二、发生机制

血液凝固过程有两个阶段，包括一级止血（涉及血流动力学、血管内皮系统、血小板系统）和二级止血（涉及凝血系统、抗凝血系统、纤溶系统）。正常情况下，一级、二级止血过程相互影响，相互制约，形成稳态。在病理情况下，血液凝固过程失控并迅速偏离正常轨道，凝血系统过度活化，使稳定的生理止血状态趋向高凝状态，导致血栓形成风险增加。

（一）血管内皮细胞

血管内皮细胞（endothelial cell）是血管的内衬面，覆盖在血管腔内表面，以间隔血管壁内皮下组织和循环血液，是保障血液流动和血管管腔通畅的关键结构。在生理状态下，血管内皮细胞可通过激活凝血、血小板等系统实现快速止血；而在病理状态下，血管内皮细胞往往由于损伤规模大、结构破坏严重、产生炎性病变，成为异常激活血小板和凝血系统的主要原因，同时其调节凝血、抗凝血和纤溶系统的能力显著减弱，最终可成为诱发血栓形成的重要基础。

1．血管内皮细胞的抗栓作用 血管内皮细胞可以通过合成、释放前列环素、硫酸乙酰肝素蛋白多糖、凝血酶调节蛋白（TM）、抗凝血酶（AT）、纤溶酶原激活物及其抑制物等多种因子，对血小板、凝血、抗凝血和纤溶系统进行调控以防止血栓形成。其主要调控机制如下。

（1）前列环素I ₂ （PGI ₂ ）：是一种强效的血管扩张剂和血小板抑制物，能使血小板内环腺苷酸（cAMP）增多，阻断血管性血友病因子（vWF）、纤维蛋白原介导的血小板聚集，拮抗凝血酶诱导的血小板聚集，抑制血小板黏附。

（2）硫酸乙酰肝素蛋白多糖（HSPG）：具有调节血液-体液间物质交换和阻止血小板对表皮细胞黏附的作用，内皮细胞表面的HSPG与抗凝血酶结合并加速其灭活凝血酶的作用。

（3）凝血酶调节蛋白：主要存在于血管内皮细胞表面，是凝血酶的受体和辅因子，除中枢神经系统以外的所有血管和淋巴管内皮细胞都含有TM，每个内皮细胞上有30000~100000个TM分子，内皮细胞表面的TM与凝血酶形成1∶1的复合物，进而加速蛋白C活化达1000倍以上，显著提高活化蛋白C（APC）灭活因子Ⅴa和Ⅷa的效果。

（4）纤溶调节因子：内皮细胞通过合成和释放组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）和纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）对纤溶过程进行调节。单链t-PA多由血管内皮细胞合成，主要表达于大脑、肾、心脏、肾上腺和主动脉等组织中的小血管内皮；单链t-PA在少量纤溶酶、组织激肽释放酶、因子Ⅹa的作用下，裂解成为双链t-PA，双链t-PA对纤溶酶原的激活能力更强（在内皮细胞表面尤为显著）；PAI-1主要由血管内皮细胞和肝上皮细胞分泌和释放，平滑肌细胞、巨核细胞、脂肪组织和胎盘亦能产生，正常情况下PAI-1可结合到内皮细胞表面，与t-PA形成复合物并使其失去活性，以维持机体纤溶系统处于平衡状态，防止过度纤溶。

2．血管内皮细胞的促凝作用 血管内皮细胞能够通过合成、释放多种活性蛋白，调节促凝蛋白的活性以及为凝血因子活化提供场所，参与凝血过程。其主要调控机制如下。

（1）血管性血友病因子（vWF）：主要由内皮细胞合成（巨核细胞和血小板亦可少量合成），并以二硫键相连的多聚体形式储存于内皮细胞的Weibel-Palade小体。表达vWF的上皮细胞有显著异质性，在特定器官内，大血管合成vWF能力显著强于小血管。内皮细胞分泌多种形式的vWF，如vWF前体、二聚体亚单位和多聚体，未受刺激的内皮细胞主要分泌前两种，当血管壁损伤或刺激状态下，vWF在内皮细胞的Weibel-Palade小体中经特定翻译组装成链状多聚体并释放入血，一端锚定于血管壁内皮受损处，另一端游离于血流中，通过与血小板膜糖蛋白Ⅰb结合介导血小板黏附过程。同时vWF和纤维连接蛋白还可与血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa结合，参与血小板聚集过程。此外，vWF能保护因子Ⅷ的活性，稳定因子Ⅷ的信使核糖核酸（mRNA），防止活化的蛋白C对因子Ⅷa的过度水解。因此，血管内皮大量释放vWF，不但会促进血小板栓子的形成，同时也显著增加动脉、静脉和心腔内血栓形成的风险。

（2）血栓烷A ₂ （TXA ₂ ）：具有缩血管和活化血小板的作用，血小板和内皮细胞均能合成和释放TXA ₂ ，但合成量显著少于PGI ₂ 的合成量。腺苷三磷酸（ATP）、腺苷二磷酸（ADP）、凝血酶、低密度脂蛋白、白三烯B4和D4等均可刺激内皮细胞合成TXA ₂ 。

（3）内皮细胞与凝血因子的相互作用：内皮细胞能合成因子Ⅴ并表达于细胞膜表面，血管壁受到机械性损伤亦可增强因子Ⅴ表达。内皮细胞还具有结合因子Ⅸ、Ⅸa、Ⅹ和Ⅹa的能力，限制活化凝血因子进入循环血液。与内皮细胞结合的因子Ⅹ可被内皮细胞摄入胞质内而不被降解，并重新出现在细胞膜上，但因子Ⅹa被摄入胞质后在溶酶体中降解。当血管受损时，纤维蛋白原、纤维蛋白可与内皮细胞结合，并沉积于内皮下组织，介导细胞与细胞外基质的相互作用，其生理意义与止血和伤口愈合有关，但在病理情况下可导致纤维蛋白蓄积和附壁血栓形成。

（二）血小板系统

促进止血和加速凝血是血小板的主要功能。在止血过程中血小板黏附于血管损伤部位，并释放ADP、血小板第4因子、β微球蛋白、肾上腺素和5-羟色胺等活性物质，诱导血小板聚集，形成血小板栓子，为凝血活化提供磷脂平台。血小板还有营养和支持毛细血管内皮细胞的作用，使毛细血管脆性减低，维护毛细血管壁完整性。血小板膜是一种附着或镶嵌有蛋白质的双分子层脂膜，膜中含有多种糖蛋白，其中血小板膜糖蛋白Ⅰb与黏附作用有关，血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa与聚集作用有关，血小板膜糖蛋白Ⅴ是凝血酶的受体。

血小板有两种特殊的膜系统，即开放管道系统（OCS）和致密管道系统（DTS），两种管道系统均起源于巨核细胞，二者在结构和功能上关系紧密，在血小板内部组成一个复合体。OCS起源于巨核细胞的细胞膜，是血小板膜向内部凹陷形成的管道系统，在血小板表面有开口，进入血小板内部后管道直径增大，作为血小板与血浆之间物质交换的通道。OCS可将外界刺激和各种物质传递到血小板内部，同时也将血小板内的物质输送到血小板外。DTS起源于巨核细胞的粗面内质网，具有巨核细胞和血小板所特有的血小板过氧化物酶活性，是前列腺素合成酶所在的部位，参与前列腺素代谢过程；DTS不与外界相通，是血小板贮存Ca ²⁺ 与合成TXA ₂ 的场所，主要调节血小板收缩活动和释放反应。此外，血小板内部还存在多种细胞器，主要有α颗粒、致密颗粒（δ颗粒）、溶酶体（λ颗粒）、线粒体、糖原颗粒、氧化酶小体、内质网和高尔基膜囊结构等。血小板活化时，δ颗粒中释放大量ADP，可诱导血小板聚集；血小板可从血浆中主动摄取5-羟色胺，并贮存于δ颗粒中，5-羟色胺在δ颗粒中与ATP、Ca ²⁺ 或Mg ²⁺ 组成大分子复合物，当凝血酶刺激时，5-羟色胺和ATP以同样的比例从血小板中释放入血，产生促凝效应。

当血管内皮细胞受损时，内皮下胶原暴露，并通过vWF与血小板膜糖蛋白Ⅰb连接（黏附过程），同时血小板迅速活化并继发聚集、释放，形成血小板栓子，启动一级止血。血小板激活后，内部活性颗粒向血小板中心部集中，靠近OCS并向循环血液中释放，进而激活更多的血小板，相邻的血小板通过血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa以纤维蛋白原、vWF等为介质诱导血小板聚集，形成血小板栓子。随着凝血酶大量生成，使纤维蛋白原形成纤维蛋白凝块，血小板微丝（肌动蛋白）和肌球蛋白收缩，使血凝块固缩且致密。此外，血小板还可脱离循环血液进而黏附在受损的血管内皮表面，二者间的细胞膜消失，细胞质相互融合，以实现血管内皮修复。当血管损伤部位的止血栓子形成后，为防止血栓持续增大而阻塞血管，血小板通过释放5-羟色胺等物质刺激血管内皮细胞释放t-PA，激活纤溶系统溶解纤维蛋白，保持血管管腔通畅。

（三）凝血系统

凝血系统主要包括因子（blood coagulation factors）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ、以及前激肽释放酶和高分子量激肽原。多数凝血因子在肝合成，其中因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合成需要维生素K参与，又称为维生素K依赖因子，因子Ⅳ是Ca ²⁺ ，因子Ⅲ即组织因子（tissue factor，TF）。在各种病理生理情况下，凝血系统通过复杂的级联反应过程放大凝血效应形成血液凝固（图0-1）。

1．外源凝血途径（凝血初始阶段） 组织因子（TF）激活因子Ⅶ并与因子Ⅶa形成复合物，是凝血途径启动的标志，TF-FⅦa复合物在Ca ²⁺ 存在的条件下激活因子Ⅹ为因子Ⅹa，因子Ⅹa与因子Ⅴa、Ca ²⁺ 以及血小板磷脂形成复合物（凝血酶原激活物），进而将凝血酶原转变为凝血酶（因子Ⅱa），凝血酶使纤维蛋白原转变为纤维蛋白。外源凝血途径启动迅速，但动员规模小，纤维蛋白形成负荷量低。另外，TF-FⅦa复合物也可通过直接激活因子Ⅸ以加强凝血途径的活化。

2．内源凝血途径（效应放大阶段） 内源凝血途径指凝血酶大量形成后，激活因子Ⅺ成为因子Ⅺa，因子Ⅺa在Ca ²⁺ 存在的条件下，激活因子Ⅸ为因子Ⅸa，因子Ⅸa激活因子Ⅷ，并与因子Ⅷa、Ca ²⁺ 以及血小板磷脂形成复合物，激活因子Ⅹ为因子Ⅹa，进而产生更大量的凝血酶（因子Ⅱa）。过量形成的凝血酶除使纤维蛋白原转化为纤维蛋白外，同时也会再次激活因子Ⅺ，形成正反馈式活化过程，使凝血效应循环放大，该过程相对较慢，可形成高负荷纤维蛋白。

3．因子 Ⅻ 和激肽系统 因子Ⅻ和激肽系统对凝血系统的活化相对次要，在接触性血栓（包括医源性血栓）形成过程中可产生一定影响。内皮损伤或异物接触后，激活因子Ⅻ为因子Ⅻa，因子Ⅻa激活前激肽释放酶（prekallikrein，PK）为激肽释放酶（kallikrein，KK），激肽释放酶又反馈性激活因子Ⅻ，过量的因子Ⅻa激活因子Ⅺ，促进凝血活化，在这个激活过程中均有高分子量激肽酶参与。

4．共同途径 共同途径指因子Ⅹa与因子Ⅴa、Ca ²⁺ 以及血小板磷脂形成凝血酶原激活物，使凝血酶原转变为凝血酶，凝血酶使纤维蛋白原脱下带负电荷的纤维蛋白肽A和B，形成纤维蛋白单体，纤维蛋白单体由于相互间排斥力降低，自动聚合成不稳定的、可溶性的纤维蛋白单体聚合物。因子Ⅷa（被凝血酶活化）将可溶性纤维蛋白单体间的非共价氢键转变为共价氢键，形成了稳定的、不溶性的纤维蛋白凝块，完成凝血全过程。

总体而言，内、外源凝血途径间存在交互激活机制，共同途径的凝血酶可以激活内源途径中的因子Ⅺ，而且因子Ⅺ还具有自身激活的作用；另外，外源途径中的TF-FⅦa复合物对内源途径中的因子Ⅸ有直接激活作用。

（四）抗凝系统

抗凝系统是人体保护性系统，广泛参与机体抗凝血、抗炎、细胞保护和免疫调节，包括抗凝血酶（AT）、蛋白C（PC）、蛋白S（PS）、凝血调节蛋白（TM）、组织因子途径抑制物（TFPI）、内皮细胞蛋白C受体（EPCR）等十余种功能蛋白，其中AT、PC和PS是主要的生理性抗凝蛋白，对维持机体止凝血平衡起关键作用。遗传性AT、PC和PS缺陷在中国遗传性易栓症人群中是发生率最高的风险因素，常在合并其他风险因素或无明显诱因的情况下导致血栓形成。临床医生应结合患者病史和家族史，通过检测抗凝蛋白活性和/或含量对遗传性易栓症进行诊断和鉴别诊断，为选择治疗方案和制订长期预防策略提供依据。

此外，需要提出的是，许多获得性病理生理因素，包括慢性肝病、肠梗阻、肾疾病、急性血栓形成、肿瘤、急性呼吸窘迫综合征、血管损伤、创伤、脓毒症、弥散性血管内凝血、自身免疫性疾病或人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染、雌激素替代治疗以及妊娠期等均在一定程度上影响血浆抗凝蛋白活性和水平。

1．抗凝血酶 主要由肝合成，在血管内皮细胞、巨核细胞以及其他脏器（如心、脑、脾、肺、肾和肠）也可少量生成。AT不但是凝血酶的主要抑制物，还可以中和其他活化的凝血因子（丝氨酸蛋白酶），如因子Ⅸa、因子Ⅹa、因子Ⅺa和因子Ⅻa等。AT的抗凝机制是其活性位点（精氨酸393-丝氨酸394）被丝氨酸蛋白酶裂解，使AT构象发生改变，并与丝氨酸蛋白酶共价结合形成不可逆的1∶1复合物，使之失去凝血活性。肝素可与AT的赖氨酸残基结合，改变其蛋白质构象，使其更易与活化的凝血因子结合，产生更大抗凝效应。肝素-抗凝血酶复合物对因子Ⅶa有缓慢的抑制作用，而对因子Ⅶa-Ca ²⁺ -TF复合物的抑制速度则显著加快。除普通肝素外，低分子量肝素和磺达肝癸钠也以抗凝血酶为作用靶点。

2．蛋白C 包括TM、PC和PS、活化蛋白C抑制物等。PC是由肝合成的、维生素K依赖的血浆糖蛋白，以双链无活性的酶原形式存在于血浆中，在Ca ²⁺ 存在的情况下，凝血酶-TM复合物在微血管和小血管的内皮细胞表面使PC快速激活形成活化蛋白C（APC）；在大血管的内皮细胞表面，内皮细胞蛋白C受体（EPCR）使PC活化为APC，而TM可促进APC从EPCR解离。由于EPCR主要在大血管表面高水平表达，而在毛细血管上低表达甚至缺如，因此，大血管中PC的活化更大程度上与EPCR有关。APC有3种主要抗血栓功能，包括对因子Ⅴa和因子Ⅷa的水解作用，通过灭活血小板表面因子Ⅴa进而抑制因子Ⅹa催化凝血酶原的作用，刺激t-PA释放以中和PAI-1进而促进纤溶系统活性。PC缺陷合并其他血栓风险因素时，可使VTE风险明显增加。

PS是由肝细胞和血管内皮细胞合成的维生素K依赖性蛋白质，是PC的辅因子。作为经过一系列翻译修饰后的复杂蛋白质分子，PS本身不能灭活因子Ⅴa和因子Ⅷ a，但加速APC对因子Ⅴa和因子Ⅷa的灭活作用。此外，PS还与因子Ⅴa和因子Ⅹa可逆性结合，从而直接抑制凝血酶原激活物的活性。在血浆中，60%的PS与C4结合蛋白（C4bp）结合并失去APC辅因子活性，其余40%为游离型PS（FPS），具备APC辅因子功能。蛋白S缺陷与VTE发生密切相关，是亚洲人群中发病率较高的易栓症类型。

3．组织因子途径抑制物 主要是一种由血管内皮细胞合成的生理性抗凝蛋白，平滑肌细胞和巨核细胞亦可少量合成，在体内参与对凝血启动阶段调控，尤其对外源凝血途径有特异性抑制作用。大多数TFPI（50%～80%）结合在内皮细胞表面，在血浆中的TFPI有两种形式，其中80%为脂蛋白结合TFPI，20%为游离TFPI，只有游离TFPI与抗凝活性相关。TFPI也被发现存在于血小板中（占总TFPI的5%～10%），在血小板活化过程中释放。成熟的TFPI有氨基末端酸性区域、3个Kunitz结构域以及一个羧基末端碱性区域。TFPI主要的抗凝作用是通过截短形式的Kunitz 1和3结构域与因子Ⅹa、因子Ⅶa和TF在Ca ²⁺ 的参与下形成四联复合物，以抑制凝血活化。如无因子Ⅹa参与，TFPI对因子Ⅶa-TF的抑制需更大浓度。此外，TFPI可直接抑制因子Ⅹa，对凝血酶原酶复合物中的因子Ⅹa作用更强。内毒素、白介素-1和肿瘤坏死因子-α可刺激内皮细胞合成和释放TFPI，肝素输注可增加血浆中TFPI水平，亦可增加TFPI抗因子Ⅹa的作用。

（五）纤维蛋白溶解系统

纤维蛋白溶解系统（简称“纤溶系统”），由纤溶酶原、t-PA、PAI-1、α ₂ -抗纤溶酶等十余种组分构成，主要作用机制是调控纤溶酶原转变为纤溶酶，降解纤维蛋白。纤溶系统对于维持人体正常生理功能具有重要意义。纤溶系统可溶解纤维蛋白凝块，清除血管和间质内形成或沉积的纤维蛋白，保证血管或腺体管腔的畅通；纤溶系统还可以清除伤口和炎症病灶内的纤维蛋白，促进伤口愈合。在血栓栓塞性疾病中，纤溶系统通过溶解血栓凝块以消除栓塞、抑制高凝状态、限制栓子增大和促进组织修复。在血管损伤或病变时，纤溶系统功能发生显著改变，如心脑血管血栓栓塞、动脉粥样硬化和肾病变等疾病，纤溶系统的功能障碍可对病程发展产生重要影响。此外，纤溶系统的获得性或遗传性缺陷是影响溶栓治疗效果的重要原因。

1．纤溶酶原激活物（PA） 血液中存在两种纤溶酶原激活物，即组织型（tissue-type plasminogen activator，t-PA）和尿激酶型（urokinase-type plasminogen activator，u-PA）。两者主要功能相同，均能将纤溶酶原的精氨酸561-缬氨酸562处的肽键裂解，形成有活性的纤溶酶。t-PA主要由血管内皮细胞合成（通常下肢静脉合成释放t-PA的能力低于上肢静脉），其他如单核细胞、巨核细胞、间皮细胞、肥大细胞、血管平滑肌细胞、心肌成纤维细胞和神经元等均可少量合成t-PA。在正常人血浆中，t-PA的半衰期为3~4分钟，由肝清除。在慢性肝病时，t-PA因清除减弱导致蓄积，是引发原发性纤溶的重要原因。几乎所有组织中都含有浓度不等的t-PA，其中子宫、肺、前列腺、卵巢、甲状腺和淋巴结含量最高。t-PA在中枢神经系统也有广泛表达，可在缺血和外伤时大量释放。血管内皮细胞损伤或受到各种病理生理因素影响时，可刺激或抑制t-PA合成与释放。当纤维蛋白存在时，t-PA对纤溶酶原的激活作用较强；当无纤维蛋白存在，t-PA对纤溶酶原的激活作用较弱。u-PA主要由泌尿系统上皮细胞产生（其他如肺泡上皮和乳腺管上皮也可少量产生），血管内皮细胞在正常情况下，不产生u-PA。u-PA从肝清除，部分从尿中排出。u-PA溶解血液纤维蛋白凝块的作用较t-PA弱，但全身性纤溶活性较t-PA更强。

2．纤溶酶原激活抑制物 - 1（PAI - 1） PAI-1是一种单链糖蛋白，由血管内皮细胞合成，平滑肌细胞、巨核细胞、脂肪组织、胎盘亦能少量合成，产生的PAI-1进入细胞间质和循环血液（主要贮存于血小板α颗粒中），主要生物学功能是拮抗t-PA，维持机体纤溶系统的平衡状态。糖皮质激素、胰岛素、肿瘤坏死因子、凝血酶、白介素-1、转化生长因子-β、表皮生长因子、内毒素、胰岛素样生长因子-1以及脂蛋白a等均可促进PAI-1的生成和表达，在正常情况下，PAI-1与t-PA间的动态平衡是血浆中纤溶状态的关键调节因素。PAI-1分泌后会迅速衰变，失去活性，最终从肝清除。贮存于血小板α颗粒中的PAI-1在血小板激活时释放入血，因此血清中的PAI-1高于血浆中约5倍，而释放出的PAI-1可再结合到血小板上。PAI-1是一种非常重要的纤溶抑制物，获得性或遗传性的PAI-1高表达，伴随t-PA的相对（或绝对）降低，是导致动脉和静脉血栓的重要风险因素；此外，PAI-1的高度表达还可见于代谢综合征、胰岛素抵抗和2型糖尿病，与心血管风险密切相关。

3．纤溶活化过程 纤溶系统的激活和调节是跨系统的，涉及血管内皮系统和凝血系统。血液循环中纤溶酶原是纤溶酶的前体形式，在t-PA或u-PA的作用下转变为有活性的纤溶酶。纤溶系统的激活过程可分为初始阶段和效应放大阶段（图0-2）。

（1）初始阶段：即纤维蛋白形成，进而强化了t-PA对纤溶酶原的激活，纤溶酶原和t-PA通过赖氨酸结合部结合于纤维蛋白表面，激活并形成少量的纤溶酶。

（2）效应放大阶段：即纤溶加速阶段，少量的纤溶酶作用于纤维蛋白，使纤维蛋白暴露出更多的与纤溶酶原结合的位点，大量的纤溶酶原结合在这些部位并形成更多的纤溶酶，进而加速纤维蛋白的降解，最终分解产物为A、B、C、D、E 5种片段，统称为纤维蛋白降解产物（fibrin degradation product，FDP），其中呈D-E-D结构的片段称为D-二聚体（D-dimer），是纤维蛋白形成和继发性纤溶亢进的标志，其血浆浓度显著增高与血栓风险密切相关。