此结构对凝血酶和活化因子Ⅹ(F Ⅹa)的抑制较弱。β-AT 是P14 和P15 在β 折叠结构A 中展开的一种AT 结构，对F Ⅹa 抑制能力比α-AT 增加300 倍，是凝血酶的主要抑制物，同时对其他丝氨酸蛋白酶如F Ⅸa、F Ⅺa 和F》a 等凝血因子以及纤溶酶、胰蛋白酶和激肽释放酶等的活性也有抑制作用[7]。因此临床上常常以测定血浆AT 的水平作为判断机体抗凝水平和血栓形成性疾病的实验室指标，也据此选择治疗方法和评价疗效。

2 抗凝血酶检测方法及原理

严格按抗凝剂与血液1 ∶9 的比例采血。严格按照全自动血凝分析仪操作规程进行。实验用发色底物法检测AT，其原理为定量的凝血酶加入到待测血浆中，与血浆中AT 作用，形成无活性的复合物，剩余的凝血酶作用于发色底物，释放出对硝基苯胺（PNA），PNA 在波长405nm 处有最大吸收峰，PNA 显色深浅与AT 成反比[8]。

3 抗凝血酶与主要疾病的关系

正常人体的凝血与抗凝血系统处于动态平衡状态，若失平衡就会有出血或血栓形成的危险，AT 是血浆中抑制凝血的关键物质，它可直接抑制凝血也可与凝血酶形成复合物抑制多种凝血因子活性。当体内启动凝血系统随之产生消耗性AT 减少，是体内处于高凝状态的客观指标。因此，AT 的增多或减少是出血、血栓的关键，其不仅在高血压、糖尿病、心梗（AMI）、脑梗死、肺栓塞、肝病、肿瘤等疾病的诊断中有一定的重要意义，在静脉血栓等疾病的治疗方面也有积极的作用，尤其是在脑梗、心梗、肺栓塞等突发疾病的协助诊断方面尤为重要。

3.1 抗凝血酶与高血压病

原发性高血压病患者存在凝血、纤溶的失衡。研究发现[9]：高血压Ⅰ期时血浆中AT 无显著性改变，尿中AT 与正常人无显著性差异；到Ⅱ期时随着尿中微量蛋白的出现，血中AT 下降，尿中AT 升高；发展到Ⅲ期时，血浆中AT 水平显著降低，尿液中AT 增高更加明显。尿中AT 与尿中白蛋白有关，与血压高低无关。尿中AT水平增高导致了血中AT减少，说明血液凝固性增高易形成血栓，如果肾内凝血反复进行，可导致肾功能减退以及肾小球硬化。通过检测血、尿中AT 的变化，可以为临床监控高血压病及有无并发肾损害提供依据。

3.2 抗凝血酶与糖尿病

糖尿病患者在持续性高血糖状态下，可导致一些组织、器官功能障碍及形态上的改变，特别是2 型糖尿病，神经、血管、视网膜、肾脏等最易受累，血管内皮损伤、出凝血机制异常是其发生病变的重要原因。单纯的控制血糖，似乎也不能阻止并发症的发生、发展。糖尿病伴视网膜病变、肾脏病变，血浆中AT 明显下降[10]。糖尿病患者血管内皮细胞受损，激活凝血系统及纤溶系统，修复损伤的血管内皮，清除局部病理产物的堆积，致使AT 下降。此外AT 相对分子质量小，通过肾小球，流失到尿液，尿中AT 水平增高导致血中AT 减少，并随着糖尿病肾脏病变的加重而逐渐变化[11]。如果肾内凝血反复进行必将导致肾功能的减退以及肾小球硬化。为此，在对糖尿病患者的治疗除了积极控制血糖，治疗原发病因外，还应进行血、尿中AT 的监测，以防止糖尿病并发症的发生。

3.3 抗凝血酶与急性心梗（AMI）

抗凝血酶（AT）是体内主要的生理性抗凝因子，可抑制凝血酶类丝氨酸蛋白酶活性。据文献报道[12]急性心肌梗死（AMI）时血浆，AT 呈消耗性降低，其机制就是凝血酶与抗凝血酶结合形成的一 种复合物TAT（促凝血酶原激酶复合物），血浆TAT 水平的增高，可较早提示急性心肌梗死患者体内凝血系统处于异常活跃状态，其所导致的高凝状态是冠脉血栓形成的重要因素，而冠脉血栓形成则是急性心肌梗死发生的主要因素。有研究发现，急性心肌梗死（AMI）患者，TAT 变化较心肌肌钙蛋白T（cTnT）和肌酸激酶－MB（CK－MB）、肌红蛋白等更为敏感，高TAT 的AMI患者可能有心肌大片的坏死，因此，TAT 水平有助于AMI 早期诊断及预后判断[13]。

3.4 抗凝血酶与脑梗死

Tohgi 等[10]的临床实验结果显示，脑梗死患者急性期血浆AT 明显下降，说明急性脑梗死患者存在高凝状态，AT 大量消耗所致，此变化且与年龄因素有关。表明AT 的测定对进展性脑卒中的早期诊断、治疗及病情演变的观察提供了依据。

3.5 抗凝血酶与慢性阻塞性肺疾病（COPD）

研究表明，COPD 患者无论是急性发作期还是缓解期血浆AT含量都明显低于正常组，治疗后明显上升，这可能是由于COPD 患者长期缺氧、感染等因素使体内凝血因子含量增加或活化，从而使抗凝血酶的消耗增多，导致其抗凝机制出现异常[14，15]，造成血液的高凝状态和肺小动脉血栓的形成，进而加重病情发展。因此，笔者认为在临床治疗中加以适当的活血抗凝治疗对控制病情的发展有重要的价值[16]。COPD 常易并发肺小动脉血栓的形成，这与COPD 的高凝状态有关，持续的肺部微小血栓的形成是导致及加重肺动脉高压的一个重要原因。

3.6 抗凝血酶与肝脏疾病

肝细胞损害时血液中的凝血因素与抗凝因素保持一个低水平，平衡一旦被破坏，如组织坏死或细胞溶解释放入血（含凝血酶），大量凝血因子被激活引起AT 的大量消耗，极易伴发DIC。AT 活性低于50%时有利于血栓形成，可以作为肝病的早期预防和诊断血栓性疾病的依据[17]。临床上在用小剂量肝素抗凝治疗无效时，可选用AT 制剂治疗，使体内AT 升高至80%以上再行肝素治疗，所以临床上治疗肝病伴发DIC 时一定要注意合理利用肝素，达到最好的抗凝治疗效果[18]。

3.7 抗凝血酶与肿瘤

肿瘤患者特别是恶性肿瘤患者，在肿瘤免疫性淋巴细胞的刺激下，可以合成释放大量组织因子（TF），而TF 又是参加外源性凝血途径的凝血因子，其因暴露于血液而启动，由于肿瘤患者机体内增加了TF 凝血因子，同时由于肿瘤浸润破坏周围器官、组织，使血管受损，打破了机体内凝血系统与抗凝血系统的动态平衡，为了避免肿瘤患者高凝状态出现，机体必须调动抗凝血因子来与TF 凝血因子形成复合物，从而消耗了机体内的抗凝物质，无论恶性肿瘤还是良性肿瘤其抗凝活性都比正常人低得多[19，20]。据此，抗凝血酶活性检测对于肿瘤患者出凝血状况的观察、诊断和疗效监测有重要意义。另外，实验还发现恶性肿瘤抗凝血酶活性明显低于良性肿瘤，这对区别恶性与良性肿瘤具有一定价值。特别对胸腔积液的良、恶性诊断是目前困扰医学界的一大难题。有学者发现，出现胸腔积液的肺癌患者血液中的AT 较正常人及结核性患者显著降低，而结核性患者血浆AT 略有升高，但与正常人比较，差异无显著性[21]。所以AT 的检测，对于良、恶性胸腔积液的鉴别具有辅助诊断意义。

3.8 抗凝血酶与妊高征

文献报道[22]，正常孕妇AT 水平在整个妊娠期进行性降低，妊高征患者于孕20～24周起与对应的正常孕妇存在显著性差异，降低更为明显。妊娠时由于活性高的凝血因子与AT 结合形成复合物，AT 被消耗而降低，导致高凝状态。患者体内这种病理生理紊乱状态如未得到改善并继续发展，必然超出抗凝系统的代偿能力，最终形成血栓。故有专家建议采用小剂量肝素改善微循环，以提高AT 的作用，这对于预防妊高征的发生及发展有一定的临床意义。因此，在产前除做常规凝血功能检查外，对高危人群监测AT，对保护母婴健康有重要的意义。

3.9 抗凝血酶与弥散性血管内凝血（DIC）

DIC 是多种原因造成的获得性全身性出血、血栓综合征，其起病急骤，发展迅速，预后凶险。抗凝系统功能降低是DIC 发病过程的重要环节，约80%的急性DIC 患者AT 降低，治疗后AT 较治疗前显著回升，并接近正常水平[23，24]。AT 水平下降可能是由于AT 在凝血酶形成时不断被消耗，同时被中性粒细胞释放的弹性酶降解所致。临床上常采用抗凝血酶与肝素合用，既可减少肝素用量又可增强抗凝疗效。因此，检测AT 不仅有助于DIC 的诊断，而且是肝素抗凝治疗及疗效判断的重要参考指标。

3.10 抗凝血酶的其他功能研究进展

除了抗凝作用，AT 还具有抗炎和抗血管新生作用。其抗炎作用首先由Taylor 在猴子模型上研究DIC 时提出，他发现输注AT 能大大降低接受致死量E.coli 猴子的死亡率。其作用机制是通过抑制凝血酶和F Ⅹa，AT 能减少凝血酶/F Ⅹa 介导的促炎症反应细胞因子(如IL-6 和IL-8)的释放。通过与内皮细胞上的硫酸乙酰肝素结合，AT 能增加重要的抗炎症细胞因子前列环素的产生，后者能使平滑肌舒张，血管扩张并抑制血小板聚集。AT 的抗炎作用与其和内皮细胞上葡萄糖胺聚糖结合能力紧密相关[4]。

综上所述，AT 检测越来越受到检验界及临床医生的重视，并有望成为诊断血栓、出血等疾病的首选检测手段。