水蛭素是迄今最强的凝血酶抑制剂,它与凝血酶结合形成一种非共价复合物,该复合物解离常数为10-12数量级,且反应速度极快。水蛭素与凝血酶的亲和力极强,1μg即可中和5μg凝血酶,相应于摩尔数比1¨1,即中和一个国际单位(NIH单位)凝血酶的水蛭素量为一个抗凝单位(IAT-u)的水蛭素。

1 抗凝作用:

       水蛭素不仅能阻止纤维蛋白原的凝固,亦可阻止凝血酶催化的进一步血瘀反应,如对凝血因子Ⅴ、Ⅷ的活化及凝血诱导的血小板反应等的抑制。血液凝固的被推迟或完全被阻止取决于水蛭素的浓度。水蛭素可抑制凝血酶诱导的成纤维细胞的增殖和凝血酶对内皮细胞的刺激,亦可抑制凝血酶同血小板的结合及血小板受凝血酶刺激的释放,并可使两者解离。
 

2 抗栓作用:

       水蛭素能中和游离的和与纤维蛋白结合的凝血酶,抑制血小板沉淀。由凝血酶诱发的血液凝固是诱导血管血栓形成的重要因素,故水蛭素对各种血栓病均有效,尤其是对静脉血栓和弥漫性血管内凝血(DIC)。大鼠实验结果表明,水蛭素的抗凝抗栓效果取决于其血药浓度,静脉血栓和DIC所需有效血药浓度最低,治疗静脉血栓所需浓度是肝素的1/20,而治疗DIC仅为1/50。给大鼠按40AT-μ/kg静滴,血药浓度达4.3 AT-μ/ml,则完全抑制静脉血栓的形成;按200 AT-μ/kg/min给药60 min可完全抑制动脉血栓形成,后者剂量高出前者5倍。它完全抑制动脉血栓的浓度下,只引起出血时间延长50%~60%,而肝素则有引起出血的严重副作用。当抗凝血酶-Ⅲ(AT-Ⅲ)的血浆浓度低于正常值70%~80%则有形成血栓的危险,在DIC发病过程中,AT-Ⅲ要减少,可影响肝素的疗效,而水蛭素与辅因子无关,在抗栓治疗中不增加AT-Ⅲ的消耗是其显著的优点。水蛭素静注给药符合二房室模型方程。水蛭素分布于细胞外的空间,未经代谢不与机体结合,以活性形成通过肾小球过滤排出。消除半衰期约1 h,静脉或皮下注射纯水蛭素,没有明显的副作用。

3.天然水蛭素与重组水蛭素的区别

1. 重组水蛭素虽然在氨基酸序列和结构上与天然水蛭素极其相似，可在63位酪氨酸残基未硫酸化，这就使得重组水蛭素对凝血酶的抑制常数比天然水蛭素降低了90％；

2.重组水蛭素容易引起出血副作用，重组水蛭素与生俱来无法克服的先天缺陷，使其无法与天然水蛭素相匹比，加上重组水蛭素存在着生物半衰期短、昂贵的治疗费用等缺点，使得其难以在临床上推广应用。