论文部分内容阅读
摘要：凝血酶，临床止血剂的主要成分，因其结构特性，其具有双重性，即促凝和抗凝作用，临床上可用于止血，病理状态下也会形成血栓。
关键词：凝血酶;结构功能;酶原来源
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2020）-45-313
概述
凝血酶是胰凝乳蛋白酶家族的一份子[1] ，是机体凝血系统的重要组分，血液中的凝血酶以酶原形式存在，无活性的凝血酶原前体经凝血酶原酶复合物水解、切割改变一级结构生成有活性的凝血酶。凝血酶活化后是血小板的强力激活剂，具有双重作用，即抗凝血作用和促凝活性，可止血亦能形成血栓[2]。
1凝血酶的发现
19世纪末，苏格兰的生理学家发现并命名了凝血酶;上个世纪30年代，人体血液中的凝血酶被Seeger等人分离出来，认为其可能是促使血液凝结的重要组分，做了肝脏实质性出血以及骨髓出血的止血实验，证实凝血酶的确有良好的止血效果;20世纪50年代初，凝血酶可被提取纯化，人们测定了编码此蛋白类酶的DNA序列，对其的了解和研究逐渐加深[3]。
在21世纪初，Schmidt， Hammarsten和Mo rawitz等发现了凝血酶原，纤维蛋白原，Ca2+和凝血活酶等4个因子，建立了血液凝固4因子学说，这一经典理论在50年内无人质疑，直至1947年Owren PA发现了FX因子此理论才取得了突破，随后各种凝血因子竞相出现，随后建立了“瀑布学说”，[4]此学说中，提出了凝血酶原前体经水解、切割改变一级结构后被激活，然后经特异性水解作用水解纤维蛋白原，生成纤维蛋白，参与血液凝结;此后，Rogers等将凝血酶用于消化道止血。凝血酶因其高效且专一的止血作用，开始以新型止血剂的身份应用于临床。
2凝血酶的结构与功能
2.1结构
凝血酶是由有49个氨基酸残基的轻链和有259个氨基酸残基的重链以二硫键连接而成的双链分子。A链（轻链）N末端氨基酸是Thr ，B链（重链）N末端氨基酸是Ile。A链位于酶分子的背部， 链上不带有活性活性中心，其起到稳定酶分子整体结构和完整功能的作用。活性中心位于B链，B链的结构相对复杂，其上主要有有3个结合位[5]，①阴离子结合位点：6个赖氨酸组成，其可以相互作用于血小板受体;②非极性结合位点：与底物分子间产生疏水作用;③Arg侧链口袋：此结构为催化位点，主要由His47，Asp102 和 Set195结构构成。B链中半胱氨酸构成的3个二硫键也起到稳定酶结构的作用。
2.2功能
凝血酶发挥作用的主要结构域是①活性位点：可与Arg侧链口袋中的Arg残基结合，也可与其他结构特异性结合;②ABE1：阴离子结合位点1，由30S和70S组成，是纤维蛋白原和血栓调节蛋白结合位点，可以特异性结合大多数的底物;③ABE2：阴离子结合位点2，肝素的结合位点，在血小板与血小膜糖蛋白结合以及酶对底物的识别起重要作用。
根据凝血瀑布学说[6]，凝血酶参与凝血级联反应，且是凝血过程中最关键的一环。凝血酶对生命起着至关重要的作用，表现在：1.受体PAR1被凝血酶激活，参加神经突触的可塑性修复;2。对神经系统的作用具有两面性，低浓度时，可以提高神经细胞的耐受能力，减免因外界环境而造成的损伤;浓度过高时，会加重脑部水肿，使细胞凋亡，产生炎症反应;3.凝血酶可以干预多种组织器官纤维化，通过活化凝血酶受体PAR-1介导肺组织损伤时的炎症和修复过程;4.诱导肝星状细胞（HSC）的增殖和 ECM 的沉积，在肝纤维化中扮演者重要角色;5.激活凝血因子，水解纤维蛋白酶原生成纤维蛋白，使血小板聚集黏附于损伤部位，形成止血栓。
3凝血酶的生产
从天然血浆中分离得到的凝血酶原没有活性，其提取方法主要有等电点沉淀法、盐析沉淀法、钡盐吸附法和MgOH吸附法等。
凝血酶如今应用于临床，其提取和分离纯化技术都已比较成熟。目前，凝血酶的来源已从人血转变动物血液。但是，因为血液中的杂质较多，提取工艺繁琐复杂。为了减少生产负荷，在生物技术高速发展的今天，研究者利用基因重组技术将凝血酶表达于哺乳动物细胞，令重组细胞合成分泌凝血酶，此法对减少工艺提取纯化步骤，降低生产成本有很大成效。
4结语
凝血酶性质结构研究的逐渐深入，生产的凝血酶生物安全性、活性和稳定性都得到了不同幅度的提高，凝血酶抑制剂的研究也越来越深入，心血管类疾病的治疗也有了不同程度的进展。凝血酶的活性检测和固定化技术在不停的研究深入和优化，应用于临床的凝血酶制剂效用定会会越来越好，国民的生命保障也会越来越好。
参考文献
[1]高磊，陈磊.凝血酶在中枢神经系统疾病中的作用[J].中国临床神经外科杂志，2019，24（08）：507-510
[2]沈惠亮，吴倩，王镜淇，龚国清.天然凝血酶抑制剂的研究进展[J].安徽医药，2016，20（04）：617-620.
[3]赖翼，刘阳，林方昭，张容.凝血酶研究概况[J].血栓与止血学，2009，15（03）：142-144.
[4]王晴川，刘广芬.圆斑蝰蛇毒的研究和凝血因子的发现、凝血瀑布学说的建立[J].蛇志，2002（01）：13-16.
[5]陈丽，何晓英.凝血酶在脑卒中保护作用的研究进展[J].现代医药卫生，2015，31（16）：2468-2470.
[6]Hemker HC. Thrombin generation： biochemical possibilities and clinical reality[J]. Blood，2015，126（ 3） ： 288 - 289.
作者簡介：
滕春花（1999.07），女，壮族，广西来宾人，本科生，广西大学学生，研究方向：生物制药。
陈文静 （1999.02），女，汉族，广西玉林人，本科生，广西大学学生，研究方向：生物制药。
关键词：凝血酶;结构功能;酶原来源
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2020）-45-313
概述
凝血酶是胰凝乳蛋白酶家族的一份子[1] ，是机体凝血系统的重要组分，血液中的凝血酶以酶原形式存在，无活性的凝血酶原前体经凝血酶原酶复合物水解、切割改变一级结构生成有活性的凝血酶。凝血酶活化后是血小板的强力激活剂，具有双重作用，即抗凝血作用和促凝活性，可止血亦能形成血栓[2]。
1凝血酶的发现
19世纪末，苏格兰的生理学家发现并命名了凝血酶;上个世纪30年代，人体血液中的凝血酶被Seeger等人分离出来，认为其可能是促使血液凝结的重要组分，做了肝脏实质性出血以及骨髓出血的止血实验，证实凝血酶的确有良好的止血效果;20世纪50年代初，凝血酶可被提取纯化，人们测定了编码此蛋白类酶的DNA序列，对其的了解和研究逐渐加深[3]。
在21世纪初，Schmidt， Hammarsten和Mo rawitz等发现了凝血酶原，纤维蛋白原，Ca2+和凝血活酶等4个因子，建立了血液凝固4因子学说，这一经典理论在50年内无人质疑，直至1947年Owren PA发现了FX因子此理论才取得了突破，随后各种凝血因子竞相出现，随后建立了“瀑布学说”，[4]此学说中，提出了凝血酶原前体经水解、切割改变一级结构后被激活，然后经特异性水解作用水解纤维蛋白原，生成纤维蛋白，参与血液凝结;此后，Rogers等将凝血酶用于消化道止血。凝血酶因其高效且专一的止血作用，开始以新型止血剂的身份应用于临床。
2凝血酶的结构与功能
2.1结构
凝血酶是由有49个氨基酸残基的轻链和有259个氨基酸残基的重链以二硫键连接而成的双链分子。A链（轻链）N末端氨基酸是Thr ，B链（重链）N末端氨基酸是Ile。A链位于酶分子的背部， 链上不带有活性活性中心，其起到稳定酶分子整体结构和完整功能的作用。活性中心位于B链，B链的结构相对复杂，其上主要有有3个结合位[5]，①阴离子结合位点：6个赖氨酸组成，其可以相互作用于血小板受体;②非极性结合位点：与底物分子间产生疏水作用;③Arg侧链口袋：此结构为催化位点，主要由His47，Asp102 和 Set195结构构成。B链中半胱氨酸构成的3个二硫键也起到稳定酶结构的作用。
2.2功能
凝血酶发挥作用的主要结构域是①活性位点：可与Arg侧链口袋中的Arg残基结合，也可与其他结构特异性结合;②ABE1：阴离子结合位点1，由30S和70S组成，是纤维蛋白原和血栓调节蛋白结合位点，可以特异性结合大多数的底物;③ABE2：阴离子结合位点2，肝素的结合位点，在血小板与血小膜糖蛋白结合以及酶对底物的识别起重要作用。
根据凝血瀑布学说[6]，凝血酶参与凝血级联反应，且是凝血过程中最关键的一环。凝血酶对生命起着至关重要的作用，表现在：1.受体PAR1被凝血酶激活，参加神经突触的可塑性修复;2。对神经系统的作用具有两面性，低浓度时，可以提高神经细胞的耐受能力，减免因外界环境而造成的损伤;浓度过高时，会加重脑部水肿，使细胞凋亡，产生炎症反应;3.凝血酶可以干预多种组织器官纤维化，通过活化凝血酶受体PAR-1介导肺组织损伤时的炎症和修复过程;4.诱导肝星状细胞（HSC）的增殖和 ECM 的沉积，在肝纤维化中扮演者重要角色;5.激活凝血因子，水解纤维蛋白酶原生成纤维蛋白，使血小板聚集黏附于损伤部位，形成止血栓。
3凝血酶的生产
从天然血浆中分离得到的凝血酶原没有活性，其提取方法主要有等电点沉淀法、盐析沉淀法、钡盐吸附法和MgOH吸附法等。
凝血酶如今应用于临床，其提取和分离纯化技术都已比较成熟。目前，凝血酶的来源已从人血转变动物血液。但是，因为血液中的杂质较多，提取工艺繁琐复杂。为了减少生产负荷，在生物技术高速发展的今天，研究者利用基因重组技术将凝血酶表达于哺乳动物细胞，令重组细胞合成分泌凝血酶，此法对减少工艺提取纯化步骤，降低生产成本有很大成效。
4结语
凝血酶性质结构研究的逐渐深入，生产的凝血酶生物安全性、活性和稳定性都得到了不同幅度的提高，凝血酶抑制剂的研究也越来越深入，心血管类疾病的治疗也有了不同程度的进展。凝血酶的活性检测和固定化技术在不停的研究深入和优化，应用于临床的凝血酶制剂效用定会会越来越好，国民的生命保障也会越来越好。
参考文献
[1]高磊，陈磊.凝血酶在中枢神经系统疾病中的作用[J].中国临床神经外科杂志，2019，24（08）：507-510
[2]沈惠亮，吴倩，王镜淇，龚国清.天然凝血酶抑制剂的研究进展[J].安徽医药，2016，20（04）：617-620.
[3]赖翼，刘阳，林方昭，张容.凝血酶研究概况[J].血栓与止血学，2009，15（03）：142-144.
[4]王晴川，刘广芬.圆斑蝰蛇毒的研究和凝血因子的发现、凝血瀑布学说的建立[J].蛇志，2002（01）：13-16.
[5]陈丽，何晓英.凝血酶在脑卒中保护作用的研究进展[J].现代医药卫生，2015，31（16）：2468-2470.
[6]Hemker HC. Thrombin generation： biochemical possibilities and clinical reality[J]. Blood，2015，126（ 3） ： 288 - 289.
作者簡介：
滕春花（1999.07），女，壮族，广西来宾人，本科生，广西大学学生，研究方向：生物制药。
陈文静 （1999.02），女，汉族，广西玉林人，本科生，广西大学学生，研究方向：生物制药。