作者：新疆医科大学第六附属医院关节外科     曾林

深静脉血栓形成（DVT）多见于下肢静脉，是临床上常见的周围血管疾病。DVT急性期可在纤维蛋白溶解酶的作用下导致栓子脱落栓塞肺动脉，造成肺栓塞（PE）。DVT和PE被称为静脉栓塞（VTE），也是VTE的两个不同阶段。VTE在心脑血管疾病中的发生率位居第三，是仅次于急性心肌梗死和脑卒中的血管疾病。VTE也是发达国家中孕产妇死亡的重要原因，女性在正常怀孕过程中表现的许多症状与VTE的症状类似从而容易产生误诊。有研究显示亚洲人骨科术后DVT的发生率为10％～63％，且发生率逐年增高。但DVT在早期缺乏明显的或特异性的症状和体征及检验、检查的金标准，给DVT的早期诊治带来了极大的不便。

目前，公认的DVT病因有3个发病因素：血液高凝状态、血流瘀滞和血管内膜受损，以上三种因素往往同时存在，相互作用。为了能更加了解DVT的形成机制，需要寻求更多维度的技术方法来增加对其不同层次的全面认识。目前，多组学技术被越来越多地应用于了解复杂生物系统，揭示表型背后的分子特征，已经成为研究复杂疾病的一种强大工具。多组学研究涉及到了基因组、表观基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多层面的技术，通过运用多组学技术，可以更加系统全面地从不同分子层面上了解DVT，为DVT形成的机制阐述、分子靶点发现提供新的方向和思路。

深静脉血栓形成机制的基因组学研究

通过基因组学研究可以获得人体DNA遗传信息。静脉血栓的发生往往是遗传因素和环境因素共同作用的结果，且个体遗传缺陷的严重程度与其静脉血栓发生和致死率密切相关。其中遗传危险因素包括：抗凝血酶-III缺陷（AT-III）、蛋白C缺陷症，蛋白S缺陷症、V因子Leiden突变与活化蛋白C抵抗（APCR），凝血酶原G20210A（FIIG20210A）基因变异、高同型半胱氨酸血症、非O血型基因多态性等。通过对这些遗传危险因素相关基因的识别，有助于提高对深静脉血栓形成分子遗传基础的理解。

抗凝血酶Ⅲ缺陷：抗凝血酶有4种分别为（ATⅠ、ATⅡ、ATⅢ、ATⅣ），但目前只发现ATⅢ有临床意义。抗凝血酶是一种维生素K依赖的在肝脏合成的天然抗凝蛋白，是丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族的成员。在肝素存在时，抗凝血酶对靶蛋白酶灭活速度得以加快上千倍。抗凝血酶由SERPINC1基因编码，我国人群抗凝血酶缺乏发生率高于西方人群为2.29%。抗凝血酶缺陷症为常染色体显性遗传，可分为2种类型，Ⅰ型缺陷患者因突变导致抗凝血酶的产生或分泌缺陷；Ⅱ型缺陷患者因基因突变导致产生存在功能缺陷的抗凝血酶分子，Ⅱ型根据相关的功能缺陷又可分为3种亚型。该基因突变类型主要有点突变（错义突变、无义突变）、剪接位点突变、缺失和插入突变。引起遗传性抗凝血酶缺陷症的基因突变类型多为点突变。目前有相关研究报道了SERPINC1基因突变的新位点。

蛋白C缺陷：蛋白C（PC）是主要在肝脏产生的大小为62kDa的维生素K依赖性糖蛋白，通过灭活凝血因子Ⅴa、Ⅷa抑制凝血发挥抗凝作用。遗传性蛋白C缺陷症是一种罕见的常染色体显性遗传。PROC基因编码蛋白C，其位于染色体2q13-14上，长约11.2kb。蛋白C缺陷症分为2型，I型缺陷最为常见，特征是血浆蛋白C抗原水平和活性平行降低，反映功能性蛋白C合成减少；Ⅱ型缺陷少见，特征是蛋白C抗原水平正常而活性降低，反映蛋白合成正常而功能缺陷。错义和无义是PROC基因最常见的突变类型。Tang等首次对我国人群蛋白C缺乏症的遗传背景进行研究，发现PROCc.565C>T突变是PC缺乏症的最常见原因，也是血栓形成的普遍危险因素。Xu等发现PROC基因的5种新突变：c.742-744delAAG、c.383G>A、c.997G>A、c.1318C>T和c.833T>C。总之编码蛋白C的基因在机体抗凝机制中发挥着重要的作用，但调控机制需要进一步的证实及验证。

蛋白S缺陷：蛋白S是一种合成于肝脏的73kDa的维生素K依赖性单链血浆糖蛋白，是活化蛋白C（APC）的辅因子。蛋白S是通过增强APC灭活因子Ⅴa和因子Ⅷa的能力来参与抗凝调节。蛋白S也可直接抑制凝血酶原和FⅩ的复合物生成。遗传性蛋白S缺乏症是一种罕见的常染色体显性遗传病，因PROS1基因发生多种突变所致，该基因定位于人类染色体3q11.2。蛋白S的编码基因PROS1中的基因突变大部分为错义突变或短的缺失、插入突变，多于大片段的插入或缺失突变。Trai等发现复发性深静脉血栓形成与蛋白S的Tokushima突变有关。Nagaya等报道了由父系PROS1嵌合体引起的遗传性蛋白S缺乏症。Li等通过确定53个不相关的蛋白S缺乏症谱系，对其家族成员进行PROS1的遗传分析，为蛋白S缺乏症的临床发病机制与中国人群的遗传背景相关联提供了一个框架。关于PS具体调控机制需要进一步深入研究。

V因子编码基因的突变与APCR：F5基因编码凝血因子V，凝血因子V在凝血酶原复合物的形成中有着至关重要的作用。F5基因Leiden突变的是指第506位的精氨酸被谷氨酸所取代（Arg506氨Gln）。凝血因子V基因突变能导致APCR，导致蛋白C含量减少，引发血栓的形成。F5基因还存在其他位点的突变，如Arg306、Trp1920Arg、Ala512Val等，可导致不同程度的APCR。

其他相关基因：研究发现，ABO血型与DVT的发生之间存在一定的相关性，非O型血人群血栓发生率高于O型血人群，非O型血是DVT发生的独立危险因素。凝血酶FⅡG20210A基因多态性（存在种族和地域差异性分布）、纤溶酶原激活剂抑制物PAI-1基因多态性A-844G和-6754G/5G、亚甲基四氢叶酸还原酶基因突变、血管紧张素原基因多态性、血栓调节蛋白基因（rs104259）T等位基因、编码血小板膜糖蛋白GPVI的基因GP6等可能与DVT的发生相关。

深静脉血栓形成机制的表观基因组学研究

表观基因组学是一门在基因组水平上研究表观遗传修饰的学科，表观遗传修饰作用主要表现为DNA甲基化和组蛋白的翻译后修饰。癌症是DVT形成的高危因素。Cuff等揭示了肝细胞核因子1-β作为与凝血级联相关的血栓形成基因的转录因子的表观遗传调控；在卵巢和肾脏透明细胞癌联合队列中，转录因子启动子的蛋白水平和低甲基化与临床肿瘤相关静脉血栓形成风险增加显著相关。通过分析肝细胞癌中发生门静脉肿瘤血栓的全基因组甲基化谱，发现门静脉肿瘤血栓组织的整体DNA甲基化降低，异常甲基化基因与胚胎发育和形态发生显著相关。甲状腺过氧化物酶启动子的甲基化在肝细胞癌组织中下调，其表观基因组改变有望成为肝细胞癌肿瘤血栓形成患者的潜在生物标志物。但表观基因组学修饰对DVT具体影响机制仍需更多的实验来探究。

深静脉血栓形成的转录组学研究

转录组学是在整体水平上研究细胞中基因转录情况及转录调控规律，是从RNA水平研究基因表达的情况。

miRNA在DVT形成中的作用：miRNA是一种小的非编码RNA，通过与mRNA的3'untranslated区（3'UTR）杂交来调节基因表达水平。miR-374b-5p可通过下调白介素10的表达来促进DVT形成。Lu等的研究发现，miR-5189-3p的高表达可能通过Notch信号通路上调JAG1、Hes1和Notch1基因的表达，抑制细胞凋亡，上调Bcl-2，下调Bax蛋白水平，从而抑制下肢DVT的形成。通过研究发现miR-143-3p可靶向ATG2B以调节内皮祖细胞的功能促进DVT的溶解。另有研究对3例深静脉血栓形成患者和3例正常人的血浆样本进行RNA测序，并采用富集分析分析靶mRNA的潜在生物学功能，发现has-miR-8-150p、has-miR-5、has-miR-326-144p、has-miR-3a-199p、has-miR-5b-199p、hasmiR-5a-125p、has-let-5e-7p和has-miR-5-381p与DVT的形成相关。Han等发现miR-128-3p表达降低有利于细胞增殖和迁移，抑制人脐静脉内皮细胞的炎症、凋亡和粘附，促进DVT的形成。这个作用是靠其靶向沉默信息调节因子1实现的，表明miRNA的表达与DVT的发生发展密切相关。

lncRNA在DVT形成中的作用：长链非编码RNA（lncRNA）是长度超过200个核苷酸的RNA分子，没有蛋白质编码潜力，但在包括血管疾病在内的多种生理和病理过程中起着至关重要的作用。lncRNAGUSBP5-AS通过miR-2-2p/FOXO9/Akt通路调控FGF223和MMP3/1的表达，从而调节内皮祖细胞的血管生成、增殖和归巢能力，促进DVT的再通和溶解。Wang等发现lncRNAMALAT1肺腺癌转移相关转录物1通过介导miR-383-5p/BCL2L11轴调节人血管内皮细胞细胞凋亡。基于高通量转录组测序预测，并在DVT小鼠模型中进行功能实验，发现lncRNACrnde与miR-181a-5p竞争性结合以上调Pcyox1l（异戊烯半胱氨酸氧化酶1）表达，从而加重血管炎症损伤促进DVT形成。相关研究表明lncRNATUG1、lncRNANEAT1等长链非编码RNA通过不同的信号通路参与DVT的发生发展，有望成为DVT的潜在诊断生物标志物。这些研究为DVT的治疗寻找新的靶点提供了理论依据。

深静脉血栓形成的蛋白组学研究

蛋白组学一门是以蛋白为研究对象，研究细胞、组织或生物体蛋白组成及其变化规律的技术，用于发现诊断、预后和与疾病相关的病理生理机制的新标记物。应用蛋白组学技术可以发现DVT发生发展过程中的蛋白变化，从细胞分子水平上探究DVT的发病机制。将蛋白组学技术用于静脉血栓形成，通过病例/对照研究靶向85种蛋白质，再通过独立病例/对照研究进行验证，确定了血小板衍生生长因子β为静脉血栓相关。在一项针对92例急性DVT患者和45例对照者的小型研究中，使用高通量、多重免疫测定方法测量了45种蛋白质，鉴定了7种与急性静脉血栓栓塞显着相关的蛋白质；其中包括3种已知的静脉血栓栓塞相关标志物：p-选择素、组织因子通路抑制剂和血管性血友病因子，以及4种新标志物：转铁蛋白受体蛋白1、骨桥蛋白、博来霉素水解酶和ST2蛋白。通过采集并分析了59例危重青少年的血浆，其中9例发生了深静脉血栓形成，使用SOMAscan技术，发现CD36分子、巨噬细胞抑制细胞因子-1和促红细胞生成素受体与DVT发生发展略有相关。通过来自DVT和血浆蛋白组的大规模GWAS数据集进行遗传相关性扫描和因果分析，发现血浆蛋白质组与DVT的形成存在遗传相关性，并利用连锁不平衡回归分析，筛选出嗜铬粒蛋白-A、血浆补体因子B等8种血浆蛋白与DVT的发病存在相关性，但上述结论仍需进一步试验的验证。尽管现在很多血栓性疾病特征性蛋白的发现，为临床诊断、治疗带来了希望，但是，这些特异性蛋白还需经过漫长的临床验证过程。

深静脉血栓形成的代谢组学研究

代谢组学是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式。利用1H-NMR平台研究了DVT大鼠的尿液代谢物谱，发现差异代谢物（亮氨酸、谷氨酰胺、3-羟基丁酸、乳酸、丙酮、α-酮戊二酸等）与多个能量代谢途径有关，并可能成为DVT形成的候选生物标志物。谷艳等通过使用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱检测手段分析了DVT大鼠的血浆代谢谱，发现差异代谢通路主要集中在初级胆汁酸生物合成、胆汁分泌、组氨酸代谢、亚油酸代谢、甘油磷脂代谢和β-丙氨酸代谢。

Maekawa等将乳酸确定为兔血栓形成模型中最丰富的代谢产物，在一定程度上刺激了全血凝固并阻碍了血小板聚集。这些代谢组学研究证实了多种代谢物与DVT形成有统计学相关性。碳水化合物、脂质代谢、氨基酸代谢和能量代谢途径改变都与DVT形成有关，但这些缺乏特异性和敏感性。需要对各项代谢物进行全面的研究及评估，以期能得到有效的生物标志物。

DVT为一种具有高发病率和隐匿致死性的血管疾病，其诊断主要通过临床症状、体征、影像学和实验室检查结果相结合，但对DVT的早期筛查和诊断仍缺乏高敏感度和特异性的生物标志物。多组学的研究技术为进一步研究DVT的形成提供了新的思路，未来多组学技术在DVT的发生发展中仍有潜在的可挖掘空间。近几年新兴的单细胞测序技术也有助于进一步探究DVT的形成与发展。多组学技术研究在DVT的形成中的运用远不止于此，希望通过多组学技术，从不同组学角度出发寻找潜在的生物标志物和治疗靶点，减少DVT的发生率和致死率。

来源：骨科临床与研究杂志2024年3月第9卷第2期

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