三、vWF 的生物合成
vWF 在內(nèi)皮細胞和巨核細胞中合成,合成過程在2種細胞中相似。最早翻譯產(chǎn)物為2813個氨基酸的前-原- vWF 單體,信號肽在粗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)裂解,形成原- vWF (pro-vWF)。N-糖苷鍵位點開始糖基化,在一些位點上連接高甘露糖鏈,這是原- vWF 單體二聚體化所必需的,原- vWF通過C-端半胱氨酸殘基形成肽鏈間的二硫鍵產(chǎn)生二聚體的原- vWF .由于單體不能形成多聚體也不能分泌,故二聚體化極重要。原- vWF 二聚體為以后過程的基本單位。原- vWF 二聚體形成后轉(zhuǎn)移至高爾基體。在高爾基體內(nèi),高甘露糖側(cè)鏈繼續(xù)修飾形成復雜的糖鏈,O-糖苷鍵位點連接糖側(cè)鏈并硫化。糖鏈修飾的結(jié)果使原- vWF 亞單位分子量增加到近310KD,但這些復雜的糖側(cè)鏈對以后多聚化和分泌過程并非必要。在高爾基體內(nèi)原- vWF 二聚體通過N-端的半胱氨酸形成二硫鍵產(chǎn)生原- vWF 多聚體,貯存在分泌器和Weibl-Palade體內(nèi),在這里裂解vWF AgⅡ成為成熟vWF ,vWF AgⅡ裂解過程中有特異的枯草菌蛋白酶樣的蛋白酶參與。在分泌器中部分原- vWF 多聚體的vWF AgⅡ裂解,聚合的多聚體較小。在Weibl-Palade器中,可能有一定量的原-VWF未被裂解,但通常分泌前裂解vWF AgⅡ聚合成大分子量多聚體。無論在成熟vWF 中存在與否,vWF AgⅡ在vWF 多聚化過程中起著重要的作用。在高爾基體內(nèi)后期,二硫鍵異構(gòu)酶通過形成鏈間二硫鍵對多聚體形成起著重要作用。醫(yī).學教育網(wǎng)搜集整理
培養(yǎng)的人內(nèi)皮細胞vWF 有兩條分泌途徑。一條為連續(xù)合成依賴的過程,稱為體質(zhì)性釋放(constitutive release),另一條為刺激誘導的貯存部位Weibel-Palade體分泌以前合成的vWF 稱為調(diào)節(jié)途徑或刺激釋放途徑,體外內(nèi)皮細胞新合成vWF 在連續(xù)不斷地釋放,體質(zhì)性途徑釋放的為二聚體和小多聚體,含有vWF AgⅡ的原- vWF 亞單位或成熟亞單位。約5%新合成vWF 進入Weibel-Palade體,但貯存并通過刺激誘導途徑釋放的是由成熟亞單位構(gòu)成的大多聚體,在vWF 功能中起更大的作用。凝血酶、組織胺、纖維蛋白、補體C5b-9氧基均可刺激誘導分泌vWF .血小板中vWF 由巨核細胞合成,合成過程與內(nèi)皮細胞幾乎相同,差別僅在巨核細胞內(nèi)二聚體之間二硫鍵形成更廣泛,形成比血漿vWF 更大的多聚體。血小板vWF 亞單位無蛋白水解作用,而每個血漿vWF亞單位可見到標志著蛋白水解作用的多條衛(wèi)星帶。血小板vWF 貯存在α-顆粒,兩種途徑在血小板表面表達:主要途徑是誘導劑使α-顆粒釋放vWF 并首先與GPⅡ/Ⅲ連接;另一途徑是血小板形狀改變導致血小板vWF 表面表達,與纖維蛋白連接。
四、vWF 的功能
vWF 在血小板粘附于內(nèi)皮表面,血小板伸展和血小板之間的聚集過程中起著重要作用,vWF 和第Ⅷ因子連結(jié)可以穩(wěn)定和保護第Ⅷ因子,并將第Ⅷ因子帶至需要其參與促進凝血過程的部位。醫(yī).學教育網(wǎng)搜集整理
在中至高切變力下血小板粘附于內(nèi)皮下層需要vWF 參與。血漿vWF 缺乏或質(zhì)的異常使血小板很少能粘附于內(nèi)皮下層。血小板伸展差,血小板聚集的數(shù)量和大?。ㄑǎ┚鶞p少。vWF 與血小板受體GPIb 和GPⅡb/Ⅲa的結(jié)合起著重要的作用。vWF 與GPIb 連接使血小板粘附于內(nèi)皮下層。vWF 與GPⅡb/Ⅲa的連接需要血小板激活,其它與GPⅡb/Ⅲa結(jié)合的粘蛋白如纖維蛋白原和纖維結(jié)合蛋白可競爭性抑制vWF和GPⅡb/Ⅲa的結(jié)合。盡管血漿vWF水平低于這些競爭性血漿蛋白質(zhì),但在局部表面vWF和GPⅡb/Ⅲa的連接仍具重要性。血小板vWF在凝血酶、ADP、膠原和其它誘導劑作用下釋放并首先與GPⅡb/Ⅲa連結(jié),與血漿vWF連接GPⅡb/Ⅲa不同,鈣螯合劑和抗GPⅡb/Ⅲa的單抗不能完全抑制這種表達。阿斯匹林部分抑制ADP誘導的表達,但不能抑制凝血酶誘導的表達。持續(xù)的高切變力可以誘導血小板聚集,在小動脈或部分阻塞的動脈中可能會達到這種條件。高切變力下血小板粘附和血栓形成不依賴于纖維蛋白原,而主要與vWF連接GPIb 和GPⅡb/Ⅲa有關(guān)。這種聚集不需要誘導劑,但依賴于存在高分子量vWF并與GPIb 和GPⅡb/Ⅲa結(jié)合。內(nèi)皮細胞和血小板來源的高分子量vWF多聚體比血漿中的作用更強,腎上腺素和肝素加強高切變力誘導的血小板聚集。因此vWF在血栓形成中可能起著重要的作用。
vWF的作用與其功能區(qū)的關(guān)系見表1.vWF與GPIb 的結(jié)合位點位于A1區(qū)509-695氨基酸殘基。瑞斯托霉素誘導的vWF與GPIb 的連接,殘基474-488和694-708起重要作用,可能為瑞斯托霉素的補充位點。Botrocetin(一種蝰蛇毒)也可調(diào)節(jié)vWF與 GPIb的連接。其與vWF的連接位點在539-643殘基,而在514-542的氨基酸在Botrocetin-vWF-GPIb 間的反應中起重要作用。膠原與vWF的連接位點在542-622殘基。肝素的連接位點在565-578.vWF與硫脂類的結(jié)合位點為569-584和628-645.這些作用位點均在A1區(qū)內(nèi)。膠原的另一個結(jié)合位點在A3區(qū)內(nèi)948-998,可能是vWF結(jié)合膠原的主要位點。與肝素結(jié)合的另一個位點在1-272殘基 ,該位點親和力低。vWF與GPⅡb/Ⅲa的結(jié)合位點在1744-1747殘基,這是一個由精氨酸-甘氨酸-門冬氨酸組成的四肽序列(RGDS),在其他粘蛋白如纖維蛋白原和纖維結(jié)合蛋白存在同樣的序列。具有四肽序列的多肽和纖維蛋白原γ-鏈十二肽段對vWF與GPⅡb/Ⅲa的連接有競爭性抑制作用。四肽序列在vWFAgⅡ中也存在,但作用不明。第Ⅷ因子與vWF的結(jié)合雖然是氫鍵,但很牢固。vWF的結(jié)合位點在1-272殘基區(qū)段內(nèi),第Ⅷ因子的結(jié)合位點在輕鏈N端的酸性區(qū),殘基1669-1689內(nèi)。游離第Ⅷ因子易被蛋白酶滅活,生存期很短。vWF與第Ⅷ因子結(jié)合可以防止第Ⅷ因子的快速滅活。他們結(jié)合的比例為1:1.vWF與內(nèi)皮下層和血小板的結(jié)合以及損傷內(nèi)皮細胞均釋放vWF,使局部第Ⅷ因子濃度增加并接近其他凝血因子,從而加強了血栓形成。
vWF的糖鏈與vWF的功能有關(guān)。去掉vWF末端的唾液酸后,在無誘導劑的情況下,vWF可與GPIb和GPⅡb/Ⅲa結(jié)合使血小板聚集,表明唾液酸有防止vWF自發(fā)性地參與血小板聚集的作用。糖鏈在穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),保持可溶性,防止被纖溶酶,胰蛋白酶及糜蛋白酶等的蛋白水解作用降解中起重要作用。在瑞斯托霉素存在時,O-連接的糖鏈在vWF-GPIb之間的反應中可能起重要作用。