フィブリン

フィブリンとは

フィブリン（fibrin）は、血液凝固において中心的な役割を担う繊維状のタンパク質です。傷などによって血管が損傷すると、血小板とともに重合し、血球を絡め取って血餅（けっぺい）を形成することで止血を行います。また、血管内で過剰に生成されると血栓の原因にもなります。別名として、繊維素あるいは線維素とも呼ばれます。

フィブリンの生成

フィブリンは、分子量約33万のフィブリン・モノマーが重合したものです。肝臓で合成されるフィブリノゲンという糖タンパク質が、血液中で酵素反応によりフィブリン・モノマーに変換されます。

フィブリノゲンは、血漿中に約0.2〜0.4％の割合で存在しており、3種類の分子が計6本のポリペプチド鎖で構成されています。血液凝固の過程では、まずプロトロンビンがトロンビンに活性化され、トロンビンがフィブリノゲンの特定の部位を切断することでフィブリン・モノマーが生じます。

フィブリン・モノマーはカルシウムイオンの作用により互いに重合し、フィブリン・ポリマーになります。さらに、第XIII因子（フィブリン安定化因子）の働きによって、フィブリン・ポリマー間の架橋結合が形成され、安定化フィブリンと呼ばれるより強固な構造となります。この安定化フィブリンが、血餅の主成分となります。

広義にはフィブリン・モノマー以降のものを、狭義には安定化フィブリンを「フィブリン」と呼びます。

フィブリンの役割

フィブリンは、出血を止める止血機構において重要な役割を果たします。しかし、血管内膜が損傷すると、同様のメカニズムで血管内で血液凝固が起こり、血栓を形成する原因にもなります。

また、細菌などの異物が侵入した際には、顆粒球から放出されるヒスタミンによって血管の透過性が高まり、血漿中のフィブリノゲンが組織に漏れ出します。これにより、炎症部位で血液凝固が引き起こされ、異物を繊維素の中に封じ込めることで拡散を防ぎ、感染の拡大を抑制する役割を果たしていると考えられています。

線維素溶解

フィブリンが血管内に長時間存在すると、血流障害など生体にとって不都合な状況を引き起こします。そこで、フィブリンを分解する役割を担うのがプラスミンというタンパク質分解酵素です。

プラスミンは、プラスミノーゲンという前駆体の形で血液中に存在し、フィブリンに吸着する性質があります。プラスミノーゲンは、カリクレインやプラスミノーゲン活性化因子によって活性化され、プラスミンに変換されます。活性化されたプラスミンはフィブリンを分解し、血栓を溶解します。

また、活性型プロテインCは、プラスミノーゲン活性化因子の血中への放出を促進し、血栓溶解を助けます。好酸球も、フィブリン形成部位に集まり、繊溶促進物質を放出することが知られています。さらに、尿や胆汁などの分泌液にもプラスミノーゲン活性化因子が含まれており、特に尿由来のウロキナーゼは血栓溶解剤として利用されています。

疾患との関連

凝固カスケードが過剰に活性化すると、フィブリンが過剰に生成され、血小板や赤血球などが絡み付いて血栓症を引き起こします。一方で、フィブリン生成が不十分であったり、溶解が亢進したりすると、出血傾向になる可能性があります。

肝機能障害や肝疾患では、フィブリノゲンの産生が低下したり、機能が低下した異常なフィブリノゲンが生成されたりすることがあります。また、フィブリノゲンの遺伝的な異常によって、産生量や質に影響が生じ、無フィブリノゲン血症、低フィブリノゲン血症、異常フィブリノゲン血症などの疾患を引き起こすことがあります。

フィブリンの減少、欠乏、機能不全は、血友病の原因の一つにもなります。

化学的特徴

フィブリン分子は、αヘリックス（らせん構造）やβシート（平面構造）を主な二次構造として持ちます。フィブリン分子には、カルシウムイオン、α-D-マンノース、D-グルコサミンといったリガンドが結合します。

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