组织因子与动脉粥样硬化继发血栓形成关系的研究进展

陈玉华，于田田，李明英，迟彦

(大连大学生命科学与技术学院，辽宁大连 116622)

·综述·

组织因子与动脉粥样硬化继发血栓形成关系的研究进展

陈玉华，于田田，李明英，迟彦

(大连大学生命科学与技术学院，辽宁大连 116622)

组织因子(TF)又名血栓形成质，是外源性凝血途径的关键启动子，是决定动脉粥样硬化斑块形成血栓的重要因素之一。本文主要从TF的结构特征、存在形式、动脉粥样硬化斑块内TF的细胞来源、调解组织因子表达的分子机制及TF的治疗意义等方面进行综述，为深入研究其与动脉粥样硬化继发血栓形成的密切关系和开发抑制TF活性的药物提供参考。

组织因子；动脉粥样硬化；血栓形成

动脉粥样硬化后期斑块破裂及继发血栓形成是大多数心血管疾病重要的病理基础和关键环节，后期斑块破裂引起血栓形成，继而导致心肌梗死和冠心病。在动脉粥样硬化血栓形成的过程中，凝血系统异常发挥重要作用。组织因子(TF)又名血栓形成质，是外源性凝血途径的关键启动子，是决定动脉粥样硬化斑块形成血栓的重要因素之一[1,2]。TF在动脉粥样硬化继发血栓形成方面的相关作用早已引起基础学科研究者的关注。近些年来，研究者发现TF不仅通过促进血栓形成参与动脉粥样硬化的发病[3]，还可引起血管平滑肌细胞的迁徙和增生[4]，在动脉粥样硬化及继发血栓形成的过程中起到关键性作用，对TF进行深入研究对于预防和治疗动脉粥样硬化疾病有特殊意义。

1 TF的分子机制

1.1 TF的结构特征 TF是一个单链跨膜糖蛋白，又名CD142或促凝血酶原激酶，与Ⅱ型细胞因子受体具有结构同源性[5]。TF位于人1号染色体p21-p22位点上，相对分子量为47 kDa，由263个氨基酸残基组成，其中219个氨基酸位于胞外区，23个氨基酸位于跨膜区域，21个氨基酸位于胞内区。TF基因编码区有6个外显子，外显子1对应前导肽和转录起始位点，外显子2-5对应胞外区的转录位点，外显子6则同时转录出跨膜区域和胞内区。TF胞外区由两个呈125°角的结构连接而成，裂缝在类似免疫球蛋白分子的界面形成，类似免疫球蛋白的分子可能是配基结合位点。

1.2 TF的存在形式 正常人的血浆中组织因子TF的含量很低，一般为30 pg/mL[6]。血浆中TF主要以TF微粒的形式存在，又称“循环TF”。最近研究发现血浆中存在另外一种形式的TF，即是“可溶性TF”，溶于循环的血流中且具有促凝学活性。近来有研究结果证实血浆TF可能引发血栓；血浆TF水平在动脉粥样硬化、败血症、糖尿病、镰刀形细胞疾病和急性心肌梗塞等患者体内明显升高[7]。目前对于血浆TF的组成研究界仍然莫衷一是，有学者认为TF以细胞来源微粒的形式循环于血液中；还有学者认为TF存在于血小板中，当前有研究者提出可溶性TF是血浆TF的主要形式。另外血浆TF和血管壁源性TF促进血栓形成的作用也存在很大争议。有研究称白细胞来源的“TF微粒”对于血栓形成起至关重要的作用[8]，而另有研究者认为当血管壁受到损伤时血管壁源性TF对于血栓的形成会起到始动作用。关于“TF微粒”、“可溶性TF”、血管壁源性TF在动脉粥样硬化血栓中的作用需更深入的研究。

1.3 动脉粥样斑块内TF的细胞来源 研究发现，在动脉粥样硬化的早期过程中，单核细胞TF的表达量明显上调，在接下来的过程中，血管平滑肌细胞、血管内皮细胞和巨噬泡沫细胞中也均可以检测到TF。另外，动脉粥样硬化斑块中心检测到TF，在粥样斑块中的不同细胞包括内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞被证实均存在TF抗原、TF活性和TF mRNA[9]。在斑块脂质核心和坏死中心的细胞外基质中也检测到大量“微粒TF”[10]；TF的含量与巨噬细胞、泡沫细胞及淋巴细胞释放的微粒量有密切关系。研究证实，在动脉粥样硬化的发病过程中，这些微粒TF主要由动脉粥样硬化斑块的巨噬细胞来源的泡沫细胞表达[11]。

1.4 调节TF表达的分子机制 正常条件下，TF的表达量很低，但当受到某种刺激，TF表达量明显上调[12]。动脉粥样硬化的高危因素如血脂、高血压、糖尿病、吸烟等均显著增加组织因子TF的表达。另外多种刺激因素如细胞因子，生长因子，生物胺均能上调不同种细胞如内皮细胞、血管平滑肌细胞、单核细胞TF的表达，这些调节因素通过不同的信号转导机制如MAPK、PI3K和蛋白激酶C调节组织因子TF表达。研究表明，动脉粥样硬化进一步恶化时，体内单核细胞浸润到血管中内膜，演变为巨噬细胞及泡沫细胞，并释放细胞因子TNF-α、IL，诱导TF过量表达[12]。巨噬泡沫细胞和淋巴细胞是动脉粥样硬化斑块的重要组成部分，这部分细胞释放的细胞因子诱发组织因子TF的高水平表达，继而“微粒TF”释放启动血栓形成，并进而引发相关并发症。之前有文献报道，低浓度oxLDL(5～10 μg/mL)上调人单核巨噬细胞组织因子TF的表达，高浓度oxLDL(20～100 μg/mL)则抑制人单核巨噬细胞组织因子TF的表达[12]。我们也通过实验证实，低浓度oxLDL(2.5～10 μg/mL)上调小鼠巨噬细胞TF的表达，高浓度oxLDL(20～50 μg/mL)抑制小鼠巨噬细胞TF的表达，进一步通过siRNA沉默我们发现，这种上调作用部分是通过血凝素样氧化低密度脂蛋白受体1(LOX-1)调节的。另外，TF的异常表达可引发相关疾病，如动脉粥样硬化、癌症、败血症等血管内血栓形成[13]。

2 TF的治疗意义

2.1 TF参与止血和血栓形成过程 研究发现，TF不仅参与正常生理性止血过程，还参与病理性血栓形成。组织因子TF是凝血过程的关键性启动子，参与生理性凝血过程，对人的生命起到至关重要的作用，是Ⅶa-TF复合物的组成成分。血管损伤后，TF暴露在血液中与细胞因子Ⅶa结合，Ⅶa-TF复合物形成并启动一系列酶促反应，最终导致结痂形成。TF还参与病理性血栓形成过程，有文献报道，巨噬泡沫细胞和淋巴细胞是动脉粥样硬化斑块的重要组成部分，这部分细胞释放的细胞因子诱发组织因子TF的高水平表达，高水平表达的“微粒TF” 释放启动血栓形成，并进而引发相关并发症。在动脉粥样硬化斑块内发现，“微粒TF”含量是血浆“微粒TF”水平的200倍，其促栓活性是血浆的2倍。当斑块破裂后，斑块内这些组织因子以及“微粒TF”便暴露在血浆中，通过其胞外区与活化的凝血因子Ⅶ(FⅦa)结合，启动外源性凝血过程，产生凝血酶和纤维蛋白，活化血小板，最终形成血栓及产生相关并发症[14～16]。此外，TF可参与血管平滑肌细胞的迁徙增生，其细胞质区域在此过程中发挥重要作用；还参与新生的血管形成，导致血管重构；据报道，仍然是其细胞质区域发挥作用，因此，TF通过促进平滑肌细胞的增生和迁移[4,9]，导致血管重构形成[17]等方面削弱了动脉斑块的稳定性，从而加快了斑块破裂和血栓形成的进程。所有这些证据表明组织因子TF在动脉粥样硬化继发血栓形成中发挥重要作用[18]。

2.2 TF的其他作用 研究表明，TF在脑组织、肺上皮细胞、心脏心肌细胞和胎盘内皮细胞表达量较高，在子宫、肠和肾中表达量中等，在肝、脾、骨骼中表达量较少[19]。TF在肿瘤细胞中表达量也较高，其可能参与肿瘤细胞的迁移[20]。另外有研究证明，表达在肿瘤细胞的TF通过启动凝血过程在肿瘤细胞的转移中发挥重要作用[21]。早期有研究称，TF可能促进肿瘤细胞增长和血管新生[19]，但组织因子TF与肿瘤细胞增长的直接关系直到最近才见报道。Dr Rak及其同事发现，用siRNA沉默TF，小鼠体内肿瘤增长大幅度减弱，而体外基因沉默组织因子TF，肿瘤细胞增长却并未减弱[22]。另有研究表明，药物抑制TF：FVⅡa复合物可弱小鼠体内肿块的增长[23]。以上研究结果表明，TF在肿瘤的增长和肿瘤细胞的转移过程中发挥重要作用。此外，TF在炎症反应中也起到一定作用。很多实验结果表明，TF诱发多种疾病如：内毒素血症、败血症、缺血再灌注损伤等炎症反应；如抑制败血症患者的TF，其血液中的促炎症因子IL-6和IL-8的水平显著下降[21～23]。与此相似，内毒素血症小鼠模型，TF表达量低的小鼠其促炎症因子TAT和IL-6的水平也低[23]。

3 TF与动脉粥样硬化继发血栓未来防治的关系

TF不仅是体内生理性止血过程的关键启动子，还参与病理性血栓形成和其他几个重要的生理过程，如炎症反应、肿瘤迁移及血管增生，尤其是在动脉粥样硬化继发血栓形成中发挥显著作用。TF在动脉粥样硬化血栓形成过程中的关键作用已经被证实。因此着力找寻抑制组织因子TF表达的相关物质，通过下调TF表达治疗动脉粥样硬化继发血栓疾病成为研究热点。研究发现，抗糖尿病药物二甲双胍可以抑制TF的表达[24]；调节血脂的他汀类药物也可降低组织因子的活性、抑制动脉粥样硬化继发血栓形成[25]。我们利用毕赤酵母表达的重组蛋白beta2-GPI DV结构域可与oxLDL形成稳定的复合物，且这种结合干预了oxLDL与清道夫受体LOX-1的结合，进而抑制了oxLDL诱导的TF上调表达。上调TF表达的因素均可启动动脉粥样硬化继发血栓形成的相关并发症。

综上所述，有关TF在动脉粥样硬化继发血栓形成中的相关作用早已明确，今后将进一步研究对TF的高表达有重要影响的因素及相关通路，并深入研究其与动脉粥样硬化继发血栓形成的密切关系，为下一步开发抑制TF活性的有关物质提供依据。

[1] Ruberg FL, Leopold JA, Loscalzo J. Atherothrombosis: plaque instability and thrombogenesis[J]. Prog Cardiovasc Dis, 2002,44(5):381-394.

[2] Unruh D, Sagin F, Adam M, et al. Levels of alternatively spliced tissue factor in the plasma of patients with pancreatic cancer may help predict aggressive tumor phenotype[J]. Ann Surg Oncol, 2015,22Suppl 3:1206-1211.

[3] Winckers K, Cate HT, Hackeng TM. The role of tissue factor pathway inhibitor in atherosclerosis and arterial thrombosis[J]. Blood Reviews, 2013,27(3):119-132.

[4] Sato Y, Asada Y, Marutsuka K, et al. Tissue factor induces migration of cultured aortic smooth muscle cells[J]. Thromb Haemost, 1996,75(3):389-392.

[5] Nuzzio KM, Watt ED, Boettcher JM, et al. High-Resolution NMR Studies of Human Tissue Factor[J]. Plos One, 2016,11(9):e0163206.

[6] Rehani T, Mathson K, Belcher JD, et al. Heme potently stimulates tissue factor expression by peripheral blood monocytes: a novel mechanism for thrombosis in intravascular hemolytic diseases[J]. Blood, 2013,122(21):2215-2221.

[7] Iacoviello L, Di CA, De CA, et al. Circulating tissue factor levels and risk of stroke: findings from the EPICOR study[J]. Stroke, 2015,46(6):1501-1508.

[8] Camera M, Toschi V, Brambilla M, et al. The role of tissue factor in atherothrombosis and coronary artery disease: insights into platelet tissue factor[J]. Semin Thromb Hemost, 2015,41(7):737-746.

[9] Pena E, Arderiu G, Badimon L. Subcellular localization of tissue factor and human coronary artery smooth muscle cell migration[J]. J Thromb Haemost, 2012,10(11):2373-2382.

[10] Li H, Meng X, Gao Y, et al. Isolation and phenotypic characteristics of microparticles in acute respiratory distress syndrome[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2015,8(2):1640-1648.

[11] Ruggeri ZM, Mendolicchio GL. Interaction of von Willebrand factor with platelets and the vessel wall[J]. Hamostaseologie, 2015,35(2):211-224.

[12] Meisel SR, Xu XP, Edgington TS, et al. Dose-dependent modulation of tissue factor protein and procoagulant activity in human monocyte-derived macrophages by oxidized low density lipoprotein[J]. Atheroscler Thromb, 2011,18(7):596-603.

[13] Wang J, Chakrabarty S, Bui Q, et al. Hematopoietic tissue factor-protease-activated receptor 2 signaling promotes hepatic inflammation and contributes to pathways of gluconeogenesis and steatosis in obese mice[J]. Am J Pathol, 2015,185(2):524-535.

[14] Owens AP, Mackman N. Microparticles in hemostasis and thrombosis[J]. Circ Res, 2011,108(10):1284-1297.

[15] Key NS, Kwaan HC. Microparticles in thrombosis and hemostasis[J]. Semin Thromb Hemost, 2010,36(8):805-806.

[16] Bogdanov VY, Versteeg HH. “Soluble Tissue Factor” in the 21st century: definitions, biochemistry, and pathophysiological role in thrombus formation[J]. Semin Thromb Hemost, 2015,41(7):700-707.

[17] Holroyd EW, Delacroix S, Larsen K, et al. Tissue factor pathway inhibitor blocks angiogenesis via its carboxyl terminus[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2012,32(3):704-711.

[18] Alturfan EI, Yarat A, Sener G. Effects of melatonin on the tissue factor activities of kidney, heart and brain in experimental renovascular hypertension[J]. Marmara Universitesi Saglk Bilimleri Enstitusu Dergisi, 2012,2(2):78-83.

[19] Maugeri N, Manfredi AA. Tissue factor expressed by neutrophils: another piece in the vascular inflammation puzzle[J]. Semin Thromb Hemost, 2015,41(7):728-736.

[20] Ando R, Kase S, Ohashi T, et al. Tissue factor expression in human pterygium[J]. Molecular Vision, 2011,17(8):63-69.

[21] Thomas GM, Brill A, Mezouar S, et al. Tissue factor expressed by circulating cancer cell-derived microparticles drastically increases the incidence of deep vein thrombosis in mice[J]. J Thromb Haemost, 2015,13(7):1310-1319.

[22] Yu JL, May L, Lhotak V, et al. Oncogenic events regulate tissue factor expression in colorectal cancer cells: implications for tumor progression and angiogenesis[J]. Blood, 2005,105(4):1734-1741.

[23] Li H, Tian ML, Yu G, et al. Hyperthermia synergizes with tissue factor knockdown to suppress the growth and hepatic metastasis of colorectal cancer in orthotopic tumor model[J]. J Surg Oncol, 2012,106(6):689-695.

[24] Hou YJ, Shi XQ, Han YM, et al. Effect of metformin on expression of tissue factor pathway inhibitor in HUVECs[J]. Chinese Pharmacological Bulletin, 2013,29(5):739-740.

[25] Roma-Lavisse C, Tagzirt M, Zawadzki C, et al. M1 and M2 macrophage proteolytic and angiogenic profile analysis in atherosclerotic patients reveals a distinctive profile in type 2 diabetes[J]. Diab Vasc Dis Res, 2015,12(4):279-289.

国家自然科学基金资助项目(81202536)。

迟彦(E-mail: chi_yan@126.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.20.034

R543.5

A

1002-266X(2017)20-0101-03

2016-05-24)