知识小栈(05)：抗凝剂全揭秘——临床人必看的收藏级干货

知识小栈(05)：抗凝剂全揭秘——临床人必看的收藏级干货

抗凝剂是一类在医疗领域广泛应用的化学物质或药物，它们通过干扰凝血过程来阻止血液凝固。从临床治疗到实验室检测，抗凝剂发挥着重要作用。本文将为您详细介绍抗凝剂的概述、作用机理、常见类型及其特点，帮助您全面了解这一重要医学工具。

抗凝剂概述

抗凝剂是一类通过干扰凝血过程、阻止血液凝固的化学物质或药物。其应用广泛，涵盖临床治疗（如预防血栓）和实验室检测（如血液标本保存）。凝血过程涉及凝血因子激活、血小板聚集和纤维蛋白形成，抗凝剂通过阻断关键步骤（如钙离子依赖性反应、凝血酶活性）发挥作用。

抗凝剂的作用机理

凝血反应是通过凝血酶将纤维蛋白原转化为纤维蛋白，从此形成纤维蛋白凝块，其中凝血酶是由凝血酶原在凝血因子和钙离子的作用下裂解产生，而螯合剂型抗凝剂通过与钙离子结合阻断凝血，肝素的作用机制较为复杂，其主要通过抑制凝血酶原转化为凝血酶达到抗凝作用。

凝血过程分为内源性途径（接触激活）和外源性途径（组织因子释放），最终通过共同途径（X因子激活）生成凝血酶，将纤维蛋白原转化为纤维蛋白，形成血栓。

抗凝剂的作用靶点：

• 螯合钙离子（如EDTA、柠檬酸盐、草酸盐）→ 阻断凝血级联反应的钙依赖性步骤。
• 抑制凝血酶或凝血因子（如肝素、直接口服抗凝剂）→ 阻止纤维蛋白形成。
• 干扰血小板功能（如抗血小板药，但严格来说不属于抗凝剂）。

常见抗凝剂的分类与特点

1. 乙二胺四乙酸（EDTA）

• 概念：一种强效金属离子螯合剂，通过结合任何形式的钙离子（Ca²⁺）阻断凝血。
• 种类：
• EDTA-Na₂（二钠盐）：液态抗凝剂，常用紫色采血管。
• EDTA-K₂（二钾盐）：液态抗凝剂，常用紫色采血管。
• EDTA-K₃（三钾盐）：粉剂或液态，抗凝效果与K₂相似。
• 特点：
• 强效抗凝：螯合钙离子，阻断内源性和共同凝血途径。
• 保存血细胞形态：对红细胞、白细胞形态影响小，适合血常规检测。
• 不适用于凝血功能检测：过量EDTA会干扰血小板聚集和凝血试验。
• 钾盐在血液中的溶解性更好而使用的更多。
• EDTA-K3在常温条件下的物理形态是液态，而EDTA-K2的特点是可以通过喷雾干燥法使其附着在采血管的内表面，因此不会对采集的血液样品产生稀释，因此二钾盐的形式在实际应用中更为广泛。
• 相比肝素钠采血管，EDTA作为抗凝剂采集的血样在冻融后产生的凝块更少，全血中抗凝时效更长，这更有利于对于后续试验操作。
• 抗凝机制：
• 与血液中的Ca²⁺结合，阻止凝血因子IV（钙离子）参与凝血酶原激活复合物的形成。

2. 肝素（Heparin）

• 概念：一种高硫酸糖胺聚糖，其主要由很多可被硫酸化的双糖基团组成，通过与抗凝血酶III（AT-III）结合增强其活性。
• 种类：
• 普通肝素（UFH）：分子量较大，需监测APTT（活化部分凝血活酶时间），作为抗凝剂最常使用的盐是锂，钠，钾盐。
• 低分子肝素（LMWH）（如依诺肝素）：选择性抑制Xa因子，皮下注射，无需频繁监测。
• 特点：
• 快速起效：适用于急性血栓治疗（如肺栓塞、DVT）。
• 可逆性：过量时可用鱼精蛋白中和。
• 副作用：可能诱发肝素诱导的血小板减少症（HIT）。
• 肝素主要从猪牛羊等动物组织中分离得到，相比其他抗凝剂的成本更高；肝素只能起到延缓凝血过程而不能阻止凝血，在实际试验使用中发现，使用肝素钠作为抗凝剂的全血在常温10-12小时会逐渐出现凝血结块的现象。
• 抗凝机制：
• 肝素与AT-III结合，加速其抑制凝血酶（IIa）和Xa因子的活性（普通肝素对两者均有作用，LMWH主要抑制Xa），抑制纤维蛋白原纤维化，还有稳定血小板的作用。

3. 草酸盐类（Oxalates）

• 概念：草酸作为一种较强的有机酸，通过形成不溶性钙盐沉淀螯合Ca²⁺。常用的主要有铵，锂，钾，钠等草酸盐形式，通常情况下草酸铵和草酸钾会以3：2比例混合使用，也被称为保罗海勒双草酸盐。
• 种类：
• 草酸钾：常用于血糖检测（灰色采血管）。
• 草酸钠：与枸橼酸盐联用于凝血试验（如草酸盐血浆）。
• 特点：
• 强效但易溶血：高浓度草酸盐可能破坏红细胞膜，导致溶血。
• 需严格控制浓度（通常0.1-0.2 mol/L）。
• 草酸盐作为抗凝剂会出现红细胞脱水（草酸钾）和膨胀（草酸铵）的缺点，相比肝素在全血样品中，会降低红细胞压积，造成血浆稀释效应，因此在测定样品的浓度时会出现误差，常使用保罗海勒双草酸盐的形式来减少红细胞变形对血浆浓度的影响。
• 草酸作为一种较强的有机酸，其盐形式会改变血浆的pH，这对于一些对于pH敏感的药物可能会造成稳定性问题，但是草酸盐对磷酸酶有抑制作用，可以降低磷酸基团的降解，有助于稳定对于磷酸酶敏感的药物。
• 抗凝机制：
• 草酸根离子与Ca²⁺结合生成草酸钙沉淀，阻断凝血酶原激活。

4. 柠檬酸盐类（Citrates）

• 概念：通常使用的是3.2%或3.8%的柠檬酸钠二水化合物（枸橼酸钠），通过可逆性结合Ca²⁺抗凝)。
  
• 种类：
• 3.2%枸橼酸钠：蓝色采血管，用于凝血功能检测（如PT、APTT）。
• ACD（酸性枸橼酸葡萄糖）：用于血库保存全血。
• 特点：
• 可逆性抗凝：加入Ca²⁺可恢复凝血功能（如输血前需补充钙）。
• 对凝血因子保护较好：适合凝血试验和血小板功能分析。
• 柠檬酸盐在全血中可以起到缓冲剂作用，可能会改变全血的pH，对于pH敏感的药物要注意其稳定性。
• 相比草酸盐类具有更严重的红细胞萎缩现象，导致血浆被稀释，检测的药物浓度低于真实值。因此在使用3.2%或3.8%的柠檬酸钠的过程中，必须与全血严格按照比例混合，以免出现稀释效应。
• 抗凝机制：
• 枸橼酸根与Ca²⁺结合，降低游离钙浓度，抑制共同凝血途径。

5. 氟化物类（Fluorides）

• 概念：氟化物是一种抗凝能力较弱的抗凝剂，主要以氟化钠（NaF）为代表，通过结合钙离子形成氟化钙而起到抗凝的作用，主要是抑制糖酵解酶而非直接抗凝。
• 种类：
• 氟化钠/草酸钾混合抗凝剂：灰色采血管，用于血糖检测。
• 特点：
• 抗糖酵解：抑制烯醇化酶，防止血样中葡萄糖降解。
• 弱抗凝作用：通常会结合草酸钾混合使用（氟化钠-草酸钾），这个组合可以确保有效的抗凝作用的同时，起到抑制更多酶的作用，单独使用抗凝效果有限。
• 氟化钠具有强大的酶抑制作用，可以有效抑制磷酸酯酶和乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的活性，常被作为一种有效的稳定剂去使用，随着pH越低，抑制效果越好。
• 由于氟化钠的溶解性较差，通常会使用2%的氟化钠溶液添加进全血，这与柠檬酸钠一样，在使用时需严格按比例添加并考虑可能存在的稀释效应。
• 抗凝机制：
• 氟化物通过抑制糖酵解酶间接稳定血样，抗凝主要依赖联用的草酸盐。

总结：抗凝剂的选择与应用场景

注意：实验室抗凝剂需根据检测目的选择，避免干扰实验结果；临床治疗需权衡血栓与出血风险。

其它类型抗凝剂的分类与特点

除了常见的肝素类、维生素K拮抗剂（如华法林）、直接口服抗凝剂（DOACs）及实验室抗凝剂（如EDTA、柠檬酸盐等），以下补充其他类型的抗凝剂，包括临床和实验室用途：

1. 直接凝血酶抑制剂（Direct Thrombin Inhibitors, DTIs）

• 概念：直接与凝血酶（IIa因子）结合，阻断其活性，不依赖抗凝血酶III（AT-III）。
• 种类：
• 水蛭素（Hirudin）：天然提取（如水蛭唾液），不可逆抑制凝血酶（如重组水蛭素：来匹卢定）。
• 合成DTIs：
• 阿加曲班（Argatroban）：小分子药物，可逆性结合凝血酶，用于肝素诱导的血小板减少症（HIT）。
• 比伐卢定（Bivalirudin）：人工合成肽类，可逆性抑制凝血酶，用于经皮冠状动脉介入治疗（PCI）。
• 特点：
• 无需AT-III参与：对AT-III缺乏患者有效。
• 抗凝作用直接：抑制游离和结合型凝血酶（如纤维蛋白结合的凝血酶）。
• 半衰期短（比伐卢定约25分钟），需持续静脉输注。
• 抗凝机制：
• 直接结合凝血酶的活性位点或底物识别位点，阻止纤维蛋白原转化为纤维蛋白及凝血酶介导的血小板活化。

2. 合成戊糖类抗凝剂（如磺达肝癸钠）

• 概念：人工合成的选择性Xa因子抑制剂，属于间接抗凝剂（需AT-III）。
• 种类：
• 磺达肝癸钠（Fondaparinux）：唯一临床应用的合成戊糖。
• 特点：
• 高选择性：仅抑制Xa因子，不抑制IIa（与低分子肝素不同）。
• 长效抗凝：半衰期约17小时，每日一次皮下注射。
• 无HIT风险：不结合血小板因子4（PF4）。
• 抗凝机制：
• 与AT-III结合，增强其抑制Xa因子的活性，阻断凝血酶原酶复合物的形成。

3. 抗凝血酶III（AT-III）浓缩物

• 概念：从人血浆中提取的AT-III蛋白，用于补充遗传性或获得性AT-III缺乏症患者的抗凝能力。
• 种类：
• 人血浆源性AT-III浓缩物（如Thrombate III）。
• 重组AT-III（研究阶段）。
• 特点：
• 替代治疗：用于AT-III缺乏导致的反复血栓形成。
• 需联合肝素：增强肝素的抗凝效果。
• 抗凝机制：
• 直接补充AT-III，增强其对凝血酶、Xa因子的抑制作用。

4. 新型抗凝剂（研究阶段或特殊用途）

• RNA干扰疗法：
• Fitusiran：靶向抗凝血酶mRNA，降低AT-III水平，增强凝血（用于血友病辅助治疗）。
• 凝血因子XI/IX抑制剂：
• Abelacimab（抗XI因子单抗）：阻断内源性凝血途径，降低血栓风险且出血风险低（临床试验阶段）。
• 组织因子途径抑制剂（TFPI）：
• Concizumab：阻断外源性凝血途径（用于血友病）。

5. 实验室特殊抗凝剂

• ACD（酸性枸橼酸葡萄糖）溶液：
• 组成：枸橼酸、枸橼酸钠、葡萄糖。
• 用途：血库保存全血（维持红细胞代谢）。
• 机制：枸橼酸螯合钙离子，葡萄糖提供能量。
• CPDA（枸橼酸盐-磷酸盐-葡萄糖-腺嘌呤）：
• 用途：延长血液保存期（如血袋中保存红细胞35天）。
• 特点：含腺嘌呤促进ATP合成，维持红细胞活力。

总结：其他抗凝剂的应用与特点

注意事项：

• 临床选择：需根据患者病理状态（如肾功能、出血风险）、药物半衰期及是否存在逆转剂（如达比加群可用依达赛珠单抗逆转）综合评估。
• 实验室应用：抗凝剂浓度和比例需严格标准化（如枸橼酸钠与血液比例1:9），避免溶血或凝血试验误差。
• 新兴疗法：RNA干扰和靶向凝血因子的药物可能改变未来抗凝治疗格局，但仍需更多安全性数据支持。