凝固系と線溶系:止血と血栓溶解のメカニズム
生体が出血を止めるために
血液を凝固させる凝固系と、固まった
血栓を溶かして分解する線溶系は、密接に関連し合っています。ここでは、これらの複雑なシステムについて解説します。
止血の初期段階
血管因子
血管が損傷すると、末梢血管が収縮し、漏出した
血液が血管を圧迫することで止血を試みます。この血管収縮には、血小板から放出される
セロトニンやトロンボキサンA2が関与します。また、
プロスタグランジンE2は局所の
神経を過敏にし、痛み信号を脳に送ります。脳は状況に応じて、末梢の損傷よりも「闘争か逃走か」を優先する必要があれば、
ノルアドレナリンを分泌して血管を収縮させ、
エンドルフィンで痛みを遮断します。
血小板因子
損傷した組織の細胞はフォン・ウィルブランド因子を分泌し、これが血小板表面に結合します。損傷部位の
コラーゲンとトロンビンは血小板を活性化し、
ホスホリパーゼCを活性化させます。
ホスホリパーゼCはPIP2を分解してIP3を生成し、IP3はセカンドメッセンジャーとして小胞体から
カルシウムイオンを放出させます。活性化した血小板は損傷部位に凝集し、トロンボキサンA2、第V因子、ADPを放出して周囲の血小板を活性化します。
血漿凝固系のカスケード
開始期
外因性経路: 組織が損傷すると、組織因子が第VIIa因子と結合し、第IX因子を活性化して第IXa因子を生成します。第IXa因子は第X因子を活性化して第Xa因子を生成します。
内因性経路: 血液が負に
帯電した物質に触れると、プレカリクレインと高分子量キニノゲンが第XII因子を活性化し、第XIIa因子を生成します。第XIIa因子は第XI因子を活性化して第XIa因子を生成し、第XIa因子は第IX因子を活性化して第IXa因子を生成します。
増幅期
トロンビンは第XI因子を活性化して第XIa因子を生成し、第IX因子を活性化して第IXa因子を生成します。また、トロンビン自体も第V因子と第VIII因子を活性化してそれぞれ第Va因子、第VIIIa因子とします。さらにトロンビンは血小板を活性化し、第XIa因子、第Va因子、第VIIIa因子を血小板表面に結合させます。
伝播期
血小板表面に結合した第VIIIa因子と第IXa因子は第X因子を活性化し、血小板表面に結合させます。血小板表面に結合した第Xa因子と第Va因子はプロトロンビンを次々とトロンビンに変換します。大量のトロンビンは
血漿中のフィブリノーゲンを分解して
フィブリンモノマーにし、
フィブリンモノマーは第XIII因子によって架橋されて
フィブリンポリマーとなり、他の血球を巻き込んで
血栓を形成します。
個々の凝固因子
凝固因子は発見順にローマ数字で名付けられており、欠番も存在します。
第I因子: フィブリノーゲン、フィブリン
第II因子: プロトロンビン、トロンビン
第III因子: 組織因子(トロンボプラスチン)
第IV因子: カルシウムイオン
第V因子: プロアクセレリン
第VII因子: プロコンベルチン
第VIII因子: 血友病Aの原因となる因子
第IX因子: クリスマス因子、
血友病Bの原因となる因子
第X因子: スチュアート・ブラウアー因子
第XI因子: 血漿トロンボプラスチン前駆物質
第XII因子: ハーゲマン因子
第XIII因子: フィブリン安定化因子
プレカリクレイン
高分子キニノゲン(Fitzgerald因子)
凝固阻止物質
アンチトロンビンIII (AT3): 第Xa因子やトロンビンの作用を阻害します。
ヘパリン: アンチトロンビンIIIを活性化させます。
プロテインC: 活性化されると、活性型第V因子や活性型第VIII因子を抑制します。
プロテインS: 活性型プロテインCの補酵素です。
EDTA・クエン酸: カルシウムイオンをキレート化し、トロンビンの形成を阻止します。
アスピリン: 血小板のトロンボキサンA2の生成を阻害し、抗血小板作用を発揮します。
ワルファリン: 肝臓での血液凝固因子の生成を阻害します。
エドキサバン: 第Xa因子を阻害します。
線溶系
凝固した
血栓は最終的に除去される必要があり、その役割を担うのが線溶系です。
血漿中のプラスミノゲンがt-PAまたは
ウロキナーゼによって活性化され、プラスミンになります。プラスミンは
フィブリンを分解し、D-ダイマーなどの分解産物を生成します。
線溶阻止物質
α1-アンチトリプシン: プラスミンの作用を阻害します。
α2-アンチプラスミン: プラスミンの作用を阻害します。
線溶系の異常
血管壁では常に
血栓の形成と線溶が繰り返されており、このバランスが崩れると様々な疾患を引き起こします。
多発外傷や
敗血症では、凝固系が過剰に活性化され、凝固因子が消費されて止血困難となることがあります。同時に、線溶系が亢進することで
播種性血管内凝固症候群(DIC)を引き起こすことがあります。DICの治療には
ヘパリンやAT3、
セリンプロテアーゼ阻害薬などが用いられます。
参考文献
Ferguson JJ. et al. "Safe use of platelet GP IIb/IIIa inhibitors." Eur Heart J. 19 Suppl D:D40-51.;1998 Apr Entrez PubMed
関連項目
血栓
播種性血管内凝固症候群
静脈
血栓塞栓症
血友病
凝固・線溶系疾患
凝固機能検査
外部リンク
日本
血栓止血学会