水蛭是中国传统中药中常用的活血化瘀药，始于《神农本草经》，历代本草均有记载。水蛭素是水蛭分泌的重要活性成分，来自吸血水蛭的头唾液腺。1955年，马克沃德从吸血水蛭唾液中分离出水蛭素的纯净产品，开始研究其组成结构和物理化学性质。水蛭素是一种目前已知的高效、特异、超强的凝血酶抑制剂。

　　天然水蛭素精华与凝血酶高效、特异地结合，使其失去裂解纤维蛋白原为纤维蛋白的能力，从而阻止纤维蛋白的凝固，阻止凝血酶催化的止血反应和凝血酶诱导的血小板反应，最终达到抗凝的目的。天然水蛭素第63位的酪氨酸残基被硫酸化，但重组水蛭素没有这种特殊结构，因此重组水蛭素的抗凝活性有所下降。

　　重组水蛭素在国内外都可以通过重组DNA技术生产。虽然重组水蛭素在氨基酸序列和结构上与天然水蛭素非常相似，但它们可以在63位酪氨酸残基上未硫酸化，这使得重组水蛭素对凝血酶的抑制常数比天然水蛭素低90%，同时容易引起出血等副作用。重组水蛭素无法克服的先天缺陷使其无法与天然水蛭素相匹配。因此，重组水蛭素的开发和应用受到限制。目前国内禁止重组水蛭素进口，国内还没有重组水蛭素。所以，天然水蛭素不可能被重组水蛭素替代。