學習重點 血小板活化可分成「受體起始訊號」與「花生四烯酸代謝放大」兩部分。ADP、epinephrine、thrombin 須先結合血小板膜上受體才能引發凝集;花生四烯酸則可直接進入細胞內,作為 COX 的受質被轉成 TxA₂,不必先經膜受體啟動。 同一條花生四烯酸代謝途徑,在不同細胞產生相反的終產物。血管內皮細胞主要產生 PGI₂(prostacyclin),使血管擴張並抑制血小板凝集;血小板主要產生 TxA₂,使血管收縮並促進血小板釋放與凝集。 cAMP 是血小板的「煞車」。PGI₂ 活化腺苷酸環化酶(adenylyl cyclase),使 cAMP 上升而抑制凝集;血小板生成 TxA₂、走向活化時,cAMP 下降。 判讀反應圖時,先看終產物與進行的細胞,再判斷各酵素名稱與功能。終產物是 PGI₂ 就是內皮細胞途徑;終產物是 TxA₂ 就是血小板途徑。 核心觀念 一、血小板活化物與膜受體 血小板受到刺激後,經黏附、形態改變、顆粒釋放及凝集反應形成血小板栓塞。常見活化物的起始方式如下: 物質主要受體與訊號血小板效應 ADPP2Y₁(Gq,活化 PLC)、P2Y₁₂(Gi,抑制腺苷酸環化酶)促進形態改變與凝集;儲存於致密顆粒,釋出後可放大活化 Epinephrineα₂ 腎上腺素受體,抑制腺苷酸環化酶,使 cAMP 降低促進血小板活化及凝集 Thrombin蛋白酶活化受體(PAR),經 PLC-IP₃/DAG-Ca²⁺ 路徑強力促進釋放與凝集 Arachidonic acid不需先結合膜受體;可直接進入血小板,作為 COX 的受質被代謝成 TxA₂,由 TxA₂ 促進凝集 關鍵區分:ADP、epinephrine、thrombin 都屬於「受體致效劑」,必須先與血小板膜上受器結合;花生四烯酸是細胞內脂質代謝途徑的受質,加入後可直接被 COX 轉換,跳過受體起始步驟。也因此,血小板凝集試驗以花生四烯酸為誘導劑時,可用來評估 COX 途徑是否正常(例如是否受 aspirin 抑制)。 二、花生四烯酸的代謝途徑 血小板或血管內皮細胞受刺激時,膜磷脂經磷脂酶 A₂(phospholipase A₂)釋放花生四烯酸,之後經以下流程: 膜磷脂 →(磷脂酶 A₂)→ 花生四烯酸 →(環氧化酶 COX)→ PGG₂/PGH₂ →(終末合成酶)→ PGI₂ 或 TxA₂ 細胞終末合成酶終產物 血管內皮細胞前列環素合成酶(prostacyclin synthase)PGI₂(prostacyclin) 血小板血栓素合成酶(thromboxane synthase)TxA₂ COX 位於共同上游,不是最末端的酵素。反應圖中依序標示的酵素,通常為磷脂酶 A₂ → COX → 終末合成酶;最後一個生成 PGI₂ 的酵素是前列環素合成酶,而非 COX。 Aspirin 不可逆地乙醯化 COX。血小板沒有細胞核,無法重新合成 COX,因此 aspirin 對血小板的抑制作用會持續到這批血小板被新生血小板取代為止(約為血小板壽命 7~10 天);內皮細胞有細胞核,可再合成 COX,PGI₂ 生成較能恢復。 ADP 並非此途徑的抑制劑。ADP 是血小板活化物,不會以「抑制 COX 或其他代謝酵素」的方式作用。 三、PGI₂:內皮細胞的抗血栓介質 PGI₂(prostaglandin I₂,prostacyclin)主要由血管內皮細胞合成,作用包括: 結合血小板上的 PGI₂ 受體,經 Gs 蛋白活化腺苷酸環化酶,使血小板內 cAMP 上升。 cAMP 上升會抑制細胞內 Ca²⁺ 動員、顆粒釋放與血小板凝集。 使血管平滑肌鬆弛,引發血管擴張。 正常完整的血管內皮持續產生 PGI₂,可防止血小板在血管壁上不當凝集。PGI₂ 抑制而不是促進血小板凝集。 四、TxA₂:血小板的促凝集介質 TxA₂(thromboxane A₂)主要在血小板內由花生四烯酸經 COX 與血栓素合成酶生成,特徵如下: 是血小板釋放反應與凝集最強的引發者之一,可由血小板釋出後再作用於鄰近血小板,放大活化。 經 TxA₂ 受體(TP)啟動 Gq-PLC-IP₃/DAG 訊號,使胞內 Ca²⁺ 上升。 使血管收縮。 極不穩定,國考採用的敘述為血漿中半衰期約 5 分鐘,之後水解成不具活性、較穩定的 TxB₂。 血小板內進行花生四烯酸代謝時,終產物為 TxA₂,血小板處於活化狀態,cAMP 濃度下降;與 PGI₂ 使 cAMP 上升的方向相反。 五、PGI₂ 與 TxA₂ 對照 比較項目PGI₂TxA₂ 主要合成細胞血管內皮細胞血小板 終末合成酶前列環素合成酶血栓素合成酶 腺苷酸環化酶活化不活化(血小板活化時 cAMP 下降) 血小板 cAMP上升下降 血小板作用抑制釋放與凝集促進釋放與凝集 血管作用擴張收縮 六、各物質與血小板凝集的關係 物質對血小板凝集說明 ADP促進致密顆粒釋出,作用於 P2Y₁、P2Y₁₂ ATP不屬於凝集抑制物與 ADP 一同儲存於致密顆粒並釋出,可作用於 P2X₁ 離子通道使 Ca²⁺ 流入,參與活化;不要寫成「抑制凝集」 Arachidonic acid促進為 TxA₂ 的前驅物 TxA₂促進最強的釋放與凝集引發者之一 cAMP抑制上升時抑制 Ca²⁺ 動員與凝集 PGI₂抑制活化腺苷酸環化酶,提高 cAMP 常考陷阱 「下列何者不必結合膜受器即可引起凝集」:ADP、epinephrine、thrombin 都有專一膜受體;答案是可直接進入代謝途徑的花生四烯酸。 「PGI₂ 促進血小板凝集」是錯的。PGI₂ 由內皮細胞合成、活化腺苷酸環化酶、提高 cAMP、擴張血管,並抑制凝集。 「TxA₂ 在血管內皮細胞中合成」是錯的。TxA₂ 在血小板合成;內皮細胞合成的是 PGI₂。至於「最強的釋放與凝集引發者」「血漿半衰期約 5 分鐘」「收縮血管」,都是被視為正確的敘述。 「cAMP 促進凝集」是錯的。cAMP 上升抑制凝集,活化時 cAMP 下降。 「Arachidonic acid 抑制凝集」是錯的。它是 TxA₂ 的前驅物,促進凝集。 「ATP 抑制凝集」不可選。ATP 與 ADP 同存於致密顆粒,題目不把 ATP 當作凝集抑制物。 血小板內反應的「終產物 + cAMP」組合:血小板 → TxA₂ → cAMP 下降;若寫成 prostacyclin 或 cAMP 上升,都是錯誤組合。 反應圖終產物為 prostacyclin 時:此反應主要在內皮細胞進行;最末端酵素是前列環素合成酶而非 COX(aspirin 抑制的是上游的 COX);prostacyclin 抑制而非活化血小板;ADP 不是此途徑酵素的主要抑制者。 Aspirin 作用持久的原因是血小板無細胞核、無法再合成被不可逆抑制的 COX,不是因為血小板能自行合成 COX。 記憶口訣 「ADP、腎上腺素、凝血酶,受體先敲門;花生四烯酸直接進門,COX 接手變 TxA₂。」 「內皮 PGI₂:擴血管、cAMP 升、凝集停;血小板 TxA₂:縮血管、cAMP 降、凝集行。」 「cAMP 是煞車,TxA₂ 是油門。」