5.1 作用机制
5.1.1抗凝及抗血栓作用
低分子量肝素比普通肝素具有更强的抗血栓作用及较弱的抗凝作用,在很大程度上降低了出血的风险[6]。其主要原因是肝素类药物的抗凝作用与分子量的大小有关,低分子量肝素相对分子量较普通肝素小,只能与抗凝血酶Ⅲ结合,不能与Ⅱ a结合,从而具有抗Ⅹ a的作用[7]。由于Ⅱa活性是抗凝作用的主要指标,故低分子量肝素具有较弱的抗凝作用。另外,血栓形成的主要因素之一是凝血酶的激活,低分子量肝素具有较强的抗Xa作用,能够抑制凝血酶的激活,进而起到抗血栓形成的作用[8]。国外有研究结果显示,对于经皮冠状动脉介入治疗的ST段抬高型心肌梗死患者,在经皮冠状动脉介入治疗期间,低分子量肝素比普通肝素更容易达到目标抗凝治疗水平[9]。Yoshida等[10]的研究结果显示,低分子量肝素用于预防血栓形成是安全的,可以预防食管切除术后的静脉血栓栓塞。
5.1.2抗炎作用
炎症是具有血管系统的活体组织对各种损伤因子的刺激所发生的以防御反应为主的基本病
理过程。UFH和LMWH均具有抗炎的药理作用,如两者均可通过NF-кB信号通路诱导炎症反应的下调,但因UFH具有很强的抗凝作用及出血高风险,限制了其在临床抗炎药物中的应用[11]。LMWH的抗炎活性特点与炎症相关的生物活性分子相关,如细胞因子(白介素-6,白介素-1β,肿瘤坏死因子-α)、生长因子(血管内皮生长因子,转化生长因子-β1)和黏附分子(选择素L和P,内皮细胞黏附分子-1,血管细胞黏附分子-1)[12]。一项体外研究结果显示,烫伤小鼠应用LMWH预处理后对其局部及全身炎症生物标志物的影响提示LMWH既有局部抗炎作用,又能降低血浆CRP、纤维蛋白原、凝血酶-抗凝血酶复合物[13]。降低血清促炎因子IL-1和IL-6水平,从而进一步控制炎症。
5.1.3抗肿瘤作用
肿瘤即机体细胞在致癌因素长期作用下发生基因突变和功能调控异常,从而促使细胞持续过度增殖并导致新生物形成的过程,因此控制肿瘤增殖和生长是对抗肿瘤的途径之一。起初,UFH和维生素K拮抗剂被发现具有抗肿瘤和抗血管生成的特性,随后,由于发现LMWH具有血浆半衰期长、皮下给药、抗凝血反应变异性低、不需要实验室监测和更有利的抗血栓/出血性比率等特性,其被广泛认为是癌症患者血栓形成的一线治疗方法。有研究结果显示,与其他抗血栓药物相比,LMWH在提高癌症生存率和预防及治疗接受化疗的癌症患者的静脉血栓方面更有效、更安全[14]。目前,LMWH抗肿瘤作用的潜在分子机制仍尚不清楚。近年来,国外学者的研究结果显示,其机制可能是通过两个主要的蛋白酶激活受体(Protease activated receptor-1,PAR-1)下游信号通路丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(Extracellular regulated protein kinases,ERK)和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)干扰介导肺腺癌中A549细胞的抗癌活性,从而抑制肿瘤细胞的增殖和迁移[15]。还有研究结果显示,LMWH可通过减少胰腺和前列腺癌细胞与血小板的相互作用,使血小板衍生的介质释放减弱,导致癌细胞的上皮-间质转化标记蛋白和转录因子表达减少,从而使细胞迁移减少,即阻止具有干细胞样特性的癌细胞形成[16]。(https://www.daowen.com)
5.1.4抗病毒作用
病毒感染机体的发病机制主要是病毒与靶细胞的结合,即可能是通过病毒外壳蛋白分子与靶细胞表面表达的蛋白多糖的糖胺聚糖链(Glycosaminoglycan,GAG)之间的类受体相互作用引起的。硫酸乙酰肝素(Heparan sulfate,HS)是GAG的成员,是一种广泛分布于载物细胞表面和细胞外基质的糖胺聚糖,而LMWH与HS结构相似。有研究结果显示,LMWH也能够降低喉癌上皮细胞对呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)感染的敏感性[17]。郭妍南等[18]的研究结果显示,LMWH可以与被感染RSV小鼠的肾脏靶细胞表面的HS竞争结合RSV,从而有效阻止大鼠肾细胞被呼吸道合胞病毒感染,减轻其对肾小球的损伤及蛋白尿的发生。
5.1.5促进伤口愈合
机体烧伤后嗜中性粒细胞急剧增加并产生大量的肝素结合蛋白,导致血管内皮细胞上的糖萼被严重破坏甚至脱落。在伤口修复过程中,表皮生长因子和血管内皮生长因子起到关键作用[19],表皮生长因子家族中,除了上述两种生长因子外,还包括肝素结合结构域,其也能与肝素及细胞表面的硫酸乙酰肝素发生作用[20]。以往已有不少关于烧伤患者应用UFH愈合创面的研究[21]。UFH诱导修复的主要机制是其对内皮细胞具有趋化作用,能刺激新生血管和改善烧伤下的血液循环。
5.1.6预防和治疗贫血
慢性病性贫血是慢性炎症感染及肿瘤性疾病导致的贫血综合征。有研究结果显示,肝素主要通过骨形态发生蛋白6调节铁调素水平改善贫血。铁调素是一种抗菌素样肽激素,是一种铁代谢的调节剂。铁调素的表达受体内铁状态、氧含量、促红细胞生成素活性、炎症细胞因子的调节,其中骨形态发生蛋白SMAD(Bone morphogenetic protein/sons of mothers against decapentaplegic,BMP/SMAD)是控制铁调素表达的主要通路。肝素控制该通路的主要机制是由于BMPs是肝素的结合分子,肝素与BMP6的结合抑制了BMP6与其他受体的结合,进一步抑制铁调素的表达,缓解炎症相关性贫血。