La prostacycline (PGI2) est produite par la cellule endothéliale. Sa production augmente lorsque la cellule est stimulée.

Le monoxyde d'azote (NO) est synthétisé à partir de la L Arginine sous l'action de la NO synthase (NOS) présente dans la cellule endothéliale. La PGI2 et le NO diffusent dans la lumière vasculaire où ils inhibent l'adhésion, l'activation et l'agrégation des plaquettes, ainsi que l'adhésion des leucocytes aux cellules endothéliales.

Une ecto ADPase présente à la surface des cellules endothéliales dégrade l'ADP en AMP, limitant le recrutement de plaquettes.

a) L'antithrombine (AT)

C'est une serpine qui comporte d'une part un site réactif dans sa partie C terminale qui va se lier aux sérine protéases et, d'autre part, dans sa région N terminale un site de liaison aux héparane sulfates du vaisseau. La liaison aux héparane sulfates entraîne un changement de conformation de l'AT lui permettant ainsi d'inhiber rapidement : thrombine, Xa, IXa, XIa, XIIa. L'AT n'inhibe pas le VIIa de façon efficace.

L'AT qui est en circulation se lie, à la fois à l'héparane sulfate à la surface de la cellule endothéliale et aux enzymes cibles : il se forme un complexe ternaire (enzyme AT héparane sulfate).

Les mécanismes d'inhibition de la thrombine et du facteur Xa sont un peu différents selon l'enzyme cible : dans le cas de la thrombine (T), l'héparane sulfate (HS) se lie à la fois à l'AT et à la T, alors que dans le cas du F. Xa, il n'y a pas d'interaction directe F. Xa HS et, seule l'interaction AT HS conditionne l'inhibition du F. Xa.

Le complexe enzyme AT est covalent, donc très stable : l'inhibition est irréversible. Le complexe se détache de l'héparane sulfate et va se fixer sur un récepteur de l'hépatocyte pour être internalisé. (Cette internalisation induit probablement la synthèse d'AT). L'héparane sulfate est alors à nouveau disponible.

Cette propriété de l'AT de se lier aux héparane sulfates pour inhiber de façon immédiate les sérine protéases est la base du traitement anticoagulant par un analogue : l'héparine.
Les enzymes de la coagulation échappent au contrôle de l'AT tant qu'elles sont liées aux phospholipides de la membrane plaquettaire mais sont accessibles quand elles diffusent vers la phase liquide.

b) Le second cofacteur de l'héparine (HCII)
Le second cofacteur de l'héparine qui est aussi une serpine, est capable d'inhiber la thrombine. Son action est potentialisée par un autre glycoaminoglycane : le dermatane sulfate, présent dans les matrices extracellulaires.