凝血因子 III
血液凝固的外在途径是由血浆因子 VII(F7; 613878 ) 与组织因子(F3)接触启动的,组织因子(F3) 是一种细胞膜糖蛋白,通常与血流分离,但可在组织损伤后暴露或在内皮细胞中新合成或内毒素和细胞因子刺激后的白细胞。一旦形成,组织因子/因子 VII 复合物转化为组织因子和酶活性因子 VII(F7a) 的复合物;这种转化导致因子 X(F10; 613872 ) 和 IX( 300746 ) 和凝血酶原( 176930 ) 的激活,并最终导致纤维蛋白( 134570 / 134580) 的形成)。这些过程由血浆蛋白酶抑制剂和由血栓调节蛋白(调节188040) -蛋白C(612283)途径。外在途径中的另一种调节机制称为组织因子途径抑制剂(TFPI;152310)。有关评论,请参阅Davie 等人(1991)。
▼ 克隆与表达
斯派塞等人(1987)分离出组织因子的 cDNA 克隆。从 cDNA 的核苷酸序列推导出的氨基酸序列表明,组织因子是作为具有 32 个氨基酸的前导序列的更高分子量前体合成的,而成熟蛋白的序列表明存在 3 个不同的结构域:细胞外(残基 1-219)、疏水性(残基 220-242) 和细胞质(残基 243-263)。斯卡帕蒂等人(1987)在 lambda-gt11 中筛选人胎盘 cDNA 文库以表达组织因子抗原。在筛选的 400 万个重组克隆中,一个阳性表达的蛋白质与真正的人脑组织因子共享表位。1.1-kb cDNA 插入片段编码含有脑组织因子 N 端蛋白质序列的肽。
▼ 基因结构
麦克曼等人(1989)提出了 F3 基因的完整序列。它长 12.4 kb,有 6 个外显子。麦克曼等人(1990)得出结论,组织因子启动子相对复杂。
波格丹诺夫等人(2003)确定了一种可变剪接形式的人类组织因子,它包含大部分细胞外结构域,但缺乏跨膜结构域,并以独特的肽序列终止。该序列包括所有外显子 1 到 4。外显子 5 不存在,外显子 4 直接与外显子 6 剪接。因为外显子 6 以不完整密码子开头,而外显子 4 以完整密码子结尾,这种融合产生了一个开放解读码组( ORF) 移码。新的 ORF 编码可变剪接的人类组织因子(asHTF),其成熟肽包含 206 个氨基酸。残基 1-166 与 TF 的细胞外结构域相同,残基 167-206 对应于独特的 C 末端。波格丹诺夫等人(2003)注意到参与 F7a 结合的 165-166 赖氨酸双峰在 asHTF 中保持。RT-PCR 证实了 asHTF 在人肺、胎盘和胰腺以及 CD14+ 单核细胞中的表达。胎盘和胰腺中的 asHTF 水平远低于肺组织。
▼ 测绘
卡森等人(1985 年)通过使用物种特异性敏感显色测定法研究体细胞杂种,将 F3 基因对应到 1pter-p21。
Scarpati 等人使用组织因子克隆与流式分选的人类染色体杂交(1987)表明组织因子基因位于 1 号染色体上。Scarpati 等人(1987)使用 RFLP 通过多点连锁分析将因子 III 对应到近端 1p,其中探针已知跨越该区域。从体细胞杂交到达的位置判断,F3的位置可能在1p22-p21区域。通过原位杂交,Kao 等人(1988)同样将 F3 对应到 1p22-p21。
▼ 基因功能
德雷克等人(1989)发现外膜成纤维细胞和血管周围的血管平滑肌细胞表达的组织因子提供了一种止血屏障,当血管完整性被破坏时会激活凝血。他们还发现 TF 由心肌表达,而不由骨骼肌表达。
凝血蛋白酶级联由外在(TF/FVIIa) 和内在(FVIIIa/FIXa) 途径组成,它们共同维持止血( Davie et al., 1991 )。
波格丹诺夫等人(2003)发现 asHTF 是可溶的,在血液中循环,当暴露于磷脂时表现出促凝活性,并被纳入血栓中。作者提出,asHTF 与血栓边缘的结合通过创建一个启动和遗传凝血的表面来促进血栓生长。
▼ 动物模型
与早期研究的结果表明 TF-null 小鼠胚胎在妊娠中期后无法存活相反,Toomey 等人(1997)发现 14% 来自混合背景的 TF 缺陷胚胎逃脱了这种早期死亡并存活到出生。在肉眼和显微镜检查中,这些妊娠晚期、缺乏 TF 的胚胎看起来是正常的。此外,TF +/+、TF +/- 和 TF -/- 畸胎瘤和畸胎癌的生长和血管分布无法区分。图米等人(1997)得出结论,肿瘤生长和血管生成不需要肿瘤衍生的 TF,并且综合数据不支持 TF 在胚胎血管发育中的重要作用。
埃利希等人(1999)产生了组织因子水平低的小鼠,发现它们的子宫止血功能受损。在低 FVII 小鼠中观察到类似的表型。
帕林斯基等人(2002)对低 TF 小鼠进行了详细的表征。这些小鼠的寿命比野生型小鼠短。对低 TF 小鼠各种组织的组织学分析显示,它们的心脏中选择性地存在含铁血黄素沉积和纤维化。研究结果表明,低 TF 小鼠的心脏纤维化是由止血功能受损导致的心脏血管出血引起的。表现出低水平的鼠 FVII 的小鼠在它们的心脏中表现出类似的含铁血黄素沉积和纤维化模式。相比之下,血友病 B 模型 F9 -/- 小鼠的心脏正常。帕林斯基等人(2002)提出心肌细胞的 TF 表达提供了二级止血屏障,以保护心脏免受出血。
为了检查 TF 胞质结构域的作用,Melis 等人(2001)开发了具有 18 个 C 末端氨基酸的靶向缺失的小鼠。这些小鼠表现出正常的胚胎发育、存活、生育能力和凝血功能。因子 VIIa 或因子 Xa( 613872 ) 刺激突变成纤维细胞诱导 p44( 601795 )/p42( 176948 ) MAPK 活化,类似于在野生型成纤维细胞中发现的。梅利斯等人(2001)得出结论,TF 的胞质结构域对于胚胎发生和出生后生理过程中的信号转导不是必需的。
伊瑟曼等人(2003)表明,血栓调节蛋白( 188040 )缺陷小鼠胚胎的流产是由 TF 启动的母胎界面血液凝固级联激活引起的。活化的凝血因子通过两种不同的机制诱导细胞死亡和胎盘滋养层细胞的生长抑制。巨型滋养层细胞的死亡是由纤维蛋白原转化为纤维蛋白(见134820)和随后形成的纤维蛋白降解产物引起的。相反,滋养层细胞的生长停滞不是由纤维蛋白介导的,而是可能是凝血因子与蛋白酶激活受体 PAR2( 600933 ) 和PAR4( 602779 ) 结合的结果。伊瑟曼等人(2003)得出结论,他们的研究结果表明血栓调节蛋白-C 蛋白系统在控制胎盘中滋养层细胞的生长和存活方面具有新的功能。该功能对于维持妊娠至关重要。
Badeanlou 等人(2011)发现喂食高脂肪饮食的小鼠血浆和附睾内脏脂肪组织提取物中的 Tf 活性上调。缺乏 Tf 细胞质结构域的突变小鼠(Tf-δ-CT 小鼠)或 Par2 表达缺陷(Par2 -/- 小鼠)在喂食高脂肪饮食时比野生型小鼠体重增加更少。与喂食高脂肪饮食的野生型小鼠相比,Tf-δ-CT 或 Par2 -/- 小鼠的血浆游离脂肪酸浓度、空腹胰岛素和葡萄糖浓度也较低,胰岛素敏感性和葡萄糖耐量也有所改善。Tf-δ-CT Par2 -/- 双突变小鼠没有表现出累加效应。在造血细胞中,Tf/Par2 信号的消融可减少脂肪组织巨噬细胞炎症,而巨噬细胞 Tf 信号的特异性抑制可改善胰岛素抵抗。在非造血细胞中,Tf/F7a/Par2 信号促进肥胖。
莱因哈特等人(2012)表明,肠道微生物群促进 TF 糖基化,这与组织因子在细胞表面的定位、凝血蛋白酶的激活和小肠 TF 细胞质结构域的磷酸化有关。定植无菌小鼠的抗 Tf 治疗降低了微生物群诱导的血管重塑和促血管生成因子 angiopoietin-1(ANG1; 601667) 的表达) 在小肠中。Tf 细胞质结构域遗传缺失或具有亚型 Tf 等位基因的小鼠肠血管密度降低。Tf 下游的凝血蛋白酶激活与血管生成有关的蛋白酶激活受体(PAR) 信号传导。Par1( 187930 ) 缺陷但 Par2 缺陷小鼠的小肠中血管密度和 Tf 细胞质结构域的磷酸化降低,而凝血酶( 176930 ) 的抑制表明凝血酶-Par1 信号传导位于 Tf 磷酸化的上游。莱因哈特等人(2012)得出结论,微生物群诱导的血管外 TF-PAR1 信号环是小肠血管重塑的新途径。