概述
弥散性血管内凝血(Disseminated Intravascular Coagulation,DIC)是一种由感染性或非感染性病因引发的急性或慢性综合征,其主要特征是在血管内过度生成凝血酶,导致广泛的纤维蛋白原转化和微血管血栓的形成。DIC的临床表现非常多样,既可表现为广泛的血栓性损伤,也可表现为出血倾向,甚至两者并存。DIC的发病机制以凝血系统的异常激活为主,并伴随抗凝和纤溶系统的失调,通常在宿主暴露于病原体相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)时,组织因子(TF)在血管内表达,或接触途径被激活。炎症和免疫性血栓形成进一步放大了DIC过程,抗凝物质的消耗和内皮稳态的破坏降低了凝血的调控能力,导致全身微血管血栓的扩散。DIC的发展常与患者的多器官衰竭和死亡率增加密切相关,因此,早期识别DIC对于减轻患者的病理负担和改善预后至关重要。由于DIC的诱因和病理机制复杂多样,诊断依赖于量化出血失衡、血小板减少和纤维蛋白原转化的算法。目前的DIC诊断主要关注于显性消耗性凝血病的检测,急需改善以识别非显性或早期DIC状态。DIC患者的治疗策略包括解除诱发因素和支持性护理,尽管采取了医疗干预,DIC患者的死亡率仍然很高,表明需要基于病理机制的创新疗法来改善患者的预后。
引言
DIC是一种复杂而威胁生命的血栓性出血性疾病,可由多种感染性和非感染性病因触发。根据国际血栓和止血学会(ISTH)的定义,DIC是一种获得性综合征,其特征是全身性凝血激活,主要影响微血管,最终导致广泛的微血管损伤和器官功能障碍。DIC并不仅限于最初损伤的部位,而是会扩散至全身微血管系统,对多个器官产生损害。
病因
DIC是多种病理状态的并发症,包括严重的系统感染(如脓毒症)、恶性肿瘤、创伤、产科并发症(如胎盘早剥、羊水栓塞)、血管畸形、免疫系统的剧烈反应(如超敏反应)以及极端环境下的应激反应(如中暑)。尽管DIC的临床表现可能差异巨大,从无症状到轻微症状,再到严重血栓形成或出血,其核心机制仍然是血液中凝血酶的过度激活、纤维蛋白原转化为纤维蛋白以及血管内纤维蛋白沉积。DIC的消耗性凝血病会在凝血因子的消耗超出肝脏合成能力的情况下发展,通常伴有血小板减少,增加了出血的风险。与此同时,血管内形成的纤维蛋白通常通过纤溶酶介导的纤维蛋白溶解过程得以清除,导致循环中纤维蛋白降解产物(如D-二聚体)升高。如果纤溶系统无法有效地补偿凝血的过度激活,则微血管血栓形成会导致低灌注和外周器官的缺氧。
临床特征
DIC的临床表现包括广泛出血、皮肤瘀斑、低血压、呼吸急促和意识模糊等。其典型的临床表现可分为以下几类:
微血管血栓形成:DIC的核心特征之一是全身微血管内血栓的形成,可能导致急性器官功能障碍,如坏疽、急性肾损伤、肺和脑血栓形成。肺内血栓会导致气体交换受阻,造成低氧血症;血管壁损伤和血液细胞渗出引起急性呼吸窘迫综合征。肾小球和管周微血管血栓会引发肾脏低灌注、缺血-再灌注损伤,影响尿液滤过,导致急性肾损伤。
出血:出血表现包括皮肤的瘀点和瘀斑、坏死性紫癜、血管通路部位的出血、以及胃肠道、肺泡、肾上腺和中枢神经系统的黏膜出血。出血性倾向多见于伴随血小板减少或纤维蛋白原耗尽的患者。
休克:DIC患者可出现血容量性休克,通常是由于失血、内皮细胞通透性增加导致血浆外渗,以及血管张力下降。
微血管血栓和出血是多器官衰竭的主要原因,肺和肾对凝血功能障碍最为敏感。肺血栓会损害气体交换,导致低氧血症,并破坏肺泡血气屏障,导致肺泡充满血浆(水肿)和血细胞(出血),从而导致急性呼吸窘迫综合征。同样,肾小球和肾小管周围微血栓会导致低灌注和随后的缺血-再灌注损伤,损害尿液过滤,并诱发急性肾损伤。
流行病学
DIC的发生率取决于地理位置、临床环境、基础疾病类型和诊断标准。在不同病因的重症患者中,DIC的发病率各异。尽管目前尚无统一的全球发病率统计数据,但研究表明DIC的死亡率在31%至86%之间。DIC与死亡率密切相关,尤其是脓毒症相关的DIC,是患者28天内死亡的最强预测因素。
按主要基础疾病分组的危重患者DIC的发生率
诊断
由于DIC的病因多样,临床诊断需要结合患者的整体临床表现和一系列实验室检测指标。单一实验室检测无法确诊DIC,通常需结合多个生物标志物的结果。常用的凝血功能评估包括活化部分凝血活酶时间(aPTT)和凝血酶原时间(PT),特别是在脓毒症患者中,用于评估消耗性凝血病。近年出现的快速凝血和纤溶监测方法已在创伤治疗中应用,并初步显示出区分DIC患者的潜力。
目前,ISTH等机构制定的DIC诊断评分标准是最常用的诊断方法之一。ISTH的评分系统包括血小板计数、凝血酶原时间(PT)延长程度、纤维蛋白降解产物(如D-二聚体)和纤维蛋白原水平等参数,评分达到5分或以上提示显性DIC,低于5分则可能提示隐性DIC或早期DIC状态,通常需1-2天后复查。
如果≥5,与明显的 DIC 相符,则每天重复评分;如果<5,提示(不肯定)非明显的 DIC,则在 1 至 2 天内重复下一次评分。
DIC的病理生理机制
DIC的病理机制十分复杂,涉及多个生理系统的交叉激活,包括凝血、血小板、纤溶、补体、先天免疫和炎症等。典型的DIC病理过程中,凝血酶生成和血管内皮病变为核心环节。
宿主防御的细胞和分子成分在 DIC 发病机制中的相互作用。
凝血的启动
凝血过程主要通过组织因子(TF)与循环中的凝血因子VII/VIIa接触而触发。在脓毒症等病理状态下,接触途径的激活也可能进一步增强凝血和炎症反应。TF通常在血管外的细胞中表达,形成保护性止血屏障,而在血管细胞上通常被抑制。研究发现,单核细胞、血小板、中性粒细胞、淋巴细胞和内皮细胞可以诱导表达TF。弥散性血管内凝血(DIC)中,单核细胞是血管内TF的主要来源,而其他血管细胞的TF转录存在争议。
在系统性感染中,TF表达的诱导是机体的初级免疫反应。此过程由模式识别受体(PRRs)识别病原体相关分子模式(PAMPs)和宿主衍生的损伤相关分子模式(DAMPs),或者通过激活免疫球蛋白Fc受体来启动。PRRs的信号传导增强了单核细胞中促凝和促炎反应,从而增加了TF的表达。此外,细胞内免疫传感器如炎症小体也会促进焦亡细胞释放TF,从而传播促凝因子。
在血管内,TF表达可以通过多种炎症信号放大,例如蛋白酶激活受体(PARs)、补体因子和P-选择素介导的白细胞相互作用。研究表明,在实验性细菌血症和病毒血症中,TF的中和能够预防血栓形成,显示了TF驱动的凝血在DIC中的关键作用。然而,在人类中,TF在止血中的重要功能限制了其中和剂的全身性应用,因为在一项抑制活性FVIIa的脓毒症试验中,观察到出血增加和死亡率上升。
DIC中的凝血启动机制 在弥散性血管内凝血(DIC)中,凝血的启动机制涉及病原体、死亡细胞及其衍生的分子模式(病原相关分子模式PAMPs和损伤相关分子模式DAMPs)。这些分子模式通过模式识别受体(PRRs)信号传递来诱导组织因子(TF)的表达,同时促使单核细胞释放微粒,并促进促炎细胞因子的合成,从而进一步增强TF的表达。这一过程通过外源性途径启动了凝血过程。同时,接触激活途径也可在病原体、PAMPs、DAMPs和细胞碎片表面发生,导致凝血因子XII的激活生成(FXIIa)。尤其是,细菌源性的长链多磷酸盐(LC-poly-Ps)、血小板释放的短链多磷酸盐(SC-poly-P),以及细胞外核酸(DNA/RNA)等可以引发FXII的接触介导性自身激活,进而通过内源性途径触发凝血。这两个途径最终汇合成共同凝血机制,导致凝血酶生成,继而激活血小板,形成纤维蛋白和血栓。
凝血的放大
DIC中凝血的放大主要受抗凝血酶(antithrombin,AT)调节,AT是一种循环的丝氨酸蛋白酶抑制剂,抑制所有凝血丝氨酸蛋白酶。抗凝血酶的抗凝功能通过内皮糖萼中的硫酸乙酰肝素蛋白多糖显著增强。独立于其抗凝功能,抗凝血酶与细胞表面的syndecan-4相互作用可促进抗炎反应,减少组织因子和促炎细胞因子的生成,并防止内皮糖萼的脱落。在DIC中,抗凝血酶水平因凝血病的消耗、可能的血管渗漏和肝脏合成减少而降低,其活性受内皮糖萼降解的影响。抗凝血酶水平低于70%与病情恶化和死亡率增加相关。临床试验中,尽管抗凝血酶补充未改善脓毒症患者的总体结局,但事后分析显示在未联合肝素治疗的DIC患者中具有益处。因此,抗凝血酶补充已被日本批准用于脓毒症相关的DIC。
终末凝血反应
活化的蛋白C(APC)通过蛋白水解失活FVa和FVIIIa下调终末凝血反应。APC的抗凝功能由蛋白S和带负电的磷脂结合增强,这些磷脂集中在凝血酶激酶和凝血酶原激酶复合物上。蛋白C的激活需要内皮表面凝血酶-凝血调节蛋白(TM)复合物的形成,并通过内皮蛋白C受体(EPCR)增强。EPCR结合的APC具有细胞保护性抗炎和抗凋亡作用,并通过PAR信号传递防止血管通透性增加。DIC中的PC-TM通路因内皮上TM和EPCR的脱落以及血浆PC的消耗而失调。不出意料的是,TM和APC补充在一些临床研究中具有益处。与抗凝血酶相似,重组TM降低了脓毒症和DIC患者的死亡率,但对非DIC患者无效。尽管APC增加了出血风险,但在脓毒症患者中显示出益处,并曾使用了10年。随后一项大规模临床试验未显示生存优势,导致APC被撤出临床使用,尽管对严重凝血病患者有一定效果。最近,具有降低抗凝但保留抗炎功能的APC变体在小鼠脓毒症和缺血性中风模型中降低了死亡率,并减少了中风患者的出血事件。这些APC变体是否能在DIC中提供保护还有待确定。
炎症诱导的DIC放大
DIC相关的病理状态通常表现为全身性炎症,并伴有多种病理生理效应。炎症与止血失调的交互作用已被广泛研究,特别是在脓毒症中。DIC中过度表达的促炎细胞因子(如肿瘤坏死因子TNF、白细胞介素IL-1β和IL-6)具有促凝作用,而调节性细胞因子IL-10则抑制凝血。促炎细胞因子还会下调抗凝机制,支持内皮病变,并调节纤溶,最终在脓毒症模型中呈现净促凝作用。与动物模型不同,在脓毒症试验中,TNF和IL-1β的抑制未能降低DIC的发生率。同样,IL-6的阻断也未改善与COVID-19相关的凝血障碍。
在局部促凝环境中,凝血酶依赖的途径和APC均可启动PAR信号传导。这些血栓性炎症事件的结果因PAR种类、相关受体如EPCR的占有率、适配器分子及炎性细胞因子的共同刺激而复杂化。一般而言,凝血酶信号诱导促炎和促凝反应,而APC则促进细胞保护性抗炎效果。在DIC中,凝血酶还会诱导血小板释放促凝和促炎蛋白如FV和P-选择素,后者是强效的白细胞黏附分子并可在单核细胞中诱导TF表达。凝血酶还会激活整合素IIb/IIIa的构象,促进血小板聚集,暴露带负电的磷脂以增强凝血反应,并释放血小板多磷酸盐以支持接触途径的凝血反应。在内皮细胞上,凝血酶会触发魏博-帕拉德小体(WPBs)的脱粒,释放P-选择素和血管性血友病因子,诱导促炎和细胞黏附分子的表达,并增加血管通透性。临床试验中,抑制PAR1信号传导可降低缺血事件,但出血风险增加;选择性PAR1调节剂在实验模型中减少了血栓形成,或许也对DIC有益。
先天免疫对凝血的放大
DIC的病理机制通过免疫性血栓形成机制加剧,主要包括诱导或增强高凝状态的原发性免疫反应。补体激活和中性粒细胞胞外陷阱(NETs)对凝血病理的放大作用,尤其是COVID-19患者中表现显著。补体是识别、杀伤和清除入侵病原体或受损细胞的固有蛋白水解级联反应。补体和凝血途径通过双向交叉联系紧密,其中直接促凝的补体介质包括过敏毒素、调理素和终末补体复合物的中间产物。一般而言,C3a和C5a过敏毒素促进血管细胞的炎症激活,而C4a则可通过PAR改变内皮通透性。C5a诱导内皮细胞、单核细胞和中性粒细胞的TF表达,终末补体复合物中间产物促进TF去隐蔽化,从而发生促凝构象变化。补体还可激活血小板,导致其聚集、暴露带负电的磷脂、脱粒并释放促血栓因子。此外,C5b-9插入血浆膜可诱导血管细胞释放促血栓性微囊泡,从而在DIC中传播高凝状态。实验性脓毒症模型中,补体抑制剂可预防DIC的发生。
DIC中补体与凝血和微血管的相互作用
在弥散性血管内凝血(DIC)中,病原体、病原体相关分子模式(PAMPs)、中性粒细胞胞外陷阱(NETs)、细胞碎片和损伤相关分子模式(DAMPs)可通过经典途径(CP)、凝集素途径(LP)或替代途径(AP)激活补体级联反应,这三条途径均汇聚于C3的激活。经典和凝集素途径中,C3转化酶的形成涉及C4的裂解,产生C4b转化酶成分和C4a。C4a是一种过敏毒素,可通过PAR-1和PAR-4信号通路增加内皮通透性。通过三条途径生成的C3转化酶可裂解C3,形成C3a和C3b。C3a是一种过敏毒素,可激活血小板和白细胞;而C3b是一种强效的调理素,促进病原体、细胞碎片以及循环中的红细胞和血小板的调理吞噬,导致血管外溶血和血小板减少。C3b还是C5转化酶的组成部分,裂解C5生成C5a和C5b。
C5a是一种强效的趋化因子和白细胞激活剂,同时也是单核细胞上组织因子(TF)和内皮细胞上纤溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)的诱导因子。C5b则启动C5b-9终末补体复合物(也称为膜攻击复合物)的形成,这一复合物在细胞膜上形成胞溶孔洞,引起细菌溶解或宿主器官细胞死亡。C5b-9还可以激活血小板,并诱导单核细胞表达TF和释放微粒。MASP代表甘露糖结合丝氨酸蛋白酶;MBL代表甘露糖结合凝集素。
中性粒细胞胞外陷阱(NETs)是先天免疫系统的一部分,旨在捕捉和杀灭入侵病原体。NETs的生成过程通过激活凝血反应、抗凝网络的失调以及血小板和白细胞的相互作用,在局部形成纤维蛋白网络,从而进一步增强了NETs的病原体捕获能力。NETs通过组织因子(TF)依赖途径和/或凝血因子XII(FXII)依赖途径促进凝血,而NETs中集中的中性粒细胞蛋白酶则抑制抗凝机制。
NETs中TF的细胞来源不总是明确的,且可能随不同病理状况而异。P-选择素的暴露会促进NETosis(NETs形成),诱导单核细胞中TF转录,并支持TF+微粒在血栓形成过程中的积累。NETs释放的细胞游离DNA增强了接触途径的反应,从而促进凝血酶的生成,而组蛋白则诱导血小板激活和魏博-帕拉德小体(WPB)的外排。不出所料,DNA的降解或组蛋白的中和在实验模型中能够减少凝血病态反应。
新的研究发现,组蛋白能够替代凝血因子Va(FVa)并与凝血因子Xa(FXa)形成替代性凝血酶原酶复合物,这一复合物不受活化蛋白C(APC)的抗凝控制。DIC患者中循环组蛋白水平升高可能是病理的促进因素,因此对组蛋白的中和可能具有治疗益处。
免疫机制在DIC中凝血传播的作用
在弥散性血管内凝血(DIC)中,免疫机制在凝血的传播过程中起到关键作用。病原体与中性粒细胞、巨噬细胞和血小板的相互作用会诱导中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的形成。NETs的成分,如组蛋白和DNA/核小体,能够进一步放大凝血途径,导致凝血酶生成。NETs和促炎细胞因子共同促进单核细胞上组织因子(TF)的表达,从而介导TF依赖的凝血。
细胞游离DNA支持接触激活途径和内源性凝血,而细胞外组蛋白可激活血小板并诱导内皮储存颗粒(如魏博-帕拉德小体,WPBs)的外排,从而释放血管性血友病因子和P-选择素,进一步促进微血管血栓形成。凝血酶也具有类似的分泌诱导效应,进一步放大DIC中的血栓形成。
DIC的纤溶调节
血管内纤维蛋白的形成启动了纤溶酶介导的纤维蛋白溶解过程,调节DIC的表型表现。纤溶酶的激活由组织型纤溶酶原激活物(t-PA)和其调节因子纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)的平衡表达所控制。内皮细胞是t-PA和PAI-1的主要来源,其合成受炎症介质的调控。凝血酶、组胺、缓激肽和肿瘤坏死因子(TNF)等分泌物可迅速促进内皮释放t-PA,启动纤溶;而延迟释放的高炎症因子如IL-6则会诱导PAI-1表达,从而抑制纤溶。凝血酶刺激的血小板还会释放活性的PAI-1,进一步增强DIC的促凝状态。在脓毒症中,PAI-1升高与凝血病、多器官衰竭和死亡率相关。而PAI-1表达降低或其蛋白水解失活则与急性早幼粒细胞白血病(APL)相关的高纤溶状态有关。实验性脓毒症模型中,抑制PAI-1或补充t-PA可减少血栓形成,对具有极高PAI-1水平的低纤溶病例可能具有益处。
DIC相关病理
与DIC相关的临床状态包括细菌和病毒感染及严重的无菌性器官损伤/炎症,如创伤、胰腺炎、肝硬化、癌症、血管异常和血管炎、中暑和蛇咬。总体来看,感染性疾病、创伤和恶性肿瘤占北美和欧洲DIC病例的三分之二以上。脓毒症相关的DIC病理原型表现为凝血过度和纤溶抑制,导致血栓性器官损伤。凝血因子的消耗增加了患者的出血风险。在创伤和产科灾难相关的DIC中,严重的凝血因子消耗与突然的高纤溶状态并存;而APL和主动脉瘤则通常伴随慢性纤溶增加,主要引起出血性并发症。
DIC中血栓性和纤溶性表型的发病机制
弥散性血管内凝血(DIC)的血栓性表型是由于病原体/病原相关分子模式(PAMPs)、细胞碎片/损伤相关分子模式(DAMPs)和中性粒细胞胞外陷阱(NETs)暴露于循环血液中,引发全身炎症和内皮损伤。这些因素促进凝血系统的激活,并抑制抗凝和纤溶活动,导致凝血酶生成失控,形成微血管血栓。当纤维蛋白原和其他凝血因子消耗殆尽时,出血风险显著增加。微血管血栓和出血对组织和器官的损害同样严重,常导致死亡。
DIC的纤溶性表型更常见于创伤和急性早幼粒细胞白血病(APL)中。在这些情况下,大量t-PA的释放和纤溶酶生成引发过度纤溶,破坏早期止血性血栓,释放纤维蛋白降解产物D-二聚体。在APL中,细胞表面的磷脂酰丝氨酸结合蛋白(Annexin II)与t-PA结合,防止其被抑制,从而增强纤溶酶生成和纤维蛋白降解。炎症和创伤过程中释放的蛋白酶,如中性粒细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶,进一步降解纤维蛋白原和纤维蛋白,生成纤维蛋白原降解产物,这些产物增加出血风险,导致器官功能衰竭和死亡。
感染性疾病中的DIC
感染引发的脓毒症是促进弥散性血管内凝血(DIC)的最常见医学条件之一。脓毒症是一种由宿主对微生物感染的过度和失调反应引起的危及生命的器官功能障碍综合征。脓毒症相关的DIC是多器官衰竭的重要原因,也是死亡率的独立预测因素。
细菌感染
革兰氏阴性(G−)和革兰氏阳性(G+)感染中DIC的发生率相似。在G−菌血症中,脓毒症的炎症、凝血障碍和休克的发病机制主要由脂多糖(LPS)驱动,这是G−细菌细胞壁的特定成分。LPS通过CD14-Toll样受体4(TLR4)信号直接在单核细胞中触发组织因子(TF)的表达,同时通过促炎细胞因子间接增加炎症反应。补体系统、中性粒细胞胞外陷阱(NETs)和损伤相关分子模式(DAMPs)等免疫血栓机制在前临床模型中已被证实会放大炎症反应,但其对人类病理的贡献仍需在临床研究中确认。
在G+菌血症中,促炎和促凝的单核细胞反应由脂肪酰化的细胞壁PAMPs通过TLR2触发,或由肽聚糖(peptidoglycan)激活细胞内的核苷酸结合寡聚化结构域传感器(NOD)。由于肽聚糖的聚合结构,它还可以激活体液蛋白水解级联反应,如补体和接触凝血途径,并抑制抗凝血酶的功能。高凝状态进一步通过G−和G+细菌包涵体中释放的长链多磷酸盐放大,这些多磷酸盐能够触发FXII的激活,继而生成凝血酶和血管活性缓激肽。为抵抗宿主的免疫防御,许多细菌分泌调节宿主止血、补体或纤溶系统的分子,这些分子可进一步影响脓毒症相关的DIC。
表2. 细菌衍生的宿主凝血、纤溶和补体系统调节因子
细菌因子 | 细菌种类 | 宿主靶点 | 宿主效应 |
---|---|---|---|
金黄色葡萄球菌激酶(Staphylokinase) | 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus) | 纤溶酶原(Plasminogen) | 激活纤溶系统 |
葡萄球菌凝固酶(Staphylocoagulase) | 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus) | 凝血酶原(Prothrombin) | 通过非蛋白水解的构象变化激活凝血 |
凝集因子A和B(CLFA, CLFB) | 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus) | 纤维蛋白原和血小板 | 妨碍病原体清除 |
细胞外纤维蛋白原结合蛋白(Efb) | 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus) | 纤维蛋白原,C3 | 抑制血小板聚集、中性粒细胞与纤维蛋白原的结合以及补体介导的调理和吞噬 |
葡萄球菌类超抗原样蛋白10(SSL10) | 金黄色葡萄球菌(Staphylococcus) | 维生素K依赖的凝血因子 | 通过靶向凝血因子的Gla结构域抑制凝血 |
链激酶(Streptokinase) | 链球菌(Streptococcus) | 纤溶酶原(Plasminogen) | 激活纤溶系统 |
链球菌补体抑制物(SIC) | 链球菌(Streptococcus) | 高分子量激肽原(HK) | 抑制补体和接触激活相 |
表面胶原样蛋白A和B(Scl) | A群链球菌(Group A Streptococcus) | TAFI、凝血酶和纤溶酶 | 促进TAFI活化,从而抑制纤溶 |
Omptins | G−细菌(大肠杆菌、沙门氏菌和耶尔森菌) | 组织因子途径抑制物(TFPI) | 抑制TFPI介导的抗凝作用 |
磷脂酶(Phospholipases) | 多种细菌种类 | GPI锚定蛋白(TFPI、uPAR、CD55和CD59) | 切割细胞表面的GPI锚定蛋白,降低抗凝、促纤溶和抗补体功能 |
糖苷酶(透明质酸酶、唾液酸酶、肝素酶、软骨素酶) | 多种细菌种类 | 透明质酸、唾液酸、肝素/硫酸肝素和软骨素残基 | 降解糖萼,导致抗凝活性下降并削弱对组蛋白诱导毒性的细胞保护 |
DNA酶(DNAse) | 多种细菌种类 | 中性粒细胞胞外陷阱(NETs)、细胞游离DNA | 降解促凝血的DNA和NETs |
多磷酸盐(Polyphosphates) | 多种细菌种类 | 凝血因子XII(FXII) | 触发接触途径的激活 |
脂多糖(LPS) | G−细菌 | CD14-TLR4信号通路;补体和接触途径 | 诱导促炎细胞因子、组织因子(TF)和PAI-1的生成,以及接触和替代补体途径的激活 |
肽聚糖(Peptidoglycan) | G+细菌 | Fc受体、NOD和炎性小体信号通路;补体和接触激活途径;抑制抗凝血酶 | 诱导细胞因子和TF的表达,并激活补体和接触途径 |
病毒感染中的DIC
急性病毒感染(如埃博拉、马尔堡、克里米亚-刚果出血热、拉沙热、黄热病、汉坦病毒、登革热和SARS-CoV-2)常会引发凝血并发症。病毒的病原体相关分子模式(PAMPs)可激活内涵体Toll样受体(TLR),如TLR3和TLR7,从而促进组织因子(TF)的转录。病毒可以诱导内皮细胞和单核细胞表达TF,且TF的中和在埃博拉和HIV感染中能够减轻凝血障碍并改善生存率。与细菌血症类似,表达TF的单核细胞还会表达促炎细胞因子TNF、IL-1β和IL-6,并可能在疾病治愈后继续支持凝血并发症。此外,一些包膜病毒(如单纯疱疹病毒)可以在其磷脂包膜中捕获宿主来源的TF,增加其感染性,并促发高凝状态。
在严重SARS-CoV-2感染中常观察到血管内凝血障碍,表现为非显性DIC,并可能引发血栓和出血并发症。非存活COVID-19患者中D-二聚体水平的逐渐升高反映了活跃的凝血障碍,并预示着血栓并发症和死亡风险。COVID-19中的凝血障碍机制仍在研究中,可能涉及炎性介质、补体和自身免疫机制。基于目前的证据,美国血液学会建议在无静脉血栓栓塞证据的COVID-19患者中采用预防性抗凝治疗。
非感染性疾病中的DIC
大多数癌症相关的凝血障碍依赖于TF。恶性细胞和癌症衍生的微粒表达TF,促进肿瘤进展和转移。此外,一些肿瘤会表达一种胱氨酸内肽酶“癌症促凝因子”,可直接激活FX并影响止血。癌症相关的DIC通常表现为慢性无症状进展,实质性肿瘤更易出现血栓事件,而血液恶性肿瘤则以出血事件为主。转移性癌症患者的慢性血栓性DIC可从预防性肝素治疗中获益,而抗纤溶药物常用于控制急性早幼粒细胞白血病(APL)患者的出血。
创伤中的DIC
创伤引发的DIC始于损伤后血管外TF的暴露,并由DAMPs、失血性休克及可能的叠加感染所放大,导致凝血酶生成、血小板激活和纤溶功能障碍。早期创伤性DIC表现为高纤溶表型,因此在创伤后3小时内使用抗纤溶药物(如氨甲环酸)效果良好;而在晚期,由于PAI-1表达的延迟,纤溶状态转向低纤溶,导致微血管血栓形成并加重器官损伤。
妊娠和产科急症中的DIC
DIC并发症也见于妊娠和产科急症中,如胎盘早剥、羊水栓塞和子痫。这些情况下,胎盘中的TF渗入母体循环,伴随凝血调节蛋白(TM)的减少和PAI-1的增加,从而提升血栓风险。新生儿因其止血系统未发育完全,亦易发生DIC,尤其是早产儿中。
未来展望
由于DIC在基础病因、促凝触发物、抗凝失调和出血与血栓并发症方面的多样性,临床上对其评估具有挑战性,非显性DIC难以准确诊断,而显性DIC的确诊通常在生理代偿机制失效后才进行。因此,改进DIC亚型的生物标志物定义和患者分层非常重要。理想情况下,DIC亚型的生物标志物组合应能反映病理机制并允许针对性治疗,而不是一刀切的抗凝策略。此外,还需深入了解前DIC状态和病程预测,这将有助于扩展治疗方案,引入副作用较少的预防性干预措施。
目前DIC的治疗主要针对基础病因(如感染、创伤和恶性肿瘤),以补充凝血因子、抗凝物质和血小板为主,以恢复凝血平衡。直接靶向TF途径或补充TFPI会显著增加出血风险,除非抑制剂能够在局部靶向血栓形成部位,否则全身使用效果有限。相比之下,限制凝血放大(如抑制接触/内源性途径或调控终末反应)显示出更好的潜力。短效的FXa和凝血酶抑制剂在实验性脓毒症模型中能缓解DIC并保护器官功能,但这些策略仍需进一步的临床验证。
最后,DIC的发病率和表型表达中的基因变异作用尚未深入研究,随着基因测序的普及,预计未来十年中癌症相关DIC中会出现更多基因多态性关联。整合遗传数据、生物标志物动态和临床结果将是一个复杂的过程,可能需要机器学习算法和跨学科合作来为患者量身定制个性化疗法。
原文链接:
https://ashpublications.org/blood/article/139/13/1973/476660/Disseminated-intravascular-coagulation-and-its