天然水蛭素是一种从吸血类水蛭唾液腺及其分泌液中提取的天然活性物质，而重组水蛭素则是通过基因工程获得的人工产品。重组水蛭素的氨基酸序列和结构与天然水蛭素唯一不同的是其在63位酪氨酸残基未硫酸化，该特点使其对凝血酶的抑制作用明显降低，仅为天然水蛭素的1/10。重组水蛭素在药理活性、药代动力学方面与天然水蛭素非常相似。
由于多种原因，世界上对天然水蛭素的药理学和临床研究严重滞后，对重组水蛭素的研究也是在1986年后才陆续开始的，近十几年来的文献大多都是研究有关重组水蛭素的内容，故在本章节的药理学和临床研究的内容中收录了重组水蛭素文献资料，以佐证天然水蛭素的相关作用与应用。
体内外试验表明，水蛭素是迄今发现的作用最强的凝血酶特异性抑制剂，对各种血栓性疾病都有效。水蛭素的作用机制是它与凝血酶按1:1的比例非共价结合形成一种稳定的复合物，抑制了凝血酶的活性，从而阻止了纤维蛋白原凝固及凝血酶对血小板的作用，达到抗凝的目的，同时水蛭素的作用不依赖于抗凝血酶m，其抑制血栓形成的浓度远小于其弓｝起出血的浓度，无明显毒副作用。
水蛭素具有抗凝、抗血栓、抑制血小板聚集、降血脂、改善血液流变学、抗肿瘤等多种药理作用。
水蛭素抗凝、抗血栓、抑制血小板聚集作用
动脉和静脉血栓是导致许多疾病的主要因素，动脉血栓通常导致严重的心肌梗死、中风、肢体坏疽，而静脉血栓则通常导致肚体栓塞和肺栓塞。诱导血管内血栓形成的因素有很多种，但根本因素是血液凝固、血小板站附和聚集。静脉血栓形成主要由于血液凝固，动脉血栓形成则主要由于血小板黏附。血小板聚集性过高是促使心血管疾病发展的重要因素。凝血酶在凝血过程中起着至关重要的作用，即纤维蛋白原变成纤维蛋白，最终使凝块形成。凝血酶也是引起血小板聚集的最主要启动剂之一。由于凝血酶在血液凝固过程及血小板启动过程中具有双重作用，近年来凝血酶抑制剂如水蛭素特别受到重视。
水蛭素的抗凝作用强，临床适应证广泛，较之肝素及其他抗凝剂有其独特的优点。
1．黎渊弘等采用家兔动脉血栓和大白鼠静脉血栓模型，试验组按60AT一U/kg体重静脉注射菲牛蛭提取物（主要含水蛭素），对照组注射生理盐水。测定其对动脉及静脉血栓形成的作用。
结果：给药后，菲牛蛭提取物对动脉血栓、静脉血栓湿重和干重均有明显减轻作用，与生理盐水对照组比较，差异显著（p＜0.05）。
结论：菲牛蛭提取物具有较强的抗动物血栓形成作用．
讨论：抑制血栓的形成一般有三条途径：一是促进纤溶系统对纤维蛋白原或纤维蛋白的降解；二是抑制凝血功能；三是抑制血，J板的聚集、站附、释放功能。体内外试验表明：水蛭素是迄今发现的作用最强的凝血配时印制剂，对各种血栓性疾病都有效。水蛭素作用机制是它与凝血酶按1:1比例非共结合形成一种稳定的复合物，抑制了凝血酶的活性，阻止纤维蛋白原及凝血酶对血小板的作用，达到抗凝目的。水蛭素在常温干燥状态下比较稳定，其作用不依赖于抗凝血酶Ⅲ，其抑制血栓形成的浓度远小于其引起出血的浓度，无明显毒副作用。动物性试验和临床研究证明，无论急性、亚急性的毒性试验，对血压、心率、血常规、出血时间和血液化学成分均不产生影响，呼吸系统也没有影响，无过敏反应，一般无特异抗体发现。水蛭素半数致死量LD50＞50mg/kg，远大于治疗所用剂量（lmg/kg）。这些特性显示了菲牛蛭提取物作为一种强力抗血栓制剂的潜在价值。
2．范亚明等通过对实验组家兔耳静脉注射水蛭素230AT一U/kg体重，对照组的家兔耳静脉注射等量的生理盐水0.2ml以kg体重进行体内试验，于注射后1、2、4、6、24小时从对侧耳静脉采血，用常规临床检验方法以测定凝血酶原时间和凝血酶凝结时间，以及凝血第IV因子时间，分别与试验前的各项检测指标进行比较；同时用两只正常家兔，取血加水蛭素后做体外实验，检测指标同上。并用水蛭素进行体外抗血栓试验，以观察水蛭素的抗血栓作用。
结果：
(1）体内试验：水蛭素对凝血酶原时间和凝血酶凝结时间有非常显著的影响，在静脉注射水蛭素后1小时作用效果达到高峰，凝血酶原时间和凝血酶凝结时间显著延长（p＜0.01),2小时后逐渐恢复，24小时后基本恢复到注射水蛭素前的水平。水蛭素对凝血第Ⅶ因子影响不显著。
(2）体外试验：从家兔耳静脉采血2mL后，体外加水蛭素0.2~O.4AT-U，测定凝血酶原时间和凝血酶凝结时间。结果两者的时间随浓度增加而延长，成正比关系。说明水蛭素具有抑制凝血酶的作用。
(3）抗血栓作用：给家兔注射水蛭素后1小时，血小板开始聚集的时间延长，形成的血栓长度缩短（p<0.05)，血栓重量减轻（p<0.05)，说明水蛭素具有抗血栓形成的作用。
3．成小蔓等将24只Bceogle犬，随机分为水蛭素大、中、小剂量组，剂量分别为（60OAT-U/kg,30OAT-U/kg，15OAT-U/kg）和空白对照组，每组6只。各试验组动物均经口给药，分别于给药前、达稳态前和达稳态后取血1-4mL，测定凝血时间（CT）、血浆凝血酶原时间(PT）、凝血酶凝固时间（TT）、纤维蛋白原（FBG）、活化部分凝血活酶时间（APTT)；同时采用下腔静脉结扎法制作血栓模型，计算深静脉血栓形成百分率和血栓重量。
结果：各用药组CT、PT、TT、APTT值与空白照组均有差异或显著差异（p＜0.05或p<0.01)，给药对FBG没有明显影响；深静脉血栓形成百分率和血栓重量也有差异或显著差异。
结论：口服重组水蛭素具有很强的特异性凝酶抑制作用，同时具有抗凝、抗血栓作用，可用于防治实验性深静脉血栓形成。
4．刘煌等采用大鼠下腔静脉血栓模型和大鼠体外AV循环模型进行重组水蛭素Ⅲ的抗凝及抗血栓作用研究，结果显示，重组水蛭素Ⅲ25μg、5μg每公斤体重都能显著减少静脉血栓湿重，与肝素钠（10OU/kg体重）作用相似，与对照组比较差异明显（p＜0.05)，说明重组水蛭素和肝素都具有抗静脉血栓作用，但水蛭素所需剂量比肝素低得多，说明重组水蛭素Ⅲ用于防止体外循环血栓形成有效，另外，重组水蛭素对动脉血栓、弥漫性血管内凝血及血栓再栓塞均有作用。
重组水蛭素与天然水蛭素的药理活性和作用基本相同，都是作用很强的凝血酶特异性抑制剂，具有抗凝、抗血栓等药理作用，可防治各种实验血栓形成，对多种具有高凝状态的疾病疗效良好，是一种很有前途的抗凝抗栓药物。
5．王维亭等采用犬冠状动脉内皮损伤与临界狭窄引起犬不稳定型心绞痛模型及大鼠颈动脉电刺激血栓形成模型30只，然后分成5组，每组6只，对照组给予等体积的生理盐水，受试药物组给予静脉注射重组水蛭素（r-HV2),3个剂量分别为0.6、2.0、6.0mg/kg，阳性药对照组给予肝素钠，剂量为2.0mg/kg，以观察其抗血栓和抗凝的效果。同时取雄性Wistar大鼠，体重200-250g，按体重随机分成5组，每组10只，分别为生理盐招寸照组，r-HV2 3个剂量组（剂量分别为0.3、1.0、3.0mg/kg)，肝素钠阳性照组（剂量为3mg/kg）。在实验性体内血栓形成仪的刺激下，测定动脉血栓形成的时间。
结果：静脉；主射重组水蛭素0.6、2.0、6.0mg/kg，能抑制因狭窄及局部损伤犬冠状动脉引起的血小板依赖性血栓形成，表现在周期性冠状动脉流量降低发生次数呈剂量依赖性减少，分别减少了27.0％、43.6％、55.9％。重组水蛭素具有明显的抗凝作用，0.6、2.0、6.0mg/kg延长犬凝血酶时间（TT）、白陶土活化的部分凝血活酶时间（APTT）。重组水蛭素有引起一定程度的出血作用，麻醉犬伤口失血量及站膜出血时间较肝素钠组稍轻。重组水蛭素对麻醉犬血压及心率无明显影响。静脉给予重组水蛭素0.3、1.0、3.0mg/kg，呈剂量依赖性延长动脉血栓的形成时间，与对照组比较，分别延长了22.8％、55.0％、72.0%（均P<0.01）。
结论：重组水蛭素具有明显的抗血栓和抗凝作用，对不稳定型心绞痛具有明显的治疗作用。
讨论：动脉血栓的形成过程与不稳定型心绞痛等疾病的发病机制有密切的关系。凝血酶在血栓形成过程中起主要作用。r-HV2是特异性极强的直接凝血酶印制剂，它的抗凝作用与肝素不同，与凝血酶作用不需要辅因子，因此不仅抑制循环中的凝血酶，而且能抑制与血栓结合的凝血酶。水蛭素与凝血酶结合后可使凝血酶启动血板作用减弱，通过抑制凝血酶诱导的血小板启动，r-HV2具有明确的抑制血小板聚集的作用。
6．任开环等将160只SD大鼠随机分为8组，每组20只，实验组1一4分别静脉注射重组水蛭素（rH)1.000,0.500,0.250,0.125(mg·kg-1)；实验组5静脉注射来匹卢定（Refludan，德国产重组水蛭素）0.500mg·kg-1；实验组6静脉注射肝素2000U.kg-1；模型组静脉注射等量0.9％氯化钠注射液；对照组不给药。10分钟后将大鼠麻醉开胸，将吸有50％三氯化铁溶液的滤纸片贴于实验组1一6和模型组大鼠的冠状动脉前降支根部，60分钟后取下，以制备大鼠冠状动脉血栓模型。对照组大鼠冠状动脉前降支根部敷贴不含三氯化铁溶液的滤纸片。考察各组大鼠心肌缺血面积评分、左心室伊文思蓝合量、心肌超氧化物歧化酶（SOD）活力和丙二醛（MDA）合量，并做心肌病理形态学检查。
结果：实验组1~5大鼠心肌缺血面积评分分别为12、16、24、28、19分，均明显低于模型组（39分）（均p<0.01）二实验组1-3和实验组5、6，自肌伊文思蓝含量明显低于模型组（均p＜0.01)；实验组1，自肌SOD活力明显高于模型组（p＜0.01)，实验组2、3、61自肌SOD活力亦高于模型组（均p＜0.05)；实验组1、2、5心肌MDA含量明显低于模型组（均p<0.01)，实验组3、6亦低于模型组。病理学检查可见实验组3、4大鼠冠状动脉有血栓形成，实验组2血栓形成明显减轻。
结论：重组水蛭素具有明显的抗冠状动脉血栓形成的作用，且该作用呈剂量依赖性。
7．王艳春等用Reyers法制备大鼠静脉血栓模型，然后将其随机分为7组，各组分别自舌静脉注入不同药物或同一药物不同剂量的重组水蛭素，结扎下腔静脉后6小时，观察血栓形成和血栓干重，并进行统计比较。
结果：重组水蛭素剂量增加，血栓形成和血栓干重呈下降趋势，与正常对照组比较，具有显著性差异（p＜0.01或p＜0.05）。
结论：重组水蛭素具有较强的抗静脉血栓形成作用。
讨论：本实验采用Reyer法，将大鼠结扎下腔静脉较长时间（6小时）造成静脉淤血导致静脉血栓形成，以血栓形成比率和血栓干重为指标，研究了重组水蛭素对大鼠下腔静脉血栓形成的影响。结果表明，随重组水蛭素剂量增加，血栓形成比率和血栓干重呈剂量依赖性减少，说明重组水蛭素具有抗静脉血栓形成作用，且其抗静脉血栓作用强度约为肝素的4倍。
8．马雪瑛等用重组水蛭素测定大鼠凝血时间（CT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）、凝血酶时间（TT）、凝血酶原时间（PT）、纤维蛋白原含量（FIB）及抗凝血酶m(AT-Ⅲ）活性；采用A-V循环模型进行大鼠血栓形成实验；采用Born氏比浊法测定家兔血小板聚集。结果：重组水蛭素可显著延长大鼠血浆的CT、APTT、TT及PT（p＜0.01)，明显降低FIB含量（p＜0.05)，对AT-Ⅲ的活性无明显影响；明显减少血栓重量（p<0.01)；显著降低凝血酶诱导的家兔血小板聚集率（p<0.01）二对胶原诱导的家兔血小板聚集率有降低趋势。
结论：重组水蛭素具有抗凝、抑制血小板聚集和血栓形成的作用。
9．韩玉眠等用重组水蛭素以通过十二指肠给药方式测定凝血时间（CT）、凝血酶时间（TT)；用抗激光致栓的方法测定重组水蛭素对
血栓形成的影响。
结果：在给药1.5小时后，重组水蛭素可以明显地延长CT和TT，其强度随剂量的增加而加强；给药30分钟后，重组水蛭素的体内抗静脉血栓形成作用明显，且随剂量的加大其抗栓作用增强，对全血栓形成的影响尤为明显。
结论：重组水蛭素经十二指肠给药确有明显的抗凝血作用。
讨论：水蛭素相当稳定，它不被胰蛋白酶水解，对糜蛋白酶也有一定的耐受性。其原因在于水蛭素存在一个由3个二硫键组成的不易被降解的仍有抗凝血活性的N端核心结构。这正是十二指肠给药仍有抗凝、抗栓作用的原因。
