血栓调制蛋白基因启动子-33GA多态性与急性心肌梗死发病的关
【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-077X(2003)03-0203-03
急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是指冠状动脉病变引起的严重持久性心肌缺血导致不同程度心肌坏死。在我国，AMI发病率日趋升高。1995年MONICA研究组调查显示，我国男性患者标准化死亡率为84.7～109.1/10万人，女性为39.6～62.8/10万人 [1] 。AMI已成为危害国人健康的杀手，因此控制冠心病的危险因素尤为重要。AMI发病传统危险因素如高血压、糖尿病、高胆固醇血症、高尿酸血症、高同型半胱氨酸血症、吸烟等已广为人们重视。近年研究发现，体液抗凝血机制先天缺陷是AMI的重要潜在危险因子 [2] 。血栓调制蛋白(thrombomodulin，TM)是主要表达于内皮细胞表面的一种糖蛋白。TM作为凝血酶受体，与之结合形成复合物，进而参与蛋白C抗凝途径。TM是使凝血酶由促凝因子转变为生理性抗凝因子的重要物质。1999年Lena Le Flem等研究表明，TM基因启动子-33G/A突变可致TM基因表达下调 [3] ，进而影响蛋白C抗凝途径。因此，TM基因启动子-33G/A多态性是AMI发病的重要危险因子。本文仅就此及相关内容作一综述。
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1 血栓调制蛋白与蛋白C抗凝途径
1.1 血栓调制蛋白的结构与功能 1981年美国科学家Esˉomon首先发现TM，因可使底物(凝血酶)凝血特性改变而得名。TM是一种糖蛋白，主要表达于内皮细胞表面，亦可存在于血小板、单核细胞及某些肿瘤细胞。TM结构类似于LDL受体，自氨基末端起，顺序由C型植物血凝素样区域(lectin-like domain)、6个重复的内皮生长因子样区域(EGF-like domain)、富含色氨酸/丝氨酸区域、跨膜区域和短胞质尾区域构成 [4] 。植物血凝素样区域具有同种性。Conway等运用植物血凝素样区域基因缺陷小鼠研究发现，该区域可干扰多形核白细胞(PMN)与内皮细胞的粘附，减少细胞因子诱导的NF-κB和细胞外信号调节激酶 [5] 。每个EGF样区域有6个半胱氨酸形成3个二硫键。第5、6个重复区域包含凝血酶结合部位，第4个区域虽不直接影响凝血酶结合的解离常数，但可起辅助作用 [6] 。色氨酸/丝氨酸富含区域最具有种属异源性，至少包括5个O-寡聚糖，是糖基化部位。跨膜区域由23个疏水氨基酸残基构成，是最大的保守区，各种属间只有3个氨基酸不同。多种因素可影响TM的生物合成:负性调节因素包括TNF-α、IL-1、内毒素、缺氧及转移生长因子β;正性调节因素包括视黄酸、cAMP、组胺、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)及费波醇酯(phorbol esters)等 [3] 。TM对维持人体凝血和抗凝平衡状态起重要作用，凝血酶/TM复合物可激活蛋白C抗凝途径，并可活化凝血酶激活纤溶抑制物(thromˉbin activatable fibrinolysis inhibitor，TAFI)，参与抗纤溶过程 [7] 。糖尿病性神经病患者血管内皮细胞TM表达显著减少，说明内皮损伤所诱导的TM依赖蛋白C抗凝途径与糖尿病性神经病微血管缺血有关 [8] 。
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1.2 血栓调制蛋白与蛋白C抗凝途径 蛋白C抗凝途径是与AT-Ⅲ途径、外源性凝血途径抑制物(tissue factor pathˉway inhibitor，TFPI)系统并列的维持人体凝血与抗凝平衡状态的重要体液抗凝机制 [1] 。该系统由凝血酶、TM、蛋白C、蛋白S组成，作用于凝血中期的辅因子(如Ⅴa和Ⅷa)，在止血方面有双重作用，可抑制血液凝固，并抑制纤溶外激活途径，其凝血活性占血浆总凝血活性的20%。其主要过程如下:在血管内皮表面，TM作为凝血酶受体，与凝血酶有高亲合性，二者以1:1结合形成凝血酶/TM复合物，使凝血酶分子结构改变，丧失了促凝活性和诱导血小板聚集的能力，使凝血酶从最强的促凝因子转变为最强的抗凝因子。蛋白C经TM/凝血酶复合物作用使精氨酸 169 亮氨酸 170 间肽键断裂，释放出一条由12个氨基酸残基构成的小肽(即蛋白C活化肽)而成为活化蛋白C(activated protein C，APC)。APC必须与膜表面反应才能发挥其抗凝作用，而与高亲和性膜反应需要另一种维生素K依赖性蛋白即蛋白S参与。蛋白S不但具有凝血酶敏感区，而且对带负电的磷脂亲和力量强，是APC的非酶性辅因子。APC首先与蛋白S及因子Va形成复合物，再与磷脂结合，形成APC-蛋白S-因子Va磷脂复合物，进而使因子Va和因子Ⅷa降解而失去活性。因子Ⅷa的水解键位于重链上的精氨酸 336 -蛋氨酸 337 ;在重链上因子Ⅴa的水解键有数个，轻链上有一个，这些键被蛋白C系统裂解而失活。近期研究表明，除TM外尚存在另一种内皮细胞跨膜蛋白，称内皮细胞蛋白C受体(endothelial cell protein C receptor，EPCR)。EPCR在无活化蛋白C条件下自身并无抗凝作用，且与之结合后可使其丧失对Ⅴa的灭活作用。EPCR可使蛋白C激活速率提高约5倍 [6] ，EPCR与TM协同表达可加速TM依赖的蛋白C激活 [9] 。Hanson等应用猪模型证实，蛋白C激活是短暂血管阻塞后保持微血管开放和左心室功能的基础 [10] 。Takazoe K等发现，AMI患者血浆APC水平与溶栓治疗后的疗效显著相关 [11] 。
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1.3 血栓调制蛋白的临床意义 目前临床应用ELISA法测定血清TM。男性和绝经期妇女血清TM较高，其他如脑或心肌梗死、心脏手术、动脉粥样硬化、吸烟、DIC、ARDS、肝硬化、糖尿病、多发性硬化者血清TM均可升高 [12] 。Ileri等发现，AMI患者溶栓治疗60min后，再灌注成功组较失败组TM水平显著增高。因此，TM可作为AMI患者接受溶栓治疗后再灌注成功的指标 [13] 。TM经中性粒细胞弹性蛋白酶剪切形成可溶性TM(soluble thrombomodulin，sTM) [12] 。TM和sTM均为血管内皮细胞激活和受损的重要标志物。血管内皮受损可致sTM释放增多，在有些动脉粥样硬化和血管炎患者血sTM水平增高 [14] 。慢性心房颤动患者血sTM、vWF水平均较窦性心律者显著增高 [15] 。上述患者易发生血栓或栓塞，提示sTM与血栓或栓塞的形成和发生有关。
2 血栓调制蛋白基因启动子-33G/A多态性与AMI发病的关系
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2.1 血栓调制蛋白基因与启动子 人类TM基因定位于第20号染色体，并已克隆和测序成功。该基因为单拷贝，无内含子。近年研究表明，TM基因近启动子区域包含多种正性和负性调节元件，对转录起重要调节作用，其中包括TATA盒(-26～-22)、CAAT盒(-110～-105)、4个SPI可能结合的部位(-12～-123，-140～-135，-206～-201及-269～-264)、热休克反应区域(-77～-47)和Pypu盒(-76～-56) [3] 。现已证实，对TM基因启动子起正性作用的有CAAT盒、2个SP1可能结合部位(-206及-140)和-74～-20区域 [16] 。因此，近启动子区域的基因多态性可影响TM表达。
2.2 血栓调制蛋白基因启动子-33G/A多态性与AMI发病的关系 血管内皮细胞TM基因突变可致TM表达受损。已证实，TM基因突变转基因小鼠纯合子蛋白C激活受到严重影响，在相同致栓因子作用下，纤维蛋白沉积较对照组更为显著 [17] 。TM定位于内皮细胞膜，因此难以检测其表现型的自身缺陷。目前应用聚合酶链反应-单链构象多态性(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorˉphism，PCR-SSCP)法筛查AMI及静脉血栓形成患者TM基因有无多态性。已发现的多态性包括-133C/A、-33G/A、-9/-10GG/AT、127G/A、682G/A和1418C/T 18 。其中对-33G/A多态性研究最多。
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1997年Ireland首先发现-33G/A多态性 [19] 。在208例血标本(AMI患者组与对照组各为104人)中仅发现-33G/A多态性2例，其中AMI患者组与对照组各1例。Lena Le Flem等通过聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoreˉsis，PCR-DGGE)法筛查125名AMI患者TM基因启动子区域(-293～-12)，-33G/A是唯一被发现的突变部位，而PCR-DGGE是目前检测基因点突变敏感性较高的筛查法 [20] 。
-33G/A多态性位于TATA盒上游7个核苷酸处，邻近启动子区域，并靠近TNF-α(-76～-56)和热休克反应序列，因此对TM基因转录活性有重要影响。而且，人类蛋白编码基因的有效启始转录需要在DNA启动子处结合成包括RNA聚合酶Ⅱ和6种转录因子、一个共有序列(G/C-G/C-G/A-CCGC)在内的多蛋白复合体。上述共有序列位于TATA盒上游。最新研究发现，该序列可影响转录因子进入转录复合体，并支持启始转录 [21] 。-33G/A多态性恰好位于此序列，故可诱导TM基因启动子下调。Lena Le Flem对该设想进行了验证 [3] 。虫荧光素酶(luciferase)受体分析显示，-33G/A突变者较GG型启动子活性下降36% [22] 。血管内皮细胞表面TM表达下调将减少与凝血酶的结合，进而影响蛋白C激活。凝血酶与TM结合减少意味着更多的凝血酶参与激活血小板和纤维蛋白。蛋白C抗凝途径发生障碍，人体凝血与抗凝机制失衡，血液处于高凝状态，进而易于诱发血栓形成。Zoltan G等已证实，动脉粥样硬化患者冠状动脉内皮细胞TM和EPCR均表达下 调 [23] 。TM表达下调将使受损斑块部位更易发生血栓形成，导致AMI发病 [18] 。Blann发现，sTM仅在GG型冠状动脉粥样硬化患者增加，而-33G/A突变者未见增加。据此推断该突变可使TM蛋白合成减少 [24] 。Healy等运用TM基因缺陷小鼠模型研究发现TM基因表达下调可增加血管内凝血系统的激活和纤维蛋白的沉积 [25] 。
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中国台北 [22] 和日本、韩国 [26] 学者近来报道，冠状动脉粥样硬化组-33G/A突变频率(GA基因型)显著增加。多因素回归分析提示-33G/A多态性是独立危险因素。GG型患者血清sTM与受累冠状动脉血管数成正比，而GA/AA组则差异无显著性。台北学者Li YH等 [22] 发现，AMI组GA+AA基因型(22.7%)较对照组(16.2%)显著增加(OR1.5，95%CI1.0～2.2)，TM基因-33G/A多态性与AMI发病显著相关。
2.3 血栓调制蛋白基因-33G/A多态性与青年AMI发病的关系 研究表明，青年(<45岁)AMI患者冠状动脉造影多为正常或接近正常，发生冠状动脉粥样硬化者较少，且少有其他冠状动脉危险因素。因此，高凝状态是此类AMI患者发病的重要因素。台北学者Li YH等 [27] 发现青年AMI患者TM基因-33G/A多态性较对照组变化更为显著。TM基因-33G/A多态性与吸烟是唯一的两个独立危险因素，二者间存在基因与环境的协同作用，但其具体机制尚不清楚。-33G/A突变仅可使吸烟者AMI发病危险增加。吸烟时-33G/A突变者AMI发病率较非吸烟GG型者约高10倍。
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2.4 临床应用 TM基因-33G/A多态性是AMI发病的独立危险因素，在临床上该多态性可作为AMI的遗传标志物，以帮助揭示AMI患者发病的原因。同时，尚可用于AMI流行病学调查，以早期发现有潜在AMI发病危险的人群，以便及早防治。因某些因素影响TM基因-33G/A多态性的检测，而使临床应用受限:
(1)TM基因-33G/A多态性的人群分布存在显著的种族差异，突变率以高加索人群最低(<1%) [3] ，东方人群则较为多见 [26，27] 。因此，在遗传变异的临床研究中种族背景起重要作用。
(2)目前应用PCR-SSCP法检测TM基因-33G/A多态性。应用此方法检测点突变较为精确、可靠，其敏感性因所分析的DNA片段长短而异。其理想长度为150bp，因此所扩增出DNA片段过长或过短均可影响实验结果。
(3)研究中所采用的健康人对照组多无心电图或冠状动脉造影检查等，不能完全证明其冠状动脉有无真正受累，亦不能预测TM基因突变者未来是否会发生AMI，尚需长期随访证实。上述情况均可影响统计学结论。
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综上所述，TM基因启动子-33G/A多态性与AMI发病具有相关性，可作为AMI的危险因素。因其在东方人群发生率较高，在临床上可作为AMI发病的遗传标志物，目前有关发病机制尚有待于进一步试验和临床证实。需要特别指出的是，AMI发病是多种致病因素协同作用的结果，而非某一因素单独致病。对于AMI发病，TM基因突变与其他遗传危险因素一样，并非单独致病，亦需后天获得性危险因素触发 [28] 。
参考文献
1 崔书章，柴艳芬，寿松涛.实用危重病医学，第一版.天津:天津科学技术出版社，2001，68-70.
2 Esmon CT.Defects in natural anticoagulant pathways as potential risk factors for myocardial infarction.Circulation，1997，96:9-11.
, 百拇医药
3 Le Flem L，Picard V，Emmerich J，et al.Mutations in promoter region of thrombomodulin and venous thromboembolic disease.Arterioscler Thromb Vasc Biol，1999，19:1098-104.
4 J.Evan Sadler.Thrombomodulin structure and function.Thromb Haemost，1997，78:392-395.
5 Conway EM，Van De Wouwer M，Pollefeyt S，et al.The Lectin-like doˉmain of
thrombomodulin confers protection from neutrophil-mediated tissue damage by suppressing adhesion molecule expression via nuclear factor kappaB and mitogen-activated protein kinase pathways.J Exp Med，2002，196:565-577.
, 百拇医药
6 Stearns-Kurosawa DJ，Kurosawa S.The endothelial cell protein C reˉceptor augment protein C activation by the thrombin/thrombomodulin complex.Proc Natl Acad Sci USA，1996，93:1012-1016.
7 Nesheim M.Myocardio infarction and the balance between fibrin deposiˉtion
and removal.Ital Heart J，2001，2:641.
8 Hafer-Macko CE，Ivey FM，Gyure KA，et al.Thrombomodulin deficienˉcy in human diabetic nerve microvasculature.Diabetes，2002，51:1957-1963.
, http://www.100md.com
9 Fukudome K，Ye X.Activation mechanism of anticoagulant protein C in large blood vessels involving the endothelial cell protein C receptor.J Exp Med，1998，187:1029-1035.
10 Keiji Takazoe，Hisao Ogawa.Association of plasma levels of activated protein C with recanalization of the infarct-related coronary artery afˉter thrombolytic therapy in acute myocardio infarction.Thrombosis Reˉsearch，1999，95:37-47.
11 Hanson SR，Griffin JH，Harker LA，et al.Antithrombotic effects of thrombin-induced activation of endogenous protein C in primates.J Clin Invest，1993，92:2003-2012.
, 百拇医药
12 Califano F，Giovanniello T，Pantone P，et al.Clinical importance of thrombomodulin serum levels.Eur Rev Med Pharmacol Sci，2000，4:59-66.
13 Takazoe K，Ogawa H，Yasue H，et al.Association of plasma levels of activated protein C with recanalization of the infarct-related coronary artery after thrombolytic therapy in acute myocardial infarction.Thromb Res，1999，95:37-47.
14 Fareed J，Hoppensteadt DA，Leya F，et al.Useful laboratory tests for studying thrombogenesis in acute cardiac syndromes.Clin Chem，1998，44:1845-1853.
, 百拇医药
15 Li-Saw-Hee FL，Blann AD，Lip G Y，et al.A cross-sectional and diurnal study of thrombogenesis among patients with chronic atrial fibˉrillation.J Am Coll Cardiol，2000，35:1926-1931.
16 Tazawa R，Hirosawa S，Suzuki K，et al.Functional characterization of the5’-regulatory region of the human thrombomodulin gene.J Biochem，1993，113:600-606.
17 Weiler Guettler H，Christie PD.A targeted point mutation in thromboˉmodulin generates viable mice with a prethrombotic state.J Clin Invest，1998，101:1983-1991.
, 百拇医药
18 Kunz G，Ireland HA，Stubbs PJ，et al.Identification and characterizaˉtion of a thrombomodulin gene mutation coding for an elongated protein with reduced
expression in a kindred with myocardial infarction.Blood，2000，95:569-576.
19 Ireland H，Kunz G，Kyriakoulis K，et al.Thrombomodulin gene mutaˉtions associated with myocardial infarction.Circulation，1997，96:15-18.
20 Gejman PV，Cao Q，Guedj F，et al.The sensitivity of denaturing gradiˉentgel electrophoresis:a blinded analysis.Mutat Res，1998，382:109-114.
, 百拇医药
21 Lagrange T，Kapanidis AN，Tang H，et al.New core promoter element in RAN polymeraseⅡdependent transcription:sequence-specific DNA binging by transcriptionfactorⅡB.Genes Dev，1998，12:34-44.
22 Yi-Heng Li，Jyh-Hong Chen.Fuctional significance of G-33A proˉmoter mutation of thrombomodulin gene and its influence on plasma solˉuble thrombomodulin
level in patients with coronary artery disease.J Am Coll Cardiol，2000，35:259A.
, 百拇医药
23 Laszik ZG，Zhou XJ，Ferrell GL，et al.Down-regulation of endothelial expression of endothelial cell protein C receptor and thrombomodulin in coronaryath
erosclerosis.Am J Pathol，2001，159:797-802.
24 Blann AD，Amiral J.Prognostic value of increased soluble thrombomodˉulin
and increased soluble E-selectin in ischaemic heart disease.Eur J Haematol，1997，59:115-120.
, 百拇医药 25 Healy AM，Hancock WW.Intravascular coagulation activation in a murine model of thrombomodulin deficiency:effects of lesion size，age，and hypoxia on fibrin deposition.Blood，1998，92:4188-4197.
26 Park HY，Nabika T，Jang Y，et al.Association of G-33A polymorˉphism in the thrombomodulin gene with myocardial infarction in Koreˉans.Hypertens Res，2002，25:389-394.
27 Li YH，Chen JH，Tsai WC，et al.Synergistic effect of thrombomodulin promoter-33G/A polymorphism andsmoking on the onset of acute myocardial infarction.Thromb Haemost，2002，87:86-91.
28 Kunz G，Ohlin AK，Adami A，et al.Naturally occurring mutations in the thrombomodulin gene leading to imparired expression and function.Blood，2002，99:36
46-3653.
作者单位:300052天津医科大学总医院急救中心
(收稿日期:2002-11-16)
(编辑 梅燕), 百拇医药(赵澎 柴艳芬 寿松涛 崔书章)
急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是指冠状动脉病变引起的严重持久性心肌缺血导致不同程度心肌坏死。在我国，AMI发病率日趋升高。1995年MONICA研究组调查显示，我国男性患者标准化死亡率为84.7～109.1/10万人，女性为39.6～62.8/10万人 [1] 。AMI已成为危害国人健康的杀手，因此控制冠心病的危险因素尤为重要。AMI发病传统危险因素如高血压、糖尿病、高胆固醇血症、高尿酸血症、高同型半胱氨酸血症、吸烟等已广为人们重视。近年研究发现，体液抗凝血机制先天缺陷是AMI的重要潜在危险因子 [2] 。血栓调制蛋白(thrombomodulin，TM)是主要表达于内皮细胞表面的一种糖蛋白。TM作为凝血酶受体，与之结合形成复合物，进而参与蛋白C抗凝途径。TM是使凝血酶由促凝因子转变为生理性抗凝因子的重要物质。1999年Lena Le Flem等研究表明，TM基因启动子-33G/A突变可致TM基因表达下调 [3] ，进而影响蛋白C抗凝途径。因此，TM基因启动子-33G/A多态性是AMI发病的重要危险因子。本文仅就此及相关内容作一综述。
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1 血栓调制蛋白与蛋白C抗凝途径
1.1 血栓调制蛋白的结构与功能 1981年美国科学家Esˉomon首先发现TM，因可使底物(凝血酶)凝血特性改变而得名。TM是一种糖蛋白，主要表达于内皮细胞表面，亦可存在于血小板、单核细胞及某些肿瘤细胞。TM结构类似于LDL受体，自氨基末端起，顺序由C型植物血凝素样区域(lectin-like domain)、6个重复的内皮生长因子样区域(EGF-like domain)、富含色氨酸/丝氨酸区域、跨膜区域和短胞质尾区域构成 [4] 。植物血凝素样区域具有同种性。Conway等运用植物血凝素样区域基因缺陷小鼠研究发现，该区域可干扰多形核白细胞(PMN)与内皮细胞的粘附，减少细胞因子诱导的NF-κB和细胞外信号调节激酶 [5] 。每个EGF样区域有6个半胱氨酸形成3个二硫键。第5、6个重复区域包含凝血酶结合部位，第4个区域虽不直接影响凝血酶结合的解离常数，但可起辅助作用 [6] 。色氨酸/丝氨酸富含区域最具有种属异源性，至少包括5个O-寡聚糖，是糖基化部位。跨膜区域由23个疏水氨基酸残基构成，是最大的保守区，各种属间只有3个氨基酸不同。多种因素可影响TM的生物合成:负性调节因素包括TNF-α、IL-1、内毒素、缺氧及转移生长因子β;正性调节因素包括视黄酸、cAMP、组胺、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)及费波醇酯(phorbol esters)等 [3] 。TM对维持人体凝血和抗凝平衡状态起重要作用，凝血酶/TM复合物可激活蛋白C抗凝途径，并可活化凝血酶激活纤溶抑制物(thromˉbin activatable fibrinolysis inhibitor，TAFI)，参与抗纤溶过程 [7] 。糖尿病性神经病患者血管内皮细胞TM表达显著减少，说明内皮损伤所诱导的TM依赖蛋白C抗凝途径与糖尿病性神经病微血管缺血有关 [8] 。
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1.2 血栓调制蛋白与蛋白C抗凝途径 蛋白C抗凝途径是与AT-Ⅲ途径、外源性凝血途径抑制物(tissue factor pathˉway inhibitor，TFPI)系统并列的维持人体凝血与抗凝平衡状态的重要体液抗凝机制 [1] 。该系统由凝血酶、TM、蛋白C、蛋白S组成，作用于凝血中期的辅因子(如Ⅴa和Ⅷa)，在止血方面有双重作用，可抑制血液凝固，并抑制纤溶外激活途径，其凝血活性占血浆总凝血活性的20%。其主要过程如下:在血管内皮表面，TM作为凝血酶受体，与凝血酶有高亲合性，二者以1:1结合形成凝血酶/TM复合物，使凝血酶分子结构改变，丧失了促凝活性和诱导血小板聚集的能力，使凝血酶从最强的促凝因子转变为最强的抗凝因子。蛋白C经TM/凝血酶复合物作用使精氨酸 169 亮氨酸 170 间肽键断裂，释放出一条由12个氨基酸残基构成的小肽(即蛋白C活化肽)而成为活化蛋白C(activated protein C，APC)。APC必须与膜表面反应才能发挥其抗凝作用，而与高亲和性膜反应需要另一种维生素K依赖性蛋白即蛋白S参与。蛋白S不但具有凝血酶敏感区，而且对带负电的磷脂亲和力量强，是APC的非酶性辅因子。APC首先与蛋白S及因子Va形成复合物，再与磷脂结合，形成APC-蛋白S-因子Va磷脂复合物，进而使因子Va和因子Ⅷa降解而失去活性。因子Ⅷa的水解键位于重链上的精氨酸 336 -蛋氨酸 337 ;在重链上因子Ⅴa的水解键有数个，轻链上有一个，这些键被蛋白C系统裂解而失活。近期研究表明，除TM外尚存在另一种内皮细胞跨膜蛋白，称内皮细胞蛋白C受体(endothelial cell protein C receptor，EPCR)。EPCR在无活化蛋白C条件下自身并无抗凝作用，且与之结合后可使其丧失对Ⅴa的灭活作用。EPCR可使蛋白C激活速率提高约5倍 [6] ，EPCR与TM协同表达可加速TM依赖的蛋白C激活 [9] 。Hanson等应用猪模型证实，蛋白C激活是短暂血管阻塞后保持微血管开放和左心室功能的基础 [10] 。Takazoe K等发现，AMI患者血浆APC水平与溶栓治疗后的疗效显著相关 [11] 。
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1.3 血栓调制蛋白的临床意义 目前临床应用ELISA法测定血清TM。男性和绝经期妇女血清TM较高，其他如脑或心肌梗死、心脏手术、动脉粥样硬化、吸烟、DIC、ARDS、肝硬化、糖尿病、多发性硬化者血清TM均可升高 [12] 。Ileri等发现，AMI患者溶栓治疗60min后，再灌注成功组较失败组TM水平显著增高。因此，TM可作为AMI患者接受溶栓治疗后再灌注成功的指标 [13] 。TM经中性粒细胞弹性蛋白酶剪切形成可溶性TM(soluble thrombomodulin，sTM) [12] 。TM和sTM均为血管内皮细胞激活和受损的重要标志物。血管内皮受损可致sTM释放增多，在有些动脉粥样硬化和血管炎患者血sTM水平增高 [14] 。慢性心房颤动患者血sTM、vWF水平均较窦性心律者显著增高 [15] 。上述患者易发生血栓或栓塞，提示sTM与血栓或栓塞的形成和发生有关。
2 血栓调制蛋白基因启动子-33G/A多态性与AMI发病的关系
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2.1 血栓调制蛋白基因与启动子 人类TM基因定位于第20号染色体，并已克隆和测序成功。该基因为单拷贝，无内含子。近年研究表明，TM基因近启动子区域包含多种正性和负性调节元件，对转录起重要调节作用，其中包括TATA盒(-26～-22)、CAAT盒(-110～-105)、4个SPI可能结合的部位(-12～-123，-140～-135，-206～-201及-269～-264)、热休克反应区域(-77～-47)和Pypu盒(-76～-56) [3] 。现已证实，对TM基因启动子起正性作用的有CAAT盒、2个SP1可能结合部位(-206及-140)和-74～-20区域 [16] 。因此，近启动子区域的基因多态性可影响TM表达。
2.2 血栓调制蛋白基因启动子-33G/A多态性与AMI发病的关系 血管内皮细胞TM基因突变可致TM表达受损。已证实，TM基因突变转基因小鼠纯合子蛋白C激活受到严重影响，在相同致栓因子作用下，纤维蛋白沉积较对照组更为显著 [17] 。TM定位于内皮细胞膜，因此难以检测其表现型的自身缺陷。目前应用聚合酶链反应-单链构象多态性(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorˉphism，PCR-SSCP)法筛查AMI及静脉血栓形成患者TM基因有无多态性。已发现的多态性包括-133C/A、-33G/A、-9/-10GG/AT、127G/A、682G/A和1418C/T 18 。其中对-33G/A多态性研究最多。
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1997年Ireland首先发现-33G/A多态性 [19] 。在208例血标本(AMI患者组与对照组各为104人)中仅发现-33G/A多态性2例，其中AMI患者组与对照组各1例。Lena Le Flem等通过聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoreˉsis，PCR-DGGE)法筛查125名AMI患者TM基因启动子区域(-293～-12)，-33G/A是唯一被发现的突变部位，而PCR-DGGE是目前检测基因点突变敏感性较高的筛查法 [20] 。
-33G/A多态性位于TATA盒上游7个核苷酸处，邻近启动子区域，并靠近TNF-α(-76～-56)和热休克反应序列，因此对TM基因转录活性有重要影响。而且，人类蛋白编码基因的有效启始转录需要在DNA启动子处结合成包括RNA聚合酶Ⅱ和6种转录因子、一个共有序列(G/C-G/C-G/A-CCGC)在内的多蛋白复合体。上述共有序列位于TATA盒上游。最新研究发现，该序列可影响转录因子进入转录复合体，并支持启始转录 [21] 。-33G/A多态性恰好位于此序列，故可诱导TM基因启动子下调。Lena Le Flem对该设想进行了验证 [3] 。虫荧光素酶(luciferase)受体分析显示，-33G/A突变者较GG型启动子活性下降36% [22] 。血管内皮细胞表面TM表达下调将减少与凝血酶的结合，进而影响蛋白C激活。凝血酶与TM结合减少意味着更多的凝血酶参与激活血小板和纤维蛋白。蛋白C抗凝途径发生障碍，人体凝血与抗凝机制失衡，血液处于高凝状态，进而易于诱发血栓形成。Zoltan G等已证实，动脉粥样硬化患者冠状动脉内皮细胞TM和EPCR均表达下 调 [23] 。TM表达下调将使受损斑块部位更易发生血栓形成，导致AMI发病 [18] 。Blann发现，sTM仅在GG型冠状动脉粥样硬化患者增加，而-33G/A突变者未见增加。据此推断该突变可使TM蛋白合成减少 [24] 。Healy等运用TM基因缺陷小鼠模型研究发现TM基因表达下调可增加血管内凝血系统的激活和纤维蛋白的沉积 [25] 。
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中国台北 [22] 和日本、韩国 [26] 学者近来报道，冠状动脉粥样硬化组-33G/A突变频率(GA基因型)显著增加。多因素回归分析提示-33G/A多态性是独立危险因素。GG型患者血清sTM与受累冠状动脉血管数成正比，而GA/AA组则差异无显著性。台北学者Li YH等 [22] 发现，AMI组GA+AA基因型(22.7%)较对照组(16.2%)显著增加(OR1.5，95%CI1.0～2.2)，TM基因-33G/A多态性与AMI发病显著相关。
2.3 血栓调制蛋白基因-33G/A多态性与青年AMI发病的关系 研究表明，青年(<45岁)AMI患者冠状动脉造影多为正常或接近正常，发生冠状动脉粥样硬化者较少，且少有其他冠状动脉危险因素。因此，高凝状态是此类AMI患者发病的重要因素。台北学者Li YH等 [27] 发现青年AMI患者TM基因-33G/A多态性较对照组变化更为显著。TM基因-33G/A多态性与吸烟是唯一的两个独立危险因素，二者间存在基因与环境的协同作用，但其具体机制尚不清楚。-33G/A突变仅可使吸烟者AMI发病危险增加。吸烟时-33G/A突变者AMI发病率较非吸烟GG型者约高10倍。
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2.4 临床应用 TM基因-33G/A多态性是AMI发病的独立危险因素，在临床上该多态性可作为AMI的遗传标志物，以帮助揭示AMI患者发病的原因。同时，尚可用于AMI流行病学调查，以早期发现有潜在AMI发病危险的人群，以便及早防治。因某些因素影响TM基因-33G/A多态性的检测，而使临床应用受限:
(1)TM基因-33G/A多态性的人群分布存在显著的种族差异，突变率以高加索人群最低(<1%) [3] ，东方人群则较为多见 [26，27] 。因此，在遗传变异的临床研究中种族背景起重要作用。
(2)目前应用PCR-SSCP法检测TM基因-33G/A多态性。应用此方法检测点突变较为精确、可靠，其敏感性因所分析的DNA片段长短而异。其理想长度为150bp，因此所扩增出DNA片段过长或过短均可影响实验结果。
(3)研究中所采用的健康人对照组多无心电图或冠状动脉造影检查等，不能完全证明其冠状动脉有无真正受累，亦不能预测TM基因突变者未来是否会发生AMI，尚需长期随访证实。上述情况均可影响统计学结论。
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综上所述，TM基因启动子-33G/A多态性与AMI发病具有相关性，可作为AMI的危险因素。因其在东方人群发生率较高，在临床上可作为AMI发病的遗传标志物，目前有关发病机制尚有待于进一步试验和临床证实。需要特别指出的是，AMI发病是多种致病因素协同作用的结果，而非某一因素单独致病。对于AMI发病，TM基因突变与其他遗传危险因素一样，并非单独致病，亦需后天获得性危险因素触发 [28] 。
参考文献
1 崔书章，柴艳芬，寿松涛.实用危重病医学，第一版.天津:天津科学技术出版社，2001，68-70.
2 Esmon CT.Defects in natural anticoagulant pathways as potential risk factors for myocardial infarction.Circulation，1997，96:9-11.
, 百拇医药
3 Le Flem L，Picard V，Emmerich J，et al.Mutations in promoter region of thrombomodulin and venous thromboembolic disease.Arterioscler Thromb Vasc Biol，1999，19:1098-104.
4 J.Evan Sadler.Thrombomodulin structure and function.Thromb Haemost，1997，78:392-395.
5 Conway EM，Van De Wouwer M，Pollefeyt S，et al.The Lectin-like doˉmain of
thrombomodulin confers protection from neutrophil-mediated tissue damage by suppressing adhesion molecule expression via nuclear factor kappaB and mitogen-activated protein kinase pathways.J Exp Med，2002，196:565-577.
, 百拇医药
6 Stearns-Kurosawa DJ，Kurosawa S.The endothelial cell protein C reˉceptor augment protein C activation by the thrombin/thrombomodulin complex.Proc Natl Acad Sci USA，1996，93:1012-1016.
7 Nesheim M.Myocardio infarction and the balance between fibrin deposiˉtion
and removal.Ital Heart J，2001，2:641.
8 Hafer-Macko CE，Ivey FM，Gyure KA，et al.Thrombomodulin deficienˉcy in human diabetic nerve microvasculature.Diabetes，2002，51:1957-1963.
, http://www.100md.com
9 Fukudome K，Ye X.Activation mechanism of anticoagulant protein C in large blood vessels involving the endothelial cell protein C receptor.J Exp Med，1998，187:1029-1035.
10 Keiji Takazoe，Hisao Ogawa.Association of plasma levels of activated protein C with recanalization of the infarct-related coronary artery afˉter thrombolytic therapy in acute myocardio infarction.Thrombosis Reˉsearch，1999，95:37-47.
11 Hanson SR，Griffin JH，Harker LA，et al.Antithrombotic effects of thrombin-induced activation of endogenous protein C in primates.J Clin Invest，1993，92:2003-2012.
, 百拇医药
12 Califano F，Giovanniello T，Pantone P，et al.Clinical importance of thrombomodulin serum levels.Eur Rev Med Pharmacol Sci，2000，4:59-66.
13 Takazoe K，Ogawa H，Yasue H，et al.Association of plasma levels of activated protein C with recanalization of the infarct-related coronary artery after thrombolytic therapy in acute myocardial infarction.Thromb Res，1999，95:37-47.
14 Fareed J，Hoppensteadt DA，Leya F，et al.Useful laboratory tests for studying thrombogenesis in acute cardiac syndromes.Clin Chem，1998，44:1845-1853.
, 百拇医药
15 Li-Saw-Hee FL，Blann AD，Lip G Y，et al.A cross-sectional and diurnal study of thrombogenesis among patients with chronic atrial fibˉrillation.J Am Coll Cardiol，2000，35:1926-1931.
16 Tazawa R，Hirosawa S，Suzuki K，et al.Functional characterization of the5’-regulatory region of the human thrombomodulin gene.J Biochem，1993，113:600-606.
17 Weiler Guettler H，Christie PD.A targeted point mutation in thromboˉmodulin generates viable mice with a prethrombotic state.J Clin Invest，1998，101:1983-1991.
, 百拇医药
18 Kunz G，Ireland HA，Stubbs PJ，et al.Identification and characterizaˉtion of a thrombomodulin gene mutation coding for an elongated protein with reduced
expression in a kindred with myocardial infarction.Blood，2000，95:569-576.
19 Ireland H，Kunz G，Kyriakoulis K，et al.Thrombomodulin gene mutaˉtions associated with myocardial infarction.Circulation，1997，96:15-18.
20 Gejman PV，Cao Q，Guedj F，et al.The sensitivity of denaturing gradiˉentgel electrophoresis:a blinded analysis.Mutat Res，1998，382:109-114.
, 百拇医药
21 Lagrange T，Kapanidis AN，Tang H，et al.New core promoter element in RAN polymeraseⅡdependent transcription:sequence-specific DNA binging by transcriptionfactorⅡB.Genes Dev，1998，12:34-44.
22 Yi-Heng Li，Jyh-Hong Chen.Fuctional significance of G-33A proˉmoter mutation of thrombomodulin gene and its influence on plasma solˉuble thrombomodulin
level in patients with coronary artery disease.J Am Coll Cardiol，2000，35:259A.
, 百拇医药
23 Laszik ZG，Zhou XJ，Ferrell GL，et al.Down-regulation of endothelial expression of endothelial cell protein C receptor and thrombomodulin in coronaryath
erosclerosis.Am J Pathol，2001，159:797-802.
24 Blann AD，Amiral J.Prognostic value of increased soluble thrombomodˉulin
and increased soluble E-selectin in ischaemic heart disease.Eur J Haematol，1997，59:115-120.
, 百拇医药 25 Healy AM，Hancock WW.Intravascular coagulation activation in a murine model of thrombomodulin deficiency:effects of lesion size，age，and hypoxia on fibrin deposition.Blood，1998，92:4188-4197.
26 Park HY，Nabika T，Jang Y，et al.Association of G-33A polymorˉphism in the thrombomodulin gene with myocardial infarction in Koreˉans.Hypertens Res，2002，25:389-394.
27 Li YH，Chen JH，Tsai WC，et al.Synergistic effect of thrombomodulin promoter-33G/A polymorphism andsmoking on the onset of acute myocardial infarction.Thromb Haemost，2002，87:86-91.
28 Kunz G，Ohlin AK，Adami A，et al.Naturally occurring mutations in the thrombomodulin gene leading to imparired expression and function.Blood，2002，99:36
46-3653.
作者单位:300052天津医科大学总医院急救中心
(收稿日期:2002-11-16)
(编辑 梅燕), 百拇医药(赵澎 柴艳芬 寿松涛 崔书章)