弥散性血管内凝血的病因和发病机制
2010-08-03 李家增
弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)是一种伴发于多种疾病的病理过程。正常生理状态下血液凝固是止血所必须的, 而在血循环中血液不应凝固，一旦血液在循环中广泛凝固即会消耗凝血因子和血小板而发生DIC。
血管内凝血过程启动和血小板激活是发生血管内血栓形成的主要病理过程。引起凝血过程启动和血小板激活的原因是多样的, 但归纳起来是血管内皮损伤和组织损伤。引起血管内皮损伤和组织损伤相关的疾病包括感染、 肿瘤、 病理产科、 手术及创伤等。
感染性疾病: 革兰阳性菌、 革兰阴性菌、 病毒、 立克次体、 疟原虫、 钩端螺旋体等引起的疾病。
病理产科: 胎盘早剥、 前置胎盘、 羊水栓塞、 宫内死胎、 重症妊娠高血压综合征等。
恶性肿瘤： 急性白血病(尤其急性早幼粒细胞白血病), 前列腺癌、 肝癌、 胰腺癌、 恶性淋巴瘤、 肾癌、 脑肿瘤、 神经母细胞瘤等。
手术及创伤: 富含组织因子的器官, 如脑、 前列腺、 胰腺、 子宫等, 大面积烧伤, 挤压伤, 毒蛇咬伤, 长骨骨折等。
各系统疾病: 涉及外科、 内科、 儿科, 如休克(尤其感染性休克)、 呼吸窘迫综合征、 肾移植排异反应、 肝功能衰竭、 主动脉瘤、 急性胰腺炎、 溶血性贫血、 酮症酸中毒、 系统性红斑狼疮、 缺氧、 中暑、 巨大血管瘤、 肝硬化等。
血管内皮细胞受损如感染, 损伤内皮细胞引起组织因子释放而始动凝血过程, 同时激活凝血因子Ⅻ, 激肽释放酶原转变为激肽释放酶, 产生徐缓激肽。徐缓激肽可引起血管扩张和血压降低。败血症时可伴有激肽释放酶原、 因子Ⅻ下降和徐缓激肽及激肽释放酶复合物升高。内毒素和肿瘤坏死因子α(TNFα)、 白细胞介素1(IL-1)增加纤溶酶原激活剂抑制物(PAI-1)的合成, 增加组织因子活性, 减低凝血酶调节蛋白的表达(体外实验)。在动物用内毒素造成的DIC模型也表现为循环中凝血酶调节蛋白水平增加。内皮细胞损伤引起内皮下胶原的暴露可加速血小板的粘附和聚集, 同时炎症时单核巨噬细胞、 中性粒细胞均可对凝血和纤溶产生影响。凝血过程的启动导致凝血酶的产生, 凝血酶有多方面的作用: (1)裂解纤维蛋白原使纤维蛋白形成从而减低了纤维蛋白原水平; (2)激活因子Ⅹ Ⅲ, 从而形成交联的纤维蛋白; (3)增加因子Ⅴ和Ⅷ的活性而增强凝血过程; (4)凝血酶与血小板结合使血小板聚集和发生释放反应, 凝血酶刺激的血小板缺乏致密体和α颗粒, 因而有功能缺陷, 它对ADP和肾上腺素的反应降
低, 所以即使血小板数不低于100×109/L,
其出血时间也延长; (5)凝血酶可激活因子Ⅺ而促进凝血过程; (6)凝血酶与凝血酶调节蛋白结合后可使蛋白C活化, 而活化的蛋白C可裂解因子Ⅴ和因子Ⅷ。凝血酶的这些作用说明了纤维蛋白原， 血小板， 因子Ⅱ、 Ⅴ、 Ⅷ和Ⅹ Ⅲ的消耗。
凝血酶活性可被两个抑制系统中和, 它们都依赖于和内皮细胞表面的相互作用, 抗凝血酶Ⅲ和肝素辅因子Ⅱ, 它们单独存在时与凝血酶结合反应很慢, 在有肝素或内皮细胞膜上的硫酸乙酰肝素都可加速它们与凝血酶的中和作用。蛋白C抗凝系统依赖于内皮细胞, 凝血酶与内皮细胞产生的凝血酶调节蛋白形成双分子的复合物, 此时凝血酶失去了对纤维蛋白原和血小板的活性, 但可使无活性的蛋白C转变为活化的蛋白C, 活化的蛋白C在辅因子蛋白S的存在下对凝血起负调节作用。临床上存在先天性抗凝血酶Ⅲ、 蛋白C、 蛋白S缺乏, 它可伴发静脉血栓。在完全缺乏时, 如蛋白C缺乏可在新生儿发生DIC和皮肤坏死。在DIC患者也可出现蛋白C下降, 同样也出现抗凝血酶Ⅲ下降, 这是由于抗凝血酶Ⅲ与凝血酶结合后大量消耗所致。近年来确定的另一种抗凝血物质——组织因子途径抑制物(TFPI), 也产生于内皮细胞, 实验发现用内毒素造成的兔DIC, TFPI减少25%～90%, 应用抗TFPI抗体预处理兔, 可使动物DIC的实验室和组织改变更明显, 临床上有报道DIC患者TFPI升高, 但还有待进一步观察。
炎症时白细胞介素6(IL-6)增加, IL-6可促进肝细胞合成纤维蛋白原, 而且也激活凝血过程。
组织损伤可见于恶性肿瘤, 促凝物质在局部起作用或释放到血循环中。胶原本身或与蛋白多糖或其它结缔组织成分结合可以激活因子Ⅻ从而启动凝血过程。组织损伤释放组织因子, 可在因子Ⅶ存在下激活因子Ⅹ。急性早幼粒细胞白血病细胞含有组织凝血活酶, 在体外与内毒素共同温育后可释放组织因子, 癌症患者的单核细胞表达的组织因子活性比正常人高, 从腺癌分离的粘蛋白可直接激活因子Ⅹ, 急性早幼粒细胞白血病化疗时释放的白细胞弹性蛋白酶可使纤维蛋白原降解。
创伤和广泛的组织坏死, 可使具有促凝血活性的物质进入血循环, 病理产科时的羊水栓塞, 是因为羊水中有促凝物质, 同样化疗时由于大量细胞被破坏, 也产生促凝物质。
毒蛇咬伤可因毒蛇种类不同而出现不同情况。蝰蛇蛇毒含有类凝血活酶物质, 它可直接作用于凝血酶原产生凝血酶, 而蝮蛇蛇毒含有类凝血酶物质, 它可直接凝固纤维蛋白原。
红细胞具有促进血小板聚集和凝血的作用。在溶血性贫血, 如阵
发性睡眠性血红蛋白尿和血型不合输血造成的溶血性输血反应, 也可发生DIC。
网状内皮系统可以清除循环中活化的凝血因子, 所以网状内皮系统功能障碍也可促进DIC发生。此外, 还发现纤维联接蛋白(fibronectin)介导网状内皮系统和巨噬细胞清除颗粒, 如纤维蛋白微聚集体等, DIC患者的纤维联接蛋白减少可能是由于与纤维蛋白交联所致。
主动脉瘤和巨大血管瘤是由于局部消耗纤维蛋白原和血小板, 可出现全身DIC。
纤溶系统在DIC中，纤溶酶是对存在微血栓的反应, 它的作用是缩小或消除血栓的影响。DIC时凝血酶与纤溶酶之间的平衡决定了临床表现是以血栓形成、 器官缺血和出血为主还是以明显的出血为主, 前者是由于凝血酶作用强, 后者是纤溶酶作用强。在微循环中, 纤溶酶降解纤维蛋白, 因子Ⅴ、 Ⅷ和Ⅻ。若是形成大量的纤溶酶, 它可产生纤维蛋白原降解产物(碎片X、 Y、 D和E), 它们抑制纤维蛋白单体聚合, 与血浆中纤维蛋白原浓度减低加重出血症状。因此, DIC发生的许多改变可由凝血酶或纤溶酶的作用或产物来解释。
随着分子生物学的发展, 人们已发现一些抗凝血因子和凝血因子的基因缺陷, 如抗凝血酶Ⅲ、蛋白C、蛋白S、凝血因子V Leiden、 凝血因子Ⅱ 20210G/A、 纤维蛋白原455G/A等, 这些基因缺陷在血栓性疾病的发病中起一定的作用。因此在DIC的发病中, 一些患者也可能存在这一问题, 这在DIC的治疗中应予考虑, 例如肝素的抗凝作用依赖抗凝血酶Ⅲ, 因此若是抗凝血酶Ⅲ缺乏则影响肝素的作用。