纳豆激酶:生物活性及其应用研究
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序二

人体的许多生理机能都包含有两种相反的作用,在正常条件下它们通过自我调节维持在一定的平衡状态;一旦失去平衡,机能便失常,就会导致疾病,甚或死亡。凝血和溶栓就是这样的一对矛盾,它们各有其特殊功能,却是两种相互拮抗的作用。凝血是人类机体血管受损或机体受外伤时,血液在伤口处发生凝固以阻止继续出血的一种保护机制。溶栓则是血液成分对于血管或心脏内膜表面的血凝块或沉积物(血栓)溶解,以保持血流畅通的机制。这两种机制维持着血液的正常流通,其中任何一种机制异常,都会造成严重后果,或是出血不止,或是血栓栓塞。凝血是由血小板、血纤维蛋白原和凝血酶原以及十多种凝血因子相互作用引起的复杂过程。凝血酶和凝血因子都是一些丝氨酸蛋白酶或其激活剂,通过一系列酶切激活的级联反应,一方面能够对血管损伤或外伤作出瞬间放大信号效应;另一方面有助于调节,能够有效控制凝血的部位、速度和进程。溶栓系统主要作用是溶解沉积在血管内的血纤维蛋白多聚和交联物,其核心成分是血纤维蛋白溶酶原以及有关的激活剂和抑制剂。在激活剂作用下,血纤维蛋白溶酶原的肽链被切开,由酶原转变为纤溶酶。纤溶酶的活性受到严格的限制,如受α2-抗纤溶酶的抑制。纤溶酶原激活剂,如组织型纤溶酶原激活剂、尿激酶,则受纤溶酶原激活剂抑制物1(PAI-1)和2(PAI-2)的抑制。它们之间的作用——激活和抑制——调节着纤溶活性。

血栓性疾病是严重危害人类健康的常见病、多发病,其发病率高居各类疾病之首,并有加重趋势。因此,治疗和预防血栓病的药物和保健品便备受关注。防治血栓病的药物大致可分为抗凝和溶栓两大类:抗凝药物,或是抑制凝血酶和凝血因子活性,如肝素、水蛭素、华法林(苄丙酮香豆素);或是抑制血小板聚集,如阿司匹林(乙酰水杨酸)、波立维(氯吡格雷)。溶栓药物,如组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)、尿激酶(UK)、链激酶(SK)、葡激酶(Sak)、蚓激酶(e-PA)、蛇毒纤溶酶原激活剂(TSV-PA)和纳豆激酶(NK)等,它们能够激活体内的纤溶酶原,或是本身也具有纤溶酶活性。在手术后为了防止血栓形成造成手术失败,或是血栓高危人群的预防,需要采用抗凝药物;许多血栓病,尤其是急性血栓病,需要采用溶栓药物。具体采用何种药物,需要根据患者情况遵照医生的决定。

t-PA是体内正常的纤溶酶原激活剂,因此不引起免疫反应和过敏反应,也无毒性,而且t-PA能识别血纤维蛋白,受其作用大大提高激活能力,因而能高效特异地激活吸附在血栓上的纤溶酶原,而对血液系统中的纤溶酶原不起作用。t-PA由血管内皮细胞所产生,在血浆中的半寿期极短,并易与PAI结合而失活,这就使治疗需要较高剂量,加之价格昂贵,限制了它在临床上的使用。UK由肾脏产生,随尿排出体外,其体内主要功能不是纤溶酶原激活剂,可能与网状内皮组织的某些功能有关。UK与t-PA性质相近,但不与血纤维蛋白特异结合,容易引起出血。SK和Sak分别由溶血性链球菌和金黄色葡萄球菌所产生,它们不是酶,不能切开肽链,由于结合在纤溶酶原上引起构象改变,促进酶原被微量存在的纤溶酶所激活。这两种激活剂溶栓效果都较好,但作为异源蛋白易引起免疫反应。两者比较,Sak激活效率比SK高,而且分子较小,抗原性也较弱。两者不能识别血纤维蛋白,有出血倾向。

e-PA、TSV-PA和NK则是由传统中药和民间食品中提取出来的,长期实践发现它们有较好的溶栓功能,e-PA和NK能口服,TSV-PA主要采用静脉点滴给药。研究表明,三者均为丝氨酸蛋白酶超家族成员,不仅能激活纤溶酶原,而且也能直接溶解血栓,然而它们毕竟不是内源纤溶酶原的激活剂,不能识别血纤维蛋白和纤维蛋白原。作为异源蛋白,它们都有一定抗原性;而以NK相对分子质量最小,抗原性也最弱。纳豆作为食品和保健品,在民间食用已有上千年历史,它的安全性和对健康有益的性能已经历了长期实践的检验。

本书对纳豆激酶作了较全面和详尽的介绍。全书共分十四章,从纳豆激酶的发现说起,插入许多有关纳豆的民间传说,增加了本书的趣味性。本书介绍了纳豆激酶的分子结构、生物合成、提取纯化、主要剂型、质量监控、溶栓机制、抗凝作用,以及对人体代谢可能的影响和其他功能。后五章介绍了纳豆激酶的药代、毒理、蛋白质吸收、与其他药物的相互作用,还介绍了纳豆激酶的复方制剂。这些介绍既有严谨的科学实验结果,也包括为帮助读者了解纳豆激酶而作出的科普解释。因此本书既可作为专业科技人员、医务工作者的参考书,也可作为一般读者增加对血栓病防治、保健知识的科普读物。相信本书有助于对纳豆激酶的了解。

朱圣庚

2016年5月于燕园