用灭鼠药来抗血栓?华法林说:让历史和实力说话

为了生存,人类用坎坷铺就前进道路。华法林,就是一粒在这条路上绊人一脚的石子。

时间拨回到一百年前。一堆发霉的草料,一群流血不止直至死亡的大牲口,给人的感受是怎样的邪恶诅咒?是哪种毒药夺走了生命?

又有谁能想象得到,在数十年后,华法林作为一种抗凝药物,却又守卫了无数患者的生命。

隐藏在霉变牧草中的“流血恶魔”,究竟是何方妖孽?

上个世纪的20年代,在美洲大陆的牧场上,甜苜蓿草是牲畜的主要食物之一。牧草难免会有霉变的时候,一些牲口在食用了这些霉变的甜苜蓿草后,会出现血流不止的现象,例如,有一次25头公牛在阉割之后,有12头流光了血液而死亡。严重的时候,即便没有外伤,也会莫名其妙地发生出血,一个月之后,殊途同归。

1924年,加拿大兽医Frank W Schofield详细描述了这种现象,称之为“甜苜蓿病”。

这苜蓿里到底出了什么问题,会让健硕的牛儿血流不止?人们一筹莫展。直到1941年,美国威斯康星州大学副教授Karl Paul Link和他的学生,经过6年的持续研究,终于发现了罪魁祸首:一种香豆素的衍生物,双羟香豆素。

甜苜蓿草中含有香豆素,一种广泛存在于植物中的物质,对牲畜来说并没有什么毒性,但是在霉变的过程中,香豆素转化成了双羟香豆素,而双羟香豆素一种具有抗凝作用的物质。摄入了含有双羟香豆素的牧草后,牲畜的血液无法凝固,一旦血管出现了破口,血液就会一直流,直到流无可流。

引发甜苜蓿病的罪魁祸首,终于被揪了出来。

说起来,这件事情与1929年至1933年间的美国经济大萧条有着一定的历史默契性。本来,牛儿们不用去吃霉变的牧草,但是大萧条时期经济困难,有草可吃就不错了,哪还管得上有没有长霉,结果造成甜苜蓿病来势汹涌,成功引起了人们的高度重视,也就有了接下来一系列研究。

牛吃了会流血而死,那老鼠吃了呢?人吃了呢?

双羟香豆素的药效“后劲儿”大,阻止血液凝固的作用需要一个月才能起效,因此罹患了甜苜蓿病的牲畜均是食用牧草一时半会儿没事,一个月之后才会病发身亡,名副其实的慢性子。

这么慢的性子,有啥可以利用的呢?

人们想到了一种狡猾的动物:老鼠。

二战期间,美国鼠患严重。老鼠这动物吧,智商并不低,当时使用的灭鼠药在把老鼠给毒死之后,其他幸存老鼠一琢磨,嗯,这个倒霉蛋吃的东西不干净,不能碰!这等于是在“鼠届”宣布了该种灭鼠药的社会性失效,灭鼠效果大打折扣。

人们就寻思着,找一种起效慢一些的灭鼠药,吃了当时死不了,数天后再死,这样幸存的老鼠就想不起来是什么食物里掺了毒药。果然,老鼠的智商还是比不过人类。

但是,双香豆素的起效时间也太慢了,一个月之后,小耗子都会打酱油了,有必要找出一个起效稍快一些的同类药物。任务还是落在了Karl Paul Link等人组成的团队身上。1948年,苄丙酮香豆素研发成功,该药1至3天后达到最佳抗凝效果,时间不长不短正正好。

由于这项工作是在威斯康星州大学校友基金会的资助下完成,这个基金会简称为WARF,再在简称后面加上香豆素的词根-arin,组成了单词Warfarin,音译为华法林。

华法林作为灭鼠药,效果不错。

在临床实践中,有些情形下也是需要阻止血液凝固,例如在进行心脏手术时,凝固的血液那就是血栓块啊,分分钟会要了病人的命。当时可用的抗凝药有且只有肝素,而且是那种比较“原始”工艺做出来的,稳定性差,效果基本靠命。因此,亟需性能更为优秀的抗凝药物。

当时就有医生看中了华法林的抗凝作用,由此优秀的物质,只拿来灭鼠,有点可惜,但是,要把一款灭鼠药用在患者身上,这好说不好听啊,搁谁谁心里也得膈应。

事件的转机出现在1955年,时任美国总统艾森豪威尔突发心肌梗死,眼看就要去见华盛顿了,救总统要紧,管不了那么多,上华法林吧!

总统活过来了!总统以身试药之后,华法林一炮走红,从此开启了在抗凝药中的霸主地位。

这里插一句:现在对付急性心肌梗死的手段,以早期溶栓治疗以及介入手术治疗为主,这些治疗方法的用药里,华法林早已不是最佳选择。

华法林与维生素K:注定与你纠缠一生

华法林为什么能抗凝抗血栓?说到作用机理,不得不提一个与华法林作对终身的维生素:维生素K。

维生素K是凝血因子γ-羧化酶的辅酶。这么轻描淡写的一句话,并没有准确描述出维生素K在凝血过程中重要作用。不夸张地说,维生素K 在凝血系统中,其实是属于教父级别的存在。

血液发生凝固的过程颇为复杂,研究认为有12种凝血因子参与到了凝血的进程中。这些凝血因子按照被发现的顺序进行了编号。

凝血因子们像是某地盘上的一群小弟,平日里处于前体状态,并没有活性,也就是在人体中随意逛逛无所事事,血液并不会因为他们的存在发生凝固。

当血管发生破损,需要启动凝血时,凝血因子们开始蠢蠢欲动起来,但是,他们还需要有“老大”的授权,才能从前体状态转变成活化状态,拎着砍刀冲出来启动凝血瀑布。

这个老大,就是维生素K,γ-羧化酶是他发出的进攻信号。γ-羧化酶将前体状态下凝血因子II、VII、IX、X的第10个谷氨酸残基羧基化,使得这些凝血因子具备了有与钙离子螯合的能力。这钙离子就是这些凝血因子手里的砍刀,接下来,“兄弟们,为了凝血,冲啊!”

想要抗凝血,可以从小弟们下手,也可以从老大那儿下手。华法林就是冲着维生素K来的。

维生素K在人体中会以多种形式存在,包括原型、氢醌型、环氧化型等,想要给小弟们下指令,需要在这几种形式中循环变换,这个过程被称为维生素K循环。华法林来了,揪住了维生素K循环中的还原酶不放手,阻碍了维生素K 循环,继而抑制了γ-羧化酶的作用,阻碍了凝血因子的活化进程,最终阻止了凝血进程。

“小样儿,让你变身!我给你缴了械,让你那一套在我这儿不好使!”华法林对着维生素K,慢悠悠地笑道。

维生素K毕竟也不是第一天混社会了。想要把华法林的抗凝作用给压下去,维生素K 还有一招:召唤援军。

这就是对付华法林过量的方法:补充维生素K。

原有的维生素K被华法林俘虏,新补充进来的维生素K可以继续指挥凝血过程。因此,在临床上,解救华法林过量的解药,就是维生素K。

华法林遇见维生素K,谁也不服谁,注定纠缠一生。

从香豆素到灭鼠药,再到抗凝药物,华法林历经坎坷,终于成为预防及治疗深静脉血栓及肺栓塞,预防心肌梗塞后血栓栓塞并发症,预防房颤、心瓣膜疾病或人工瓣膜置换术后血栓栓塞并发症的主流用药,甚至是唯一的口服抗凝药,直到新一代抗凝药物的出现。

历史和实力,给华法林的抗血栓作用正了名。

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