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人纖維蛋白原(Fgrinogen，F(xiàn)g)是血漿中最早分離出來(lái)的一種蛋白質(zhì)，由肝臟合成。是大分子的可溶性糖蛋白，分子量330 000～340 000，等電點(diǎn)5.5，沉降常數(shù)7.7～7.9。其分子為一個(gè)二聚體，呈長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)度50～60nm，含有三對(duì)多肽鏈(Aα2、Bβ2、γ2)，由二硫鍵連接。三條多肽鏈分別由三條獨(dú)立mRNA 轉(zhuǎn)錄，這三條基因相連成簇，均為不連續(xù)單一拷貝基因，它們共同位于第4 號(hào)染色體長(zhǎng)臂q23～q32不到50kb 的核苷酸上。纖維蛋白原共含有19種氨基酸，其中天門冬氨酸和谷氨酸等酸性氨基酸含量較多，各占分子量的13.1%和14.5%。纖維蛋白原在溶液中帶負(fù)電荷，一旦失去這些酸性基團(tuán)，則有利于聚合。大量的文獻(xiàn)表明，纖維蛋白原水平的變化不僅與凝血障礙、出血性疾病、彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)、應(yīng)激等有關(guān)，而且與冠心病(CHD)、心肌梗死(AMI)、腦血管病等有關(guān)，因而纖維蛋白原研究倍受關(guān)注。
纖維蛋白原是一種含2964個(gè)氨基酸的大分子糖蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量為340×103，首先在肝細(xì)胞中合成，由兩個(gè)相同的組分(Aα，Ββ，γ)2組成六聚體，鏈間以二硫鍵相連。Aα，Ββ，γ三條多肽鏈借助AαCys28、γCys8和Cys9構(gòu)成對(duì)稱性二聚體。單體中AαCys36與另一單體ΒβCys65組成的二硫鍵對(duì)形成二聚體分子也起到關(guān)鍵作用。Aα、Ββ、γ三條多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量分別為66 ×103、52 ×103 和46 ×103，并分別由610個(gè)、461個(gè)和411個(gè)氨基酸殘基組成。三條鏈在肝臟由獨(dú)立的多核糖體合成其前體蛋白(分別包括19、30、26個(gè)信號(hào)肽)，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)將信號(hào)肽切除、疏水反應(yīng)及二硫鍵形成等加工后，折疊、裝配成成熟的二聚體分子，最后經(jīng)糖基化、部分磷酸化分泌到胞外。
在成熟的纖維蛋白原二聚體分子中，中央?yún)^(qū)(E區(qū))由6條多肽鏈的氨基端組成，形成二硫鍵結(jié);兩個(gè)外圍區(qū)(D區(qū))由Ββ和γ鏈的羧基端組成，而Aα鏈的羧基端折回參與E區(qū)結(jié)構(gòu)。E區(qū)和D區(qū)之間由帶狀結(jié)構(gòu)(coiled-coil)相連，coiled-coil區(qū)為Aα、Ββ、γ三鏈形成的α-螺旋結(jié)構(gòu)，大約由110個(gè)氨基酸殘基組成，coiled-coil區(qū)兩端的二硫鍵對(duì)纖維蛋白原分子成熟二聚體結(jié)構(gòu)的形成至關(guān)重要。coiled-coil區(qū)近氨基端部分的缺失對(duì)雜聚體和半分子的形成幾乎沒(méi)有影響，但會(huì)阻止半分子形成成熟的六鏈分子;相反此區(qū)遠(yuǎn)氨基端部分的缺失則會(huì)完全終止裝配過(guò)程。用幼鼠腎細(xì)胞株(BHK)轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)顯示，纖維蛋白原的起始裝配包括αγ和βγ雜聚體的形成，但不包括αβ雜聚體，第三條鏈的加入導(dǎo)致半分子αβγ的形成，而后二聚化形成成熟的六鏈的纖維蛋白原，參與血液循環(huán)。
纖維蛋白原分子中，有多個(gè)配體的結(jié)合位點(diǎn)，研究較多的是凝血酶作用位點(diǎn)和血小板糖蛋白IIb/IIIa的結(jié)合位點(diǎn)。凝血酶的裂解位點(diǎn)在Aα-16和Ββ-14作用后分別釋放出纖維蛋白肽A和B，并同時(shí)分別形成纖維蛋白單體Ⅰ和Ⅱ。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)g中有多個(gè)糖蛋白Ⅱb/Ⅲa的結(jié)合序列，主要是α95～97、α572～574的RGD序列和γ400～411附近的10～15個(gè)氨基酸殘基;并且兩個(gè)多肽會(huì)相互抑制，說(shuō)明兩者在糖蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)可能相同，也或是前者結(jié)合后導(dǎo)致糖蛋白構(gòu)型的改變，而阻止另一種多肽的再次結(jié)合。其中γ400～411是血小板聚集的關(guān)鍵，α鏈的RGD序列則不是必需的。由于Fg的3條多肽鏈?zhǔn)仟?dú)立合成的，在成熟之前要經(jīng)過(guò)加工和裝配;每條多肽鏈的部分氨基酸的改變都可能影響這些過(guò)程，使3條多肽鏈不能裝配成完整的Fg 分子。除了前述的二硫鍵的重要作用外，β 鏈的合成是裝配的限速步驟，特別是Ββ73～93之間是裝配所必需的;γ鏈的羧基末端氨基酸143～411，特別是γ387 也是關(guān)鍵。
FG為重要的凝血因子，越來(lái)越多的研究表明高纖維蛋白原水平導(dǎo)致高凝狀態(tài)，誘發(fā)血管疾病造成缺血性損傷。國(guó)外學(xué)者提出腦梗死發(fā)生之前降低FG水平，減少血栓形成的前體物質(zhì)，阻斷異常凝血過(guò)程，降低腦梗死的發(fā)生率。Knuiman等研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)G 水平增高與腦梗死有密切的關(guān)系，并且FG的水平直接影響到卒中的嚴(yán)重程度，在12%的不可逆型、16%的進(jìn)展型、85%的完全卒中型，F(xiàn)G 水平>4g/L。
血漿FG分解形成纖維蛋白，為癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移提供支架，F(xiàn)G亦可以作為不同的黏附分子的配體，增加PLT及腫瘤細(xì)胞間的黏附結(jié)合，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移，PLT附著腫瘤細(xì)胞的表面，形成瘤栓阻礙免疫細(xì)胞攻擊腫瘤細(xì)胞;鱗狀細(xì)胞癌能刺激肝細(xì)胞產(chǎn)生大量的FG;惡性腫瘤與凝血功能的改變有密切的關(guān)系，腫瘤細(xì)胞通過(guò)組織因子或其他促凝因子激活FG，為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移提供有利的條件，因此FG對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移具有重要的價(jià)值。
大量研究表明，糖尿病患者體內(nèi)存在凝血、纖溶功能及血小板活性異常，呈血液高凝狀態(tài)，患者血漿FG水平會(huì)明顯升高。主要原因可能有:血液中纖溶活性的調(diào)節(jié)主要取決于內(nèi)皮細(xì)胞分泌纖溶酶原激活物(t-PA)與纖溶酶原激活物抑制劑(PAI-1)的相對(duì)比例，血小板α顆粒中富含PAI-1，而且3/4儲(chǔ)存于血小板中，抑制纖溶酶原激活劑的活性，使血漿中纖維蛋白濃度增高。此外，血漿中的一些脂蛋白與纖溶酶原激活劑競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合FG，從而抑制纖溶酶的活性，F(xiàn)G 水平增高。
FG在其他疾病中的意義
FG是肝臟合成的重要凝血因子，嚴(yán)重的肝臟疾病尤其是慢性乙肝患者，其肝功能嚴(yán)重受損，F(xiàn)G 合成量下降，因此FG的水平有助于準(zhǔn)確判斷肝病的病情、評(píng)估預(yù)后、指導(dǎo)治療。當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥時(shí)，血液處于高凝狀態(tài)，部分凝血指標(biāo)會(huì)明顯升高，其中FG主要通過(guò)白細(xì)胞表面的受體與白細(xì)胞相互作用而參與炎癥過(guò)程。因此在治療過(guò)程中適當(dāng)降低FG的水平對(duì)控制病情是有益的。
血漿中纖維蛋白原生理含量為2.0～4.0g/L，該水平具有生理和病理雙重作用。一方面保證在凝血最后一步，有足量的纖維蛋白原聚合成不可溶性纖維蛋白，另一方面又影響了血漿和血液粘滯度。纖維蛋白原水平受外傷、炎癥、妊娠、肥胖、吸煙等影響，也受遺傳因素影響。并隨著年齡的增長(zhǎng)呈進(jìn)行性增高。
纖維蛋白原水平的測(cè)定也有助于缺血性心血管疾病的危險(xiǎn)度判斷。目前纖維蛋白原測(cè)定方法頗多，大體有三類，第一類功能測(cè)定法，即在血漿中加入凝血酶后測(cè)定所形成的纖維蛋白量或凝固時(shí)間。該類方法中Jocobsson 法為世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國(guó)國(guó)家臨床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(NIBCC)推薦的參考方法，von Clauss 法為國(guó)外常規(guī)方法。該類方法測(cè)定的是有凝血功能的纖維蛋白原，因此最能直接反映血漿中具有凝血功能纖維蛋白原水平，所以特異性好;第二類物理化學(xué)法，主要通過(guò)鹽析沉淀、熱變性沉淀、電泳等測(cè)定纖維蛋白原，該類方法多數(shù)比較簡(jiǎn)單、快速，但是特異性不高，所測(cè)定纖維蛋白原不僅包括可凝固纖維蛋白原，而且含有異常纖維蛋白原(無(wú)凝固功能)和纖維蛋白降解產(chǎn)物和/或其它蛋白，其中有的方法精密度差，影響因素多;第三類免疫測(cè)定法，用抗纖維蛋白原多克隆抗體或單克隆抗體測(cè)定纖維蛋白原，該類方法大部分比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是因與纖維蛋白降解產(chǎn)物和異常纖維蛋白有共同抗原，而特異性不高。
血漿纖維蛋白原亞組份測(cè)定自70年代已受到臨床的重視。由于纖維蛋白原分子Aα鏈的異質(zhì)性，血漿纖維蛋白原可被十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分為高分子組份纖維蛋白原(HMW、MW340 000)、低分子組份纖維蛋白原(LMW、MW300 000)和低分子′組份纖維蛋白原(LMW′、MW280 000)。一般認(rèn)為，HMW 是纖維蛋白原的主要成分，而LMW 和LMW′是其降解產(chǎn)物，HMW 較LMW 和LMW′易凝固、易聚合和不易溶解于水。這種差異的生理意義在于外傷、應(yīng)激時(shí)HMW 的增加，有利于機(jī)體保護(hù)。但病理狀態(tài)時(shí)，如DIC等早期，當(dāng)纖維蛋白原總量尚未改變，HMW/LMW 可能已有變化，可提示血液有高凝傾向;而AMI 早期是因?yàn)镠MW 合成增加使纖維蛋白原明顯升高，所以HMW 增高可作為早期診斷AMI 的指標(biāo);但CHD 中則是以LMW 增高為主，因此LMW在CHD 發(fā)病中起關(guān)鍵性作用;另外在某些血栓病中存在有HMW明顯高于LMW 現(xiàn)象。通過(guò)123 例1～93 歲健康人纖維蛋白原亞組份分析可知，人群中有隨年齡增加血漿HMW 水平逐漸下降，而LMW 水平逐漸升高的傾向。這與CHD 發(fā)病率隨年齡增高而升高趨勢(shì)有一致性，表明纖維蛋白原亞組份的改變可能與CHD 的發(fā)生、發(fā)展有一定的病理聯(lián)系，因此纖維蛋白原亞組份的測(cè)定具有重要的臨床意義。
纖維蛋白原亞組份測(cè)定方法有兩類，一類SDS-PAGE 法，其中Mills D 方法可直接用血漿進(jìn)行電泳;Holm 方法需將血漿中纖維蛋白原形成纖維蛋白凝塊，再用尿素溶解凝塊后進(jìn)行電泳。前者由于血漿中其它蛋白干擾，結(jié)果不穩(wěn)定，后者可排除其它蛋白干擾，能反映有凝血功能的纖維蛋白原，并且電泳所得條帶清晰，容易分辨，結(jié)果穩(wěn)定，不僅能反映血漿中纖維蛋白原三個(gè)組份的比例，同時(shí)還能觀察到五條弱亞組份。該類方法的參考值:HMW69.7 ±5.1 %，LMW26.5±4.8 %，LMW′3.8 ±1.8 %。第二類是利用不同的離子強(qiáng)度的甘氨酸溶液將總纖維蛋白原和HMW 分別沉淀，然后計(jì)算LMW。常用的是Sasaki 法，該類方法受到纖維蛋白降解產(chǎn)物或其它蛋白的影響，特異性較差。
纖維蛋白原被凝血酶作用形成纖維蛋白單體，繼而發(fā)生聚合反應(yīng)形成凝塊。觀察纖維蛋白單體聚合速率(FMPV)不僅能了解纖維蛋白原分子對(duì)凝血酶的反應(yīng)性，且異常時(shí)有臨床價(jià)值。FMPV 降低可能與纖維蛋白原結(jié)構(gòu)異常有關(guān)。測(cè)定時(shí)可用凝血酶、爬蟲酶或蘄蛇毒使纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白單體。用凝血酶更符合生理狀況，但需要在純體系內(nèi)進(jìn)行，而用爬蟲酶或蘄蛇毒可避免血漿蛋白抑制酶、肝素和纖維蛋白原或纖維蛋白降解產(chǎn)物的影響，并可直接用0.515 ±0.154，A最大:0.136 ±0.030，F(xiàn)MPV/A最大:3.579±0.256。
纖維蛋白原作為急性時(shí)相蛋白和缺血性心腦血管病的危險(xiǎn)因素的理論已被普遍接受,纖維蛋白原水平、亞組份、功能、基因多態(tài)性的研究和應(yīng)用不僅為出、凝血性疾病, 而且為心腦血管疾病的防治提供一定的理論依據(jù)。