트롬빈

3. 생리학

트롬빈은 혈액 응고 과정에서 다양한 역할을 하는 효소이다. 프로트롬빈이라는 전구물질(활성화되기 전 단계의 물질)에서 생성되며, 이 과정은 프로트롬빈 분해효소, 칼슘 이온, 혈소판이 관여한다.^[9]

트롬빈은 피브리노겐을 피브린으로 전환하고, XI인자, VIII인자, V인자, XIII인자를 활성화시킨다. XIIIa인자는 피브린 사이의 공유 결합을 촉진하여 혈병(피떡)을 안정화시킨다.^[10][11] 또한 혈소판 막에 있는 프로테아제 활성화 수용체를 활성화시켜 혈소판 활성화와 응집을 돕는다.

트롬빈은 트롬보모듈린과 결합하여 단백질 C를 활성화시켜 응고 반응을 억제한다. 트롬보모듈린에 트롬빈이 결합하면 단백질 C의 활성화가 크게 증가한다.^[36][37] 활성화된 단백질 C는 인자 Va와 VIIIa를 비활성화시키며, 안티트롬빈에 의해서도 트롬빈이 비활성화된다.

3. 1. 합성

3. 2. 작용 기전

• XI인자 → XIa
• VIII인자 → VIIIa
• V인자 → Va
• XIII인자 → XIIIa

3. 3. 음성 피드백 조절

4. 구조

5. 유전자

프로트롬빈 G20210A 돌연변이는 선천적이며, 제2인자 돌연변이라고도 불린다. 이 유전자는 이형 접합체(1쌍) 또는 드물게 동형 접합체(2쌍)로 유전될 수 있으며 성별이나 혈액형과는 관련이 없다. 동형 접합 돌연변이는 이형 접합 돌연변이보다 혈전증의 위험을 증가시키지만, 상대적인 위험 증가는 명확하게 밝혀지지 않았다. 경구 피임약과 같은 다른 잠재적 혈전증 위험 요인은 추가적인 영향을 미칠 수 있다.^[18] 이전에 보고된 염증성 장 질환(크론병 또는 궤양성 대장염 등)과 프로트롬빈 G20210A 또는 제V인자 라이덴 돌연변이 사이의 관계는 연구 결과에 따라 상반된 결과가 나타나고 있다.^[44]

트롬빈(프로트롬빈) 유전자는 11번 염색체(11p11-q12)에 위치한다.^[28]

6. 질환에서의 역할

프로트롬빈은 혈액 응고에 중요한 역할을 하는 단백질로, 트롬빈의 전구물질이다. 프로트롬빈과 관련된 다양한 희귀 질환들이 존재한다. 예를 들어 저프로트롬빈혈증이 있다. 자가면역 질환에서 항프로트롬빈 항체는 루푸스 항응고제(항인지질 증후군이라고도 함) 형성에 관여할 수 있다. 고프로트롬빈혈증은 G20210A 돌연변이에 의해 발생할 수 있다.^[16][17][18]

트롬빈은 혈관 수축을 일으키고 세포 분열을 촉진하는 물질로, 지주막하 출혈 후 혈관 연축의 주요 원인으로 알려져 있다. 뇌 동맥류가 파열되어 나온 혈액이 응고되면서 트롬빈을 방출하는데, 이는 혈관의 급격하고 지속적인 수축을 유발하여 뇌 허혈 및 뇌경색(뇌졸중)을 일으킬 수 있다.

트롬빈은 염증을 유발하는 성질이 있어 죽상동맥경화증의 발생 및 진행에도 영향을 미친다. 트롬빈은 특정 세포막 수용체(PAR-1, PAR-3, PAR-4)를 통해 작용하여 염증, 백혈구 유입, 산화 스트레스 증가, 혈관 평활근 세포의 이동 및 증식, 세포 자멸사, 혈관 신생 등 죽상경화를 촉진하는 작용을 한다.

트롬빈은 혈전 생성에 핵심적인 역할을 하며, 트롬빈의 존재는 혈전의 존재를 나타낸다. 2013년에는 쥐에서 트롬빈을 감지하는 시스템이 개발되었다. 이 시스템은 펩타이드로 코팅된 산화철에 특정 물질을 결합한 것으로, 트롬빈과 결합하면 이 물질이 방출되어 소변에서 검출된다. 아직 사람을 대상으로 한 실험은 진행되지 않았다.

7. 임상적 응용

트롬빈은 프로트롬빈 복합체 농축액, 신선 동결 혈장 같은 응고 인자 제제의 주요 성분으로, 프로트롬빈 결핍을 치료하는 데 사용된다. 와파린으로 인한 출혈 등에 쓰인다.^[23]

항응고제는 대부분 프로트롬빈을 조작하여 작용한다. 와파린 등은 프로트롬빈을 포함한 응고 인자의 비타민 K 의존적 카복실화를 억제하고, 헤파린은 안티트롬빈의 트롬빈 친화력을 높인다. 직접 트롬빈 억제제는 트롬빈을 직접 억제한다.^[24]

재조합 트롬빈은 수용액 형태 분말로 만들어져 수술 중 지혈에 국소적으로 사용된다. 하지만 대량 또는 동맥 출혈에는 효과가 없다.^[25]

트롬빈은 피브리노겐과 결합, Fibrimex라는 고기 결합제로 판매된다. Fibrimex는 돼지나 소 혈액 추출 단백질로 만들어지며, 여러 고기를 결합해 혼합육을 만드는 데 쓰인다.^[26] 그러나 스웨덴 소비자 연합은 재구성된 고기와 실제 고기 구분이 어려워 소비자 기만 위험이 있다고 경고한다.^[26]

7. 1. 연구 도구

7. 2. 의학 및 수술

7. 3. 식품 생산

참조

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