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肝素
heparin
定义:N-硫酸和艾杜糖醛酸含量较多的一种糖胺聚糖。由D-β-葡萄糖醛酸(或L-α-艾杜糖醛酸)和N-乙酰葡萄糖胺形成重复二糖单位组成。主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。
学科:生物化学与分子生物学_糖类_多糖_单糖衍生物
相关名词:糖胺聚糖 抗凝血酶 凝血因子 补体
【延伸阅读】
肝素是糖胺聚糖家族中研究最为透彻的成员,其不仅具有抗凝、抗血栓作用,还具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒等多种生物学活性和药理作用。
1.肝素的抗凝、抗血栓作用。肝素是临床上最重要的抗凝血和抗血栓药物,其结构中的核心五糖片段可以和抗凝血酶Ⅲ直接结合,使抗凝血酶Ⅲ的构象发生改变,暴露出与凝血因子结合的丝氨酸残基位点,进而抑制凝血因子发挥强效抗凝、抗血栓作用。
2.肝素的抗肿瘤作用。自1916年肝素被发现后,肝素一直用于抗凝治疗。1930年,研究人员发现肝素具有抑制肿瘤生长的作用。1983年,研究报道肝素能抑制肿瘤血管生成。肿瘤的发生与发展过程包含许多个环节,肝素及其衍生物对各个环节均有影响。肝素可与多种细胞因子结合,影响肿瘤血管生成和肿瘤生长,其与肿瘤细胞信号通路间存在复杂的关系,通过改变肿瘤相关基因的表达从而诱导肿瘤细胞的凋亡和分化,虽然具体机制尚未明确,但给肿瘤治疗提供了一种新思路。
肝素抗肿瘤的主要机制如下:肿瘤细胞通过释放血管生长因子刺激血管生成,肝素及其衍生物可以与这些血管生长因子或其受体结合,影响肿瘤的血管生成。肝素还能抑制细胞外基质及内皮下基底膜的降解,使肿瘤与内皮细胞的黏附性发生改变,从而阻止肿瘤对血管与组织的侵袭。
3.肝素的抗炎作用。初步研究表明,肝素及其类似物具有多种抗炎作用。这种作用主要是通过肝素与促进炎症的体内功能性蛋白质(如补体蛋白、选择素、乙酰肝素酶和趋化因子)的相互作用来实现的。
4.肝素有调控肝细胞再生的作用。肝细胞的强效有丝分裂原通过加速有丝分裂促进肝细胞再生,并可作为受损肝组织修复的重要标志之一。目前已证实,肝素可增加肝细胞的强效有丝分裂原的促有丝分裂能力,加速肝细胞再生。
5.肝素对烧伤的治疗作用。肝素局部应用于烧伤治疗由来已久,因其具有抗炎、促血管再生、促进胶原再生等作用,近期的多个临床研究进一步证实局部外用肝素的新效果——缓解烧伤引起的疼痛。其机制是抑制了血液来源的硫酸乙酰肝素酶,但是外源性肝素镇痛的同时,可能会有一定的副作用,比如干扰烧伤创面的愈合。
(延伸阅读作者:东北师范大学生命科学学院 崔思思副教授)