止血

止血システム（止血）は、血液の液体状態の維持、出血の予防と停止、および血管の完全性を保証する機能的、形態学的、生化学的メカニズムのセットです。

生物全体において、病理学的影響がない場合、血液の液体状態は、プロセスを決定する要因のバランスの結果である。

凝固を促進し、その発達を阻止する。このバランスの破綻は多くの要因によって引き起こされる可能性がありますが、病因にかかわらず、体内での血栓形成は、特定の細胞成分、酵素、基質の関与によって一定の法則に従って進行します。

血液凝固には、細胞（血管-血小板）止血と血漿（凝固）止血という 2 つのリンクが区別されます。

• 細胞止血は、細胞接着（つまり、異なる種類の細胞を含む異物表面との細胞の相互作用）、凝集（同じ血液細胞同士の接着）、および形成された要素からの血漿止血を活性化する物質の放出として理解されています。
• 血漿（凝固）止血は、血液凝固因子が関与する一連の反応であり、フィブリン形成のプロセスで終わります。生成されたフィブリンは、プラスミン（線溶）によってさらに破壊されます。

止血反応を細胞性および血漿性に区分することは条件付きであることに留意することが重要ですが、in vitro系においては有効であり、適切な方法の選択と止血病理の臨床診断結果の解釈を大幅に簡素化します。体内では、血液凝固系のこれら2つのリンクは密接に関連しており、個別に機能することはできません。

血管壁は、止血反応の遂行において非常に重要な役割を果たします。血管内皮細胞は、血栓形成を調節する様々な生理活性物質を合成し、あるいはその表面に発現することができます。これらには、フォン・ヴィレブランド因子、内皮弛緩因子（一酸化窒素）、プロスタサイクリン、トロンボモジュリン、エンドセリン、組織型プラスミノーゲン活性化因子、組織型プラスミノーゲン活性化因子阻害因子、組織因子（トロンボプラスチン）、組織因子経路阻害因子などが含まれます。さらに、内皮細胞膜には受容体が存在し、特定の条件下で血流中を自由に循環する分子リガンドや細胞との結合を媒介します。

損傷がない場合、血管の内皮細胞は血栓抵抗性を有し、血液の液体状態を維持するのに役立ちます。内皮の血栓抵抗性は、以下の仕組みによって確保されています。

• これらの細胞の内部（血管の内腔に面した）表面の接触慣性。
• 強力な血小板凝集阻害剤であるプロスタサイクリンの合成。
• 内皮細胞膜上にトロンボモジュリンが存在し、これがトロンビンと結合します。この場合、トロンビンは血液凝固を引き起こす能力を失いますが、2 つの最も重要な生理学的抗凝固剤であるタンパク質 C と S のシステムに対する活性化効果は保持されます。
• 血管の内面におけるムコ多糖類の含有量が高く、ヘパリン-アンチトロンビンIII（ATIII）複合体が内皮に固定される。
• 線溶を確実にする組織プラスミノーゲン活性化因子を分泌および合成する能力。
• タンパク質CおよびSシステムを介して線溶を刺激する能力。

血管壁の完全性の侵害および/または内皮細胞の機能特性の変化は、血栓形成促進反応の発生に寄与する可能性があります。内皮細胞の抗血栓能が血栓形成能に変化するためです。血管損傷の原因は非常に多様であり、外因性因子（機械的損傷、電離放射線、高体温および低体温、薬物を含む毒性物質など）と内因性因子の両方が含まれます。後者には、特定の条件下で膜攻撃性を示す可能性のある生物学的活性物質（トロンビン、環状ヌクレオチド、いくつかのサイトカインなど）が含まれます。このような血管壁損傷のメカニズムは、血栓形成傾向を伴う多くの疾患に特徴的です。

血液中のすべての細胞成分は血栓形成に関与しますが、血小板は（赤血球や白血球とは異なり）凝固促進作用が主な役割を担っています。血小板は血栓形成過程における主要な役割を担うだけでなく、血液凝固の他の過程にも大きな影響を与えます。血漿止血過程の遂行に必要な活性化リン脂質表面を提供し、様々な凝固因子を血中に放出し、線溶を調節し、トロンボキサンA2の生成による一時的な血管収縮と、血管壁の肥大を促進する分裂促進因子の形成と放出によって血行動態定数を乱し_ます。血栓形成が開始されると、血小板の活性化（血小板糖タンパク質およびホスホリパーゼの活性化、リン脂質代謝、二次メッセンジャーの形成、タンパク質リン酸化、アラキドン酸代謝、アクチンおよびミオシン相互作用、Na ⁺ /H ⁺交換、フィブリノーゲン受容体の発現およびカルシウムイオンの再分布）が起こり、血小板の接着プロセス、放出および凝集反応が誘発されます。接着は血小板の放出および凝集反応に先行し、止血プロセスの第一歩です。

内皮層が損傷すると、血管壁の内皮下成分（線維性および非線維性コラーゲン、エラスチン、プロテオグリカンなど）が血液と接触し、フォン・ヴィレブランド因子を結合する表面を形成します。フォン・ヴィレブランド因子は、血漿中の第 VIII 因子を安定化させるだけでなく、血小板接着のプロセスにおいて重要な役割を果たし、内皮下構造を細胞受容体と結び付けます。

血栓形成表面への血小板の接着は、それらの拡散を伴う。このプロセスは、血小板受容体と固定リガンドとのより完全な相互作用に必要であり、これは血栓形成のさらなる進行に寄与する。これは、一方では接着細胞と血管壁との結合が強固になる一方で、他方では固定化されたフィブリノーゲンとフォン・ヴィレブランド因子が血小板アゴニストとして作用し、これらの細胞のさらなる活性化に寄与するからである。

血小板は、損傷した血管を含む異物表面との相互作用に加え、互いに接着し、凝集する性質があります。血小板凝集は、トロンビン、コラーゲン、ADP、アラキドン酸、トロンボキサンA ₂、プロスタグランジンG ₂およびH ₂、セロトニン、アドレナリン、血小板活性化因子など、様々な性質の物質によって引き起こされます。ラテックスなどの外因性物質（体内に存在しない物質）も凝集促進物質として作用します。

^{血小板の粘着と凝集はどちらも、放出反応（Ca 2+}依存性の特異的分泌プロセス）の発生につながる可能性があります。この反応では、血小板が細胞外スペースへ様々な物質を放出します。この放出反応は、ADP、アドレナリン、内皮下結合組織、およびトロンビンによって誘発されます。まず、濃厚顆粒の内容物（ADP、セロトニン、Ca ^{2+ ）}が放出されます。α顆粒の内容物（血小板因子4、βトロンボグロブリン、血小板増殖因子、フォン・ヴィレブランド因子、フィブリノーゲン、フィブロネクチン）の放出には、血小板へのより強い刺激が必要です。酸性加水分解酵素を含むリポソーム顆粒は、コラーゲンまたはトロンビンが存在する場合にのみ放出されます。血小板から放出される因子は血管壁の欠損部の閉鎖と止血栓の形成に寄与しますが、血管損傷が顕著な場合、血小板のさらなる活性化と血管表面の損傷領域への血栓の付着が、広範囲にわたる血栓形成過程の発達とそれに続く血管閉塞の基礎となります。

いずれにせよ、内皮細胞の損傷は血管内膜の凝血促進作用の獲得につながり、血液凝固プロセスの主な開始因子である組織因子（トロンボプラスチン）の合成と発現を伴います。トロンボプラスチン自体は酵素活性を持ちませんが、活性化第VII因子の補因子として作用します。トロンボプラスチン/第VII因子複合体は第X因子と第XI因子の両方を活性化することができ、トロンビンの生成を引き起こします。これにより、細胞性および血漿性の止血反応のさらなる進行が誘導されます。

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止血調節のメカニズム

局所血栓症や播種性血管内凝固症候群（DIC）につながる可能性のある凝固反応の無制限な活性化は、いくつかの阻害機構によって防がれています。これらの機構には、主に肝臓における凝固促進酵素の不活性化、線溶、活性化凝固因子の分解などが含まれます。

凝固因子の不活性化

血漿プロテアーゼ阻害剤（アンチトロンビン、組織因子経路阻害剤、_α2マクログロブリン、ヘパリンコファクターII）は、凝固酵素を不活性化します。アンチトロンビンは、トロンビン、第Xa因子、第XIa因子、および第IXa因子の活性を阻害します。ヘパリンはアンチトロンビンの活性を高めます。

ビタミン K 依存性タンパク質であるプロテイン C とプロテイン S は複合体を形成し、第 VIIIa 因子と第 Va 因子をタンパク質分解により不活性化します。トロンビンは、トロンボモジュリンと呼ばれる内皮細胞上の受容体に結合することで、プロテイン C を活性化します。活性化されたプロテイン C は、補因子としてプロテイン S およびリン脂質とともに、第 VIIIa 因子と第 Va 因子をタンパク質分解します。

線溶

損傷した血管壁の修復中に止血性血栓を維持し、その形成を抑制するためには、フィブリン沈着と線溶のバランスが保たれていなければなりません。線溶系は、タンパク質分解酵素であるプラスミンを用いてフィブリンを溶解します。線溶は、血管内皮細胞から放出されるプラスミノーゲン活性化因子によって活性化されます。プラスミノーゲン活性化因子と血漿プラスミノーゲンはフィブリンに結合します。プラスミノーゲン活性化因子はプラスミノーゲンを触媒的に切断し、プラスミンを生成します。プラスミンは可溶性のフィブリン分解産物を形成し、循環血中に放出されます。

プラスミノーゲン活性化因子はいくつかのタイプに分けられます。内皮細胞の組織プラスミノーゲン活性化因子（tPA）は、溶液中で遊離している状態では活性が低いですが、プラスミノーゲンに近接してフィブリンと相互作用するとその効果が高まります。2つ目のタイプであるウロキナーゼは、機能特性が異なる単鎖型と二鎖型で存在します。単鎖ウロキナーゼは遊離プラスミノーゲンを活性化できませんが、tPAと同様に、フィブリンと相互作用するとプラスミノーゲンを活性化できます。微量濃度のプラスミンは単鎖を二鎖ウロキナーゼに切断し、これが溶液中のプラスミノーゲンだけでなく、フィブリンに結合したプラスミノーゲンも活性化します。排泄管（尿細管、乳管など）の上皮細胞は、これらのチャネルにおける線溶の生理的活性化因子であるウロキナーゼを分泌します。ストレプトキナーゼは、通常体内には存在しない細菌産物ですが、プラスミノーゲン活性化因子として働く可能性があります。ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、および組換えtPA（アルテプラーゼ）は、急性血栓性疾患の患者における線溶を誘導する治療薬として用いられます。

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線溶の調節

線溶は、プラスミノーゲン活性化因子阻害因子（PAI）とプラスミン阻害因子によって制御され、線溶を遅らせます。最も重要なPAIであるPAI-1は、血管内皮細胞から放出され、tPAとウロキナーゼを不活性化し、血小板を活性化します。最も重要なプラスミン阻害因子はα-アンチプラスミンで、凝血塊から放出された遊離プラスミンを不活性化します。一部のα-アンチプラスミンは、第XIII因子を介してフィブリン凝血塊に結合し、凝血塊内での過剰なプラスミン活性を抑制します。ウロキナーゼとtPAは肝臓によって速やかに除去されます。これもまた、過剰な線溶を抑制するメカニズムです。

止血反応は、その全体が一般に血漿（凝固）止血と呼ばれ、最終的にはフィブリンの形成につながります。これらの反応は主に血漿因子と呼ばれるタンパク質によって実現されます。

凝固因子の国際命名法

要因	同義語	半減期、h
私	フィブリノーゲン*	72-120
II	プロトロンビン*	48-96
3	組織トロンボプラスチン、組織因子	-
IV	カルシウムイオン	-
V	プロアクセレリン*、Acグロブリン	15～18歳
6	アクセレリン（使用中止）
7章	プロコンバーチン*	4-6
8章	抗血友病グロブリンA	7-8
9	クリスマス因子、血漿トロンボプラスチン成分、	15～30歳
	抗血友病因子B*
X	スチュワート・プロワー係数*	30～70
XI	抗血友病因子C	30～70
12	ハーゲマン因子、接触因子*	50～70
13	フィブリナーゼ、フィブリン安定因子追加：	72
	フォン・ヴィレブランド因子	18～30歳
	フレッチャー因子、血漿プレカリクレイン	-
	フィッツジェラルド因子、高分子量キニノーゲン	-

*肝臓で合成されます。

血漿止血の段階

血漿止血のプロセスは条件に応じて 3 つの段階に分けられます。

フェーズI - プロトロンビナーゼの形成または接触カリクレイン-キニンカスケードの活性化。フェーズIは多段階のプロセスであり、血液中にプロトロンビンをトロンビンに変換できる因子複合体が蓄積するため、この複合体はプロトロンビナーゼと呼ばれます。プロトロンビナーゼの形成には、内因性経路と外因性経路があります。内因性経路では、組織トロンボプラスチンの関与なしに血液凝固が開始されます。血漿因子（XII、XI、IX、VIII、X）、カリクレイン-キニン系、および血小板がプロトロンビナーゼの形成に関与します。内因性経路の反応開始の結果、イオン化カルシウムの存在下で、リン脂質表面（血小板因子3）に因子XaとVの複合体が形成されます。この複合体全体がプロトロンビナーゼとして作用し、プロトロンビンをトロンビンに変換します。このメカニズムの引き金となる因子はXIIで、血液が異物表面と接触することで活性化されるか、血管壁の損傷時に血液が内皮下層（コラーゲン）やその他の結合組織成分と接触することで活性化されます。あるいは、酵素分解（カリクレイン、プラスミン、その他のプロテアーゼによる）によって活性化されます。プロトロンビナーゼ形成の外因性経路では、組織因子（第III因子）が主要な役割を果たします。第III因子は、組織損傷時に細胞表面に発現し、第VIIa因子およびカルシウムイオンと複合体を形成し、第X因子を第Xa因子に変換することでプロトロンビンを活性化します。さらに、第Xa因子は、組織因子と第VIIa因子の複合体を逆行的に活性化します。このように、内因性経路と外因性経路は凝固因子で繋がっています。これらの経路間のいわゆる「橋渡し」は、第XII因子、第VII因子、および第IX因子の相互活性化によって実現されます。このフェーズは 4 分 50 秒から 6 分 50 秒まで続きます。

第II相 - トロンビン形成。この相では、プロトロンビナーゼが凝固因子V、VII、X、IVと共存し、不活性な第II因子（プロトロンビン）を活性な第IIa因子（トロンビン）に変換します。この相は2～5秒間続きます。

フェーズIII - フィブリンの形成。トロンビンはフィブリノーゲン分子からペプチドAとBを分解し、フィブリンモノマーに変換します。後者の分子はまず二量体へと重合し、次にオリゴマーへと重合します。オリゴマーは特に酸性環境下では依然として溶解性を保ち、最終的にフィブリンポリマーへと変化します。さらに、トロンビンは第XIII因子から第XIIIa因子への変換を促進します。第XIIIa因子はCa ²⁺存在下で、フィブリンポリマーを、フィブリノリジン（プラスミン）によって容易に溶解する不安定な形態から、血栓の基礎となる、ゆっくりと溶解し難い形態へと変化させます。この段階は2～5秒間続きます。

止血性血栓の形成中は、血液凝固および線溶系の活性化に伴う血液の抗凝固能の急速な増加によって防止されるため、損傷部位から血管床に沿った血管壁への血栓形成の広がりは発生しません。

血液を液体状態に保ち、凝固のあらゆる段階における因子の相互作用速度を調節することは、主に血流中に抗凝固作用を持つ天然物質が存在することによって決まります。血液の液体状態は、血液凝固を誘発する因子とその発達を阻害する因子との間のバランスを確保します。後者は、その効果を発揮するにはほとんどの場合、凝固促進因子の関与なしには不可能であるため、独立した機能システムに割り当てられていません。したがって、血液凝固因子の活性化を防ぎ、その活性型を中和する抗凝固剤の割り当ては非常に条件付きです。抗凝固作用を持つ物質は体内で絶えず合成され、一定の割合で血流に放出されます。これらには、ATIII、ヘパリン、プロテインCおよびS、最近発見された組織凝固経路阻害剤TFPI（組織因子-第VIIa因子-Ca ²⁺複合体阻害剤）、α ₂ -マクログロブリン、アンチトリプシンなどが含まれます。血液凝固、線溶の過程では、凝固因子やその他のタンパク質から抗凝固作用を持つ物質も生成されます。抗凝固剤は血液凝固のあらゆる段階に顕著な影響を及ぼすため、血液凝固障害におけるその活性を研究することは非常に重要です。

フィブリンが安定化し、一次赤色血栓を形成する形成成分が固まると、凝固後期の2つの主要プロセス、すなわち自発的な線溶と退縮が始まり、最終的に完全な止血効果を持つ最終血栓の形成につながります。通常、これら2つのプロセスは並行して進行します。生理的な自発的な線溶と退縮は、血栓の圧縮と止血機能の発揮に寄与します。このプロセスには、プラスミン（線溶）系とフィブリナーゼ（第XIIIa因子）が重要な役割を果たします。自発的な（自然な）線溶は、プラスミン系の成分とフィブリン間の複雑な反応を反映しています。プラスミン系は、プラスミノーゲン、プラスミン（フィブリノリジン）、線溶プロ酵素の活性化因子、およびその阻害因子という4つの主要成分で構成されています。プラスミン系の成分比率の違反は、線溶の病理学的活性化につながります。

臨床診療では、止血システムの研究は次の目標を追求します。

• 止血系障害の診断;
• 止血系の障害が認められた場合に外科的介入の許容性を決定すること。
• 直接的および間接的な抗凝固薬、ならびに血栓溶解療法による治療のモニタリング。

血管血小板（一次）止血

血管壁の変化（ジストロフィー、免疫アレルギー、腫瘍性および外傷性の毛細血管病変）により血管血小板止血または一次止血が阻害され、血小板減少症、毛細血管病変と血小板減少症が組み合わさった血小板症が発生します。

止血の血管成分

止血の血管成分を特徴付ける指標には以下のものがあります。

• つまみテスト。鎖骨の下の皮膚を折り曲げ、つまみます。健康な人では、つまんだ直後も24時間後も皮膚に変化は見られません。毛細血管抵抗が低下している場合は、つまんだ部位に点状出血や青あざが現れ、特に24時間後にははっきりと確認できます。
• 止血帯テスト。肘静脈窩から1.5～2cm下がって、直径約2.5cmの円を描きます。眼圧計のカフを肩に当て、80mmHgの圧力をかけます。5分間、圧力を一定に保ちます。円内に現れる点状出血をすべて数えます。健康な人では、点状出血は現れないか、10個以下です（止血帯テスト陰性）。毛細血管壁の抵抗が低下している場合は、テスト後に点状出血の数が急増します。

止血の血小板成分

止血の血小板成分を特徴付ける指標：

• デューク法による出血期間の決定。
• 血液中の血小板の数を数える。
• ADP による血小板凝集の測定。
• コラーゲンによる血小板凝集の測定。
• アドレナリンによる血小板凝集の測定。
• リストセチンによる血小板凝集の測定（フォン・ヴィレブランド因子活性の測定）。