注射用血凝酶及其止血作用机制

金有豫(首都医科大学，北京 100069)

注射用血凝酶(hemocoagulase atrox for injection)是含有自巴西矛头蝮蛇(bothrops atrox)蛇毒的组分血凝酶和磷脂依赖性凝血因子Ⅹ激活物(简称Ⅹ因子激活物FⅩa)的蛇毒制剂，其起主要作用的是可广泛用于需减少流血或止血的各种医疗情况，如临床各科室的出血和出血性疾病;也可用来预防出血，如手术前用药，可避免或减少手术部位及手术后出血［1］。为了合理使用注射用血凝酶，现将与血凝酶、磷脂依赖性凝血因子Ⅹ激活物和血液凝固等有关的基本慨念和基础理论知识简述如下。

1 血凝酶

1.1 与血凝酶有关的的几个基本概念

当前，在有关蛇毒制剂的名称缺乏规范化管理而易于混淆，如毒蛇与蛇毒、巴曲酶与血凝酶和去纤酶、血凝酶与凝血酶以及去纤酶与降纤酶等。如不注意，使用时易于出现差错。为此，下面简述某些蛇毒制剂名称的来源及其基本概念。关于这些情况已向有关部门反应和提出建议，据称可能将会对它们进行调整。

1.1.1 毒蛇与蛇毒:毒蛇按生物学的分类(界-门-纲-目-科-属-种)，巴西的矛头蝮蛇的学名为Bothrops atrox(由Linnaeus于1758年命名)，它生长于南美洲安第斯山脉的热带低地，见表1。蛇毒的作用具有多样性，可分为神经毒、血液毒(促凝、抗凝)、混合毒。

表1 毒蛇的命名

1.1.2 蛇毒与巴曲酶:1936年，奥地利维也纳学者V.Klobu Sitzky和其同事Konig用硫酸铵、醋酸铅沉淀法及透析法的专利方法从巴西矛头蝮蛇(bathrops atrox)的毒液中分离、提纯而得到一种高纯度酶纤维蛋白原促凝蛋白酶(fibrinogen coagulant proteinase)，原定名为凝酶(coagulase)。其后WHO根据它来自Bathrops atrox的特点，以毒蛇学名属、种的起始字母，将它的国际非专利名称定为batroxobin，我国将它音译，作为中国药品通用名称为巴曲酶。

巴曲酶的作用的特点为在小剂量时具有类似凝血酶(名为类凝血酶)的作用，但在大剂量时(约为小剂量的50～100倍)具有去纤维蛋白的作用。国内以重组巴曲酶(rBAT)进行的实验结果也呈类似特性［2］，在小鼠，剂量为0.5～3.3 KU·kg-1时，可明显缩短出血时间(BT)和凝血时间(CT);而剂量为10 KU·kg-1则可延长BT和CT。在大鼠，剂量为3.0～10.0 KU·kg-1时可促进血栓生成;而剂量为30.0 KU·kg-1时则可抑制血栓生成。

1.1.3 巴曲酶与血凝酶:其后，有研究发现Bothrops atrox有5个亚种，而在巴西中部及东南部矛头蝮属的一种亚种Bothrops atrox moojeni(由Hoge于1966年命名)的蛇毒中所含的巴曲酶与来自B.atrox者在理化性质(分子量、电泳特性)、生化特点、作用等方面均不相同，见表2。由于从Bothrops atrox moojeni蛇毒分离得到的巴曲酶具有去纤维蛋白原作用的特性，为了有所区别，曾采用加括号的办法表示:如batroxobin(coagulase，凝固酶)和batroxobin(defibrase，去纤维蛋白原酶，去纤酶)。国际血栓形成及止血学会委员会(The Subcommittee of the International Society on Thrombosis and Haemostasis)则建议在酶的名称后应注明其来源，如矛头蝮蛇巴曲酶可以命名为Batroxobin(from B.atrox)。在我国，国家食品药品监管局(SFDA)对来源为巴西蝮蛇的batroxobin(coagulase，凝固酶)批准的通用名为血凝酶(hemocoagulase)，制剂名为注射用血凝酶(hemocoagulase atrox for injection)，而对 batroxobin(defibrase，去纤维蛋白酶，去纤酶)批准的通用名为巴曲酶(batroxobin)，制剂名为巴曲酶注射液(batroxobin injection)，他们的作用和适应证各异，应注意。

1.1.4 血凝酶与凝血酶:“血凝”二字顺序之差，虽作用结果相似(止血)，但其机制不同而作为止血适应证和应用法相差甚大(见表3，机制详见下文)，应特别注意。

1.1.5 去纤维和降纤酶:SFDA批准的通用名为降纤酶(defibrase)的制剂，如降纤酶注射液(defibrase injection)或注射用降纤酶(defibrase for injection)，多为为中国各种毒蛇蛇毒的制剂。

2 血凝酶的凝血作用机制

为了更好地理解血凝酶的凝血作用机制，特别是明了血凝酶与凝血酶的止血作用和应用的不同，先了解一些有关的基础知识。

2.1 血液凝固的基本概念

机体在正常情况下，血液存在凝血和抗凝血、以及纤溶和抗纤溶两个对立而统一系统和机制，二者保持动态平衡，以共同维持血液的流动性。当小血管受到损伤而发生出血时，机体的“生理性”止血功能(即凝血机制的启动使血液凝固)可使出血几在分钟内自行停止。其中，血小板在凝血和止血过程中具有重要的作用，它表现在:(l)通过黏附、聚集团和释放反应，形成血小板血拴(白色血拴)，堵塞伤口而止血;(2)释入血小板因子和凝血因子，尤其是血小板第三因子(磷脂，PF3)，促进凝血酶的形成，从而促进凝血，形成凝血块(红色血栓)，堵塞伤口而止血;(3)释放5-羟色胺和儿茶酚胺等活性物质，使局部血管收缩，促进止血。所以血小板聚集是产生凝血和止血的基础。

表2 矛头蝮蛇巴曲酶与来自Bothrops atrox moojeni的巴曲酶的理化性质和生化特性

表3 凝血酶与血凝酶的比较

2.1.1 凝血酶的作用机制:在凝血块的形成(血液凝固)过程中凝血酶起到重要作用，除了促进血小板聚集(作为凝血块的成分)外，它还通过机体的凝血瀑布(级联)反应(见图1)，促进凝血过程而生成稳定的纤维蛋白(凝血块的主要成分)以产生止血效应。其中包括促进纤维蛋白原(Fg)裂解出纤维蛋白肽A和B，产生AB单体，AB单体和AB单体之间、AB单体和纤维蛋白原之间作首尾交叉和重叠的聚合，生成难溶性的纤蛋白;(3)激活纤维蛋白稳定因子(ⅩⅢa)，使纤维蛋白I变成稳定的纤维蛋白(见图2、3)。人血浆纤维蛋白原(Fg)由3对不同的肽链即α、β、γ组成，每条α链上包含1个A肽，β链上包含1个B肽，故纤维蛋白原出示为［α(A)β(B)γ］2。其中α(A)β(B)较为重要，故图中未出示γ肽。在凝血酶作用下，纤维蛋白原释放出2条A肽和2条B肽，成为纤维蛋白Ⅰ单体(FibrinⅠm，FⅠm)，FⅠm进而聚合成纤维蛋白Ⅰ单体可溶性多聚体［FibrinⅠ p(soluble)，FⅠp(soluble)］。再进一步，凝血酶还可以同样方式使FⅠm和FⅠp(soluble)聚合成FⅡm和FⅡp(soluble)，它们在纤维蛋白稳定因子FⅩⅢa作用下成促使纤维蛋白分子间形成共价键，以二聚体和多聚体方式交联，成为稳定的不溶的纤维蛋白。

2.1.2 血凝酶与凝血酶作用的异同:血凝酶为类凝血酶，它与凝血酶相同的是都以精氨酸-甘氨酸连接处切割纤维蛋白原(Fg)，但它与凝血酶又有区别。血凝酶使Fg裂解出蛋白肽A，产生FⅠm，FⅠm又与与Fg结合成复合物，该复合物在体内很快降解，所以不会产生血管内弥漫性凝血(DIC)，而凝血酶使Fg裂解出蛋白肽A和B，生成纤维蛋白Ⅱ单体(FⅡm)，并聚合成纤维蛋白Ⅱ多聚体(FⅡp)，FⅡp在ⅩⅢa作用下转化为稳定的纤维蛋白(凝血块)，因此可引起DIC。

图1 瀑布(级联)式凝血过程示意图

图2 凝血酶的作用机制(1)

图3 凝血酶的作用机制(2)

3 磷脂依赖性凝血因子Ⅹ激活物

如图1所述，在血管损伤所引起的外源性凝血过程中，需要有活性的性凝血因子Ⅹ(FⅩa)才能使凝血酶原生成凝血酶而促使血液凝固。而FⅩa需要经激活物才能将无活性的凝血因子Ⅹ(FⅩ)活化。在各种毒蛇蛇毒中都可分离出可以使FⅩ活化的物质［称为“磷脂依赖性凝血因子 X激活物”(FⅩactivator，FⅩA)］，但其分子量和生化特性可有所不同。FⅩA能将浓集于磷脂表面的因子Ⅹ(FⅩ)活化为FⅩa。注射用血凝酶中所含的磷脂依赖性凝血因子X激活物对凝血因子Ⅹ的激活作用较弱，它首先作用于Ⅹ因子前体的C-末端，形成一个无活性的中间产物，然后再慢慢转变为有活性的Ⅹ因子FⅩa。

4 注射用血凝酶的止血机制

注射用血凝酶的止血作用是通过其中所含的的血凝酶(巴曲酶)和磷脂依赖性凝血因子X激活物2种成分而发生的，见图4。

FⅩA在促进血管破损处凝血酶的形成过程中起到了一种引导和催化作用，即引导Ⅹa因子的生成并使其高效激活凝血酶原。

血凝酶(巴曲酶)在局部血管破损处促进血小板止血栓的形成，并加以巩固。在止血前的短暂时间内，它巴曲酶使Fg在Aα链上的精16-甘17键处降解，释出FPA而生成可溶性的FⅠm，在此酶的持续作用下，FⅠm在血管破损口处聚合成FⅠp，FⅠp能促进血管破损处的血小板聚集，加速血小板止血栓的形成，从而促进血管破损处的初期止血效应。

图4 注射用血凝酶的止血作用示意图

［1］ Stocker KF.Snake venom proteins affecting hemostasis and fibrinolysis.In:Stocker KF.Medical Use of Snake Venom Proteins［M］.Boca Raton:CRC Press Inc，1990:97-160.

［2］ 赵冠人，袁伯俊，陆国才，等.重组巴曲酶(rBAT)止血作用实验观察［J］.中国新药杂志，2005，14(4):435.