组织型纤溶酶原激活因子对生物材料表面血小板黏附的体内和体外实验研究
表1 体内实验中不同材料的各组的血小板沉积的比较
注：和对照组相比，*P＜0.05；和对照组相比，**P＜0.01
3 讨论
生物膜是一种黏附于非生物或生物表面的微生物菌落，它们包裹与它们自身产生的细胞外基质（EMC）中，是微生物的生长过程中为了适应生存环境而形成的一种与浮游细胞相对应的存在，而多数生物膜细胞的感染与生物医学材料（如导管、人工心瓣膜和置换关节等）的应用密切相关。生物材料植入感染是生物材料临床应用所面临的严重问题，极大地限制了生物材料的临床应用和推广。有统计分析生物材料中心感染（BCI）发病率有上升趋势，占美国医院内感染的45%，死亡率为5%～60%。人工血管移植和人工机械瓣膜置换术后感染发生率高达1%～9%，死亡率3%～60%。
根据细菌性感染的机理，目前人们通过2种方式进行抗菌：一是对材料表面改性，阻止细菌黏附在材料表面；二是依靠静电作用使菌体被吸附到带正电荷的材料表面，通过干扰细菌细胞膜的组成取得杀菌效果。体内植入材料表面激活了血小板。由于体内植入材料表面激活了血小板，血小板会介导细菌的黏附，因此，就有抗黏附性型抗菌材料应运而生，抗凝血性能好的生物材料可以阻止细菌的黏附。肝素是一种具有良好抗凝血作用的天然物质，材料表面肝素化可以通过在界面局部肝素的释放而达到抗凝血作用。另外，纤维蛋白原吸附的减少、白蛋白吸附的增加，都可减少血小板的黏附和激活，达到阻止细菌黏附的效果。Bradley等［2］根据人体免疫学原理，在聚对苯二甲酸乙二醇脂材料表面涂覆一层白蛋白，通过抗菌试验，发现能够减少血小板的黏附和激活，从而非常有效的阻止了细菌的黏附。
研究发现，多种因素可以引起血管内皮细胞及单核细胞组织因子表达升高［3］，如组织的损伤、凝血酶、内毒素及细胞因子如IL-1(Interleukin-1)和肿瘤坏死因子(Tumoernecrosisfactor，TNF)等，而组织型纤溶酶原激活因子t-PA是含有527个氨基酸的丝氨酸蛋白水解酶，具有特异的溶栓作用，是治疗以血栓形成为主要病理变化的特效药［4，5］ 。
当材料植入机体血管内时，由于组织损伤及白细胞的激活会引发血液中及血管内皮细胞表面及血液中单核细胞表面组织因子活性的升高，从而导致血液中及内皮细胞表面的血小板聚集及血栓的形成，从而细菌黏附及生物膜形成。由此可以预见，应用t-PA包被处理生物材料后，能在局部有效抑制组织因子凝血途径的启动、进而防止材料表面的血栓形成，对于防止生物膜形成和细菌黏附非常重要。
本实验通过体内和体外实验研究表明，在GST-t-PA包被的材料进行体内生物材料实验，Cr51标记的血小板沉积明显少于对照组。其机制可能为：t-PA激活纤溶酶使纤维蛋白原和纤维蛋白溶解，并使血小板聚集溶解，血小板沉积减少，血小板释放细胞因子减少，如血小板源性生长因子和转化生长因子等，这些因子在移植血管的内膜增生中发挥关键作用［6］，从而抑制血管平滑肌细胞的增殖和迁徙，最终达到抑制生物膜形成的目的。至于其作用的机理及信号传导途径，有待进一步探讨。
【参考文献】
1 Conarweron JW，Stewart PS，Greenberg EP. Bacterial biofilms. A common cause of persistent infections. Science，1999，284：5418.
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