低分子肝素的非抗凝血作用研究进展

吴学宾(首都医科大学附属北京世纪坛医院血液内科，北京 100038)

低分子肝素(LMWH)的抗凝血作用已耳熟能详，但对其在非抗凝血方面的作用却鲜为人知。本文仅就LMWH在非抗凝血作用方面的部分进展予以综述，供读者参考。

1 在产科及妊娠方面的作用

将良性子宫脱垂或子宫肌瘤患者的子宫内膜间质细胞与黄体酮和17β雌二醇共同进行培养蜕膜，分别加入人凝血酶、人FXa、普通肝素(UFH)、硫酸葡聚糖及4种不同商品的LMWH，在第3 d检测胰岛素样生长因子(IGF-I)，第12 d检测重组人胰岛素样生长因子结合蛋白1(IGFBP-1)和催乳素(PRL)浓度。发现凝血酶和FXa与单用激素相比，明显增加了IGF-I的分泌，硫酸葡聚糖和肝素同样可以刺激IGF-I和PRL而抑制IGFBP-1，表明肝素对子宫内膜间质细胞的作用是不依赖其抗凝血作用的;UFH和不同商品的LMWH比较也具有相同的作用，但LMWH的作用略低于UFH。IGF-I的分泌与肝素呈剂量依赖效益，这种剂量依赖性即使是在超生理剂量的肝素下，其IGF-I的分泌也是一个常数，说明肝素对人子宫内膜的作用是一个直接的效益而不是通过交互分子形成复合物发挥生理效应的［1］。在LMWH和补体C1亚单位C1q之间具有的介导作用，要比起始时对抗X因子活性高4倍，显示LMWH和C1q之间的介导作用是具有独立的抗炎和防止流产的作用［2］。

Berker等［3］将连续2次卵泡内单精子注射-胚胎移植术(ICSI-ET)失败的患者分为LMWH治疗组104例，对照组103例。发现LMWH组其临床妊娠率(CPR)、活产率(LBR)、着床率和多胎率分别为34.6%、30.7%、22.6%和41.6%，对照组则分别为33.9%、29.1%、21.1%和42.8%，2组比较无显著差别。而对于3次及以上植入失败(RIF)患者的CPR、LBR、着床率和多胎率，LMWH组(n=48)和对照组(n=43)分别为35.4%、31.2%、21.1%、23.5% 和 27.9%、23.2%、15.8%、25.0%，虽然比值较高，但差异仍无统计学意义。

将72例有严重的妊娠并发症和胎盘血管病变患者进行回顾性对照研究［4］，LMWH组32例和非LMWH组40例，结果显示LMWH组严重的先兆子痫、胎儿生长限制(FGR)、大于20周的胎死率、胎盘早剥的发生率以及总体不良结果分别为3.13%、6.25%、0%、0%和 9.4%;对照组则分别为 20%、22.5%、2.5%、15%和60%，除FGR和大于20周胎死率外，其他结果均具有显著差异。表明用LMWH治疗的妊娠期妇女，可以有效地减低严重的胎盘早剥和先兆子痫的风险。先兆子痫与胎盘蛋白13(PP13)具有相关性，但 Grimpel等［5］的研究结果表明LMWH与PP13无相关性。

2 对肿瘤及肿瘤转移的作用

荟萃分析29位作者进行的38项关于肝素/低分子肝素对癌细胞肺转移影响的实验，包括将人、兔或鼠的乳腺癌、黑色素瘤、结肠癌、肺癌、鳞状细胞癌和骨肉瘤等肿瘤细胞注射入小鼠体内，再将不同剂量UFH/LMWH在肿瘤细胞注入前24 h至后24 h的不同时间内予以静脉、皮下或腹腔注射，观察肝素对肿瘤细胞肺转移的影响，结果显示38项55组试验中，仅有6项8组实验无影响，其余32项42组实验均显示肝素降低了肿瘤细胞的肺转移作用，而且其作用呈时间和剂量依赖关系［6］。进一步的研究证实肝素抗肿瘤转移的生物学机制与抑制肝素酶、阻断P-选择素和L-选择素介导的细胞黏附作用以及抑制血管增生有关。P-选择素可广范地结合肝素硫酸和肝素片段，而L-选择素则需要和更特定的序列相识别，虽然在黏蛋白样分子上结合的唾液酸路易斯X模式被认为是选择素之间的一个共享配体，但其交互作用却十分微弱，提示肝素-选择素交互作用的机制涉及积聚阴离子补丁而不是线性的寡聚糖序列［7］。LMWH还可以干扰整合素 α4β1(VLA-4)与VCAM-1的交互作用并抑制VLA-4的交互作用，通过血小板整合素αⅡbβ3介导而抑制黑色素瘤细胞-血小板之间的交互作用，抑制凝血酶依赖的蛋白酶激活受体1(PAR1)的活性，从而进一步抑制血小板和内皮细胞活性以及L-选择素和P-选择素介导的细胞-细胞间的黏附作用。CD24作为P-选择素的配体，也参与肿瘤的转移，LMWH抑制P-选择素/CD24之间的交互作用，以防止血小板对肿瘤细胞的黏附作用［7］。

将肺癌细胞注入小鼠体内制成肿瘤转移的动物模型，并将其分为对照组、多配体聚糖组、LMWH组和LMWH+多配体聚糖组。14 d后，将小鼠处死，解剖其肺组织，观察肺肿瘤灶的形成，结果发现，对照组和多配体聚糖组的肺肿瘤灶的形成明显高于LMWH组和LMWH+多配体聚糖组，表明LMWH有抑制肺癌细胞转移的作用，其机制可能和内皮细胞多糖有关。肝素多糖的硫酸乙酰肝素链使实验性肿瘤的转移下降;LMWH也通过竞争性地与肝素酶或透明质酸酶结合，保护了这些酶对于血管内皮及其屏障功能的损害，从而抑制了肿瘤的转移［8］。

46只用黑色素瘤和胰腺癌瘤细胞混合培养制成的大鼠模型，23只皮下注射LMWH 200 IU，另23只作为对照组，10 d后分别观察其微血管的数量(N)和长度(L)、血管面积分数(AF)、红细胞速度(V)、微血管密度(MVD)、血管分形维度和血管周细胞覆盖指数(PCI)。结果发现，对照组的N、L和AF均有显著增生，而LMWH组N、L无明显变化，AF显著减少;2组的V在初始阶段是增加的，而LMWH组随时间推移会出现一个早期的下降;MVD和血管分形维度显著减少，PCI明显增高。提示LMWH可以抑制肿瘤的血管增殖导致微血管的正常化［9］。

3 对血管增殖与血管内皮的作用

血管内皮生长因子(VEGF)在胚胎期的血管生成和新生以及成人的新生血管生成方面具有极为关键的作用，天然的VEGF抑制剂如可溶性VEGF捕获受体Flt1(sFlt1)参与了VEGF的调控作用，无论是VEGF降低还是sFlt1升高，都会涉及到临床上某些疾病如先兆子痫的病理生理过程。硫酸乙酰肝素(HS)蛋白多糖可以结合sFlt1分泌细胞，sFlt1各亚型是极好的肝素结合剂，这种强力的与肝素结合的能力可能影响其生物活性。sFlt1的主要分泌场所是主动脉弓和胎盘绒毛膜细胞。Yagel等［10］用LMWH预防妊娠期妇女凝血功能障碍的风险，发现应用LMWH妊娠期妇女血清sFlt1的水平要明显高于未用LMWH妊娠期妇女，其VEGF水平也比sFlt1升高2～4倍，表明机体具有保障VEGF/sFlt1比值的生理反应。进一步的研究［10］发现，HS与 sFlt1结合，形成sFlt1-HS复合物，沉积在胎盘组织，当加入肝素酶时，可增加sFlt1从胎盘中释放。比较未妊娠的野生型小鼠与过表达肝素酶转基因小鼠(HTG)，发现HTG小鼠血清sFlt1水平要比野生型小鼠高2倍;妊娠的野生型HTG小鼠其差别更为显著，且随妊娠晚期呈指数性增高。当肝素酶在胎盘绒毛细胞被中和后，sFlt1与对照组比较其分泌降低35%，表明LMWH具有增加sFtl1从而抑制VEGF的作用。Norrby等［11］分别用 LMWH、表阿霉素和2药联合处理大鼠，并测量其平均微血管扩展空间(VA)、微血管长度(MVL)和总的微血管长度(TMVL，VA×MVL)，发现单用LMWH对血管增殖的刺激作用与剂量呈反相关，表阿霉素对血管增殖无意义，而LMWH加表阿霉素对血管增殖具有显著的抑制作用。表明LMWH在活体条件下具有促进血管形成的效用，而LMWH联合表阿霉素却可显著地抑制血管增生，提示活体条件下血管抑制作用是一个药物的复合效益。

将275例经血管造影或超声检查股腘血管超过50%病变的患者用经皮腔内血管成形术(PTA)治疗后，随机分为2组，分别用阿司匹林和阿司匹林加LMWH进行预防血管再狭窄，观察血管再生重建和临床外周血管性病变，发现血管狭窄发生率在LMWH组为44%，对照组为50%，无显著性区别，严重的外周血管病变发生率分别为43%和41%，而在严重的肢体缺血患者血管再生LMWH组较对照组显著降低，分别为45%和72%［11］。

4 对脂肪代谢的作用

对20例慢性血液透析(HD)患者，分别使用 UFH和LMWH，观察脂蛋白脂肪酶(LPL)的变化，发现使用LMWH的HD患者，其LPL活性在40和180 min时增高，经6个月的研究观察，在HD开始和结束时，LPL活性与肝素活性始终存在显著的相关性，表明组织的LPL没有被耗竭;在HD过程中，甘油三酯在LMWH要比UFH高［12］。

将60例平均透析时间为(4.15±0.52)年、平均年龄为(58.54±2.24)岁的血液透析患者分为用UFH预防组27例、用LMWH预防组33例，研究观察时间为12个月。发现与标准普通肝素比较，LMWH可以显著降低高密度脂蛋白胆固醇，而对低密度脂蛋白胆固醇则没有显著区别;LMWH在系统灌注和透析液也比UFH有较好的效果，LMWH在女性透析患者可使其血脂得到改善［13］。但Katopodis等［14］将6个血液透析、腹膜透析和健康对照者分成2个治疗期，用UFH和LMWH治疗，分别在用药后的1、2、3和4 h测定其总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等，结果发现，在所有试验组的2个治疗期，均只有甘油三酯降低而其他的脂蛋白并不受到影响。

5 对骨代谢的作用

达纳肝素可以抑制成骨细胞的增值、蛋白合成以及降低骨钙蛋白和碱性磷酸酶的水平，而磺达肝素(fondaparinux)却没有其效应。将成骨细胞暴露于磺达肝素中，显示出线粒体的活性和蛋白的合成要比未暴露于磺达肝素中显著增高。反之，肝素、达纳肝素或伊诺肝素的治疗相关的浓度可以降低成骨细胞基质胶原蛋白Ⅱ型的含量和钙化，而磺达肝素缺乏相应的作用［15］。

Lefkou等［16］系统回顾有关LMWH对骨骼的影响发现，普通肝素所致骨质疏松性骨折的发生率约为2.5% ～5%，而LMWH却比较罕见且缺乏相应的危险度分析。对长期使用LMWH(时间超过3个月)的患者进行文献资料复习，结论很难统一。在包括64组研究报告的2 777例妊娠期妇女中，仅有1例骨质疏松性骨折，占0.04%;另一组728例妊娠期妇女，有2例报告发生骨质疏松性椎体骨折。通过测定骨密度(BMD)比较长期使用UFH和LMWH的作用发现，LMWH的49例患者中有1例(2.3%)发生有意义的骨密度降低，而UFH组的40例未发生骨质疏松。在一项随机、开放的实验中，44例妊娠期妇女，21例使用LMWH，23例使用UFH，同时与19例正常人做对照，在妊娠和产褥期使用肝素治疗预防血栓事件发生，在第1、6、16和52周测量BMD，显示UFH组的腰椎骨密度减低要显著低于LMWH组和正常对照组，LMWH组和正常对照组没有显著区别。一组研究比较长期使用LMWH与香豆素预防继发性血栓时患者的骨密度变化时发现，在3～24个月的观察过程中，15例使用那曲肝素和42例使用依诺肝素与29例使用香豆素的患者比较，在第1和第2年的随访中，其股骨的BMD的降低率平均分别是3.1%vs 1.8%和4.8%vs 2.6%。

6 对细胞凋亡的作用

将谷氨酸与大鼠脑皮质细胞联合培养发现，用谷氨酸处理的鼠皮质细胞其凋亡率增加33.21%，24 h后其Ca2+浓度增加，Bcl-2表达下调，Bax表达上调，半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶3活性增加，在加入超低分子肝素(ULMWH)后，无论是结合钙还是游离钙增速均减缓，上调了Bcl-2的表达，下调了Bax的表达和半胱氨酸天冬氨酸蛋白激酶3的活性。表明ULMWH具有通过Ca2+的释放，修饰细胞凋亡过程而保护神经细胞的作用［17］。Deepa等［18］将实验鼠一组单用阿霉素，另一组在注射阿霉素后1周再使用LMWH，结果发现单用阿霉素组与对照组相比在心脏和肾组织的反应性氮核素(RNS)分别增高1.51和2.36倍，TNF-α分别增加2.4和7倍，DNA电泳也出现标准的凋亡梯带;而加用LMWH组的RNS、TNF-α均基本恢复至对照组水平，细胞凋亡电泳带消失。

Kukner等［19］将30只小鼠分为对照组、橄榄油加CCl4组、CCl4加LMWH组、LMWH组和橄榄油组，试验4周后取肝组织，通过组织化学染色及细胞免疫等方法观察肝细胞的增值和凋亡活性。结果发现CCl4可以导致肝中央静脉周围肝细胞明显坏死、炎性细胞和肥大细胞的增值;肝细胞脂滴沉积、肝糖原降低、细胞凋亡、核肿胀等，而LMWH可以使受CCl4损伤的肝细胞坏死、凋亡和肥大细胞的数量显著减少，但并不影响肝细胞脂滴的沉积。

7 抗炎性作用

LMWH可以显著地抑制马蹄板炎时中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)的活性且呈剂量依赖正相关。MPO的捕获在动脉细胞较高，但肝素的抑制作用在静脉细胞更显著，表明肝素具有抑制炎性反应的作用，UHF与LMWH二者之间无显著的区别［20］。

Luo等［21］将 LMWH制备成口服结肠缓释剂型，观察LMWH对小鼠溃疡性结肠炎的效应，设置为模型对照组、赋形剂对照组、达肝素钠治疗组、依诺肝素治疗组、普通肝素治疗组和5-氨基水杨酸治疗组。在体内和体外观察结肠组织学变化、血清TNF-α、IL-6、FXa以及结肠Musashi-1表达(一种肠肝细胞标记物)。结果发现，口服含LMWH的结肠特异性缓释胶囊的小鼠，可以显著降低在肉眼和组织学观测下的结肠炎的特征，可以显著降低TNF-α、IL-6以及FXa的血清学水平，显著提高Musashi-1在结肠的表达。

8 其他

Haim等［22］报告1例早熟新生儿并发呼吸道疾病，予以LMWH治疗，出现FT4增高，停用LMWH后FT4恢复正常。由于肝素导致脂蛋白脂肪酶释放，引起血浆游离脂肪酸增加，从而导致甲状腺素从其结合的蛋白上离析出来，使游离甲状腺素增加，这种增加的甲状腺素不会引起甲亢的症状也无须治疗。

将30个研究对象分为糖尿病肾病患者组、非糖尿病肾病患者组和健康对照组。分别予以LMWH每日4 000 IU，皮下注射，研究观察时间为11周。测量肾血流动力学、肾小球滤过率、肾血浆流量、平均动脉压和心率等指标，结果发现各组均无血管紧张素Ⅱ诱导的肾血流动力学的改变，也不能够降低醛固酮的水平，肾小球滤过率也无变化;然而，LMWH在糖尿病肾病组却可以显著地降低蛋白尿［23］。Thomas等［24］观察1例老年糖尿病患者使用LMWH，导致高血钾症，认为与醛固酮抑制有关。

总之，低分子肝素的这些非抗凝血作用以及可能还存在的尚未知的其他药理作用，需要我们积极关注和探讨。

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