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目的: 本研究通过对一例因近亲结婚导致的遗传性FⅪ缺陷症家系进行表型检测与基因分析,明确患者的基因突变类型,及采用生物信息学相关软件对其突变的位点进行分析,初步探讨其分子致病机理。 方法: 收集该患者及其家系成员(共3代8名成员)的枸橼酸钠抗凝静脉血各两份,一份在STA-R全自动血凝分析仪上采用一期凝固法检测血浆活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、凝血酶原时间(prothrombin time,PT)、凝血酶时间(thrombin time,TT)、纤维蛋白原(fibrinogen,FIB)含量、凝血因子Ⅷ活性(coagulation factor Ⅷ activity,FⅧ:C)、凝血因子Ⅸ活性(coagulation factor Ⅸ activity,FⅨ:C)、凝血因子Ⅻ活性(coagulation factorⅫactivity,FⅫ:C)和凝血因子Ⅺ活性(coagulation factorⅪactivity,FⅪ:C),采用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)方法检测凝血因子Ⅺ抗原(coagulation factorⅪantigen,FⅪ:Ag)含量;一份枸橼酸钠抗凝静脉用于提取该先证者及家系成员的外周血基因组DNA,设计13对引物并采用聚合酶链反应(polymerse chain reaction,PCR)扩增F11基因的全部15个外显子,5’、3’非编码区及侧翼序列;扩增产物经纯化后测序,将测序结果与美国国立生物信息中心(Nationl Center for Biotechnology Information,NCBI)所提供的F11基因序列进行比对,找出基因的异常位点,并对含有突变基因的序列进行反向测序确证该异常位点。采用多重序列比对软件ClustalX-2.1-win分析突变位点的保守性;用PolyPhen-2、PROVEAN、SIFT和Mutation Taster四个在线生物信息学软件评价和预测突变位点对蛋白功能的影响(蛋白质参考ID:P00747和蛋白质参考转录本ID:ENST00000308192);最后根据蛋白质数据库(protein database,PDB)提供的FⅪ蛋白三维结构数据,用Swiss-pdb Viewer软件分别构建FⅪ蛋白野生型和突变型模型,分析突变前后蛋白空间构象的变化。 结果: 1、先证者的APTT明显延长至74.8 s(参考范围27.0 s-41.0 s),FⅪ:C为4%(参考范围90-110%)和FⅪ:Ag为11%(参考范围90-110%),较正常对照 显著减少;先证者母亲、阿姨、两个哥哥、妹妹及表妹APTT均稍延长,FⅪ:C和FⅪ:Ag均降低至正常值的一半左右。先证者的外婆各项指标及家系成员的其他凝血指标均无明显异常。基因测序结果显示了先证者在F11基因6号外显子g.15410G>A纯合无义突变导致FⅪ产生的截断蛋白缺失A4及催化活性区,从而蛋白结构完整性受到影响,即p.Trp228stop;除外婆外该家系的其余人员均为该突变的杂合子。 2、ClustalX软件分析结果显示,Trp228残基在生物进化过程中高度保守。PolyPhen-2评分结果为0.998分,预示此突变很可能是有害突变;PROVEAN评分结果为-2.832分,预示此突变是有害的;SIFT评分结果为0.00分,预示此突变可影响蛋白质的功能;Mutation Taster评分结果为1.000分,disease causing,预示此突变可引起疾病。Swiss-PdbViewer软件对FⅪ突变前后的蛋白质进行模型分析,结果显示,p.Trp228stop突变其Trp228位后的氨基酸及Trp228都消失。 结论: 1、先证者FⅪ:C和FⅪ:Ag均显著降低,表现为Ⅰ型遗传性FⅪ缺陷症。 2、先证者FⅪ水平降低与其6号外显子g.15410G>A纯合无义突变导致的p.Trp228stop突变有关。 3、先证者g.15410G>A纯合无义突变推测遗传自近亲婚配均带该杂合突变的父母。