短鎖ポリリン酸の局在化が血漿を凝固させる能力を高める

Localization of Short-Chain Polyphosphate Enhances its Ability to Clot Flowing Blood Plasma.

• Ju Hun Yeon
• Nima Mazinani
• Travis S Schlappi
• Karen Y T Chan
• James R Baylis
• Stephanie A Smith
• Alexander J Donovan
• Damien Kudela
• Galen D Stucky
• Ying Liu
• James H Morrissey
• Christian J Kastrup

抄録

短鎖ポリリン酸（polyP）は血小板活性化時に血小板から放出されるが、血栓症に寄与するかどうかは不明である。しかし、短鎖ポリリン酸ポリリン酸ポリリン酸ポリリン酸ポリリン酸ポリリン酸の空間的な局在化が流血の血栓形成を促進するかどうかは不明である。ここでは、数値シミュレーションにより、流動下での血液凝固に対するポリPの局在化の効果を予測し、これをマイクロ流体力学を用いてin vitroで試験した。合成ポリPは、溶液に可溶化した場合やナノ粒子として局在化した場合よりも表面に局在化した場合の方が、流れている血漿の凝固を促進するのに効果的であり、特に大静脈や弁で血栓症が発生する典型的な低濃度から亜生理学的な剪断速度では、10-200倍の低濃度で凝固を促進することがわかった。このように、短鎖ポリＰのサブマイクロモル濃度は、低〜亜生理学的な剪断速度で、流れの下で流れている血漿の凝固を加速することができる。しかし、血小板や血管表面へのポリPの局在化の生理的メカニズムは未だ不明である。

Short-chain polyphosphate (polyP) is released from platelets upon platelet activation, but it is not clear if it contributes to thrombosis. PolyP has increased propensity to clot blood with increased polymer length and when localized onto particles, but it is unknown whether spatial localization of short-chain polyP can accelerate clotting of flowing blood. Here, numerical simulations predicted the effect of localization of polyP on clotting under flow, and this was tested in vitro using microfluidics. Synthetic polyP was more effective at triggering clotting of flowing blood plasma when localized on a surface than when solubilized in solution or when localized as nanoparticles, accelerating clotting at 10-200 fold lower concentrations, particularly at low to sub-physiological shear rates typical of where thrombosis occurs in large veins or valves. Thus, sub-micromolar concentrations of short-chain polyP can accelerate clotting of flowing blood plasma under flow at low to sub-physiological shear rates. However, a physiological mechanism for the localization of polyP to platelet or vascular surfaces remains unknown.