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遗传性凝血因子X 缺陷症和血友病B 均为单基因疾病。对该类疾病的基因诊断,能帮助找到病因和开展针对性的治疗,而对其发病机制的研究完善凝血机制的理论体系。
凝血因子X 缺陷症是一种常染色体隐性遗传性出血性疾病,发病率为1/106。临床上分为交叉反应物质阴性(因子X 抗原和活性同时降低)和交叉反应物质阳性(因子X 抗原含量基本正常,而活性明显降低)两种类型。本研究对发现的一例遗传性凝血因子X 缺陷症进行了基因诊断和分子发病机制研究。先证者凝血因子X 活性(FX:C)明显减低(<1%),而抗原(FX:Ag)虽有降低但显著高于活性(53%)基因诊断发现了F10 基因2 种新的F10 基因突变,分别为:IVS5+1G>A 和Asp368del,两突变均为国际首次报道。针对剪接位点突变IVS5+1G>A抽取外周血mRNA,进行异位转录本研究,并未发现异常剪接的转录本,提示IVS5+1G>A 导致内含子无法正常剪接,无法合成正常mRNA,影响FX 正常表达。针对Asp368del 基因突变,构建突变型表达质粒,瞬时转染293T 细胞,Asp368del 体外表达产物FX:C 和FX:Ag 分别较野生型为0.52±0.04%和85.9±5.0%,提示该突变为CRM+突变,说明该突变蛋白能够正常表达,但功能降低。
F9 基因的突变是导致血友病B 的直接原因,F9 基因编码的凝血因子IX(FIX)在凝血过程中发挥重要作用。本研究对一例重型血友病B患者身上发现的突变Arg327Ile(R327I)进行了发病机制的研究。定点突变法构建F9 基因R327I 突变的表达质粒。瞬时转染HEK293 细胞,细胞上清液中R327I 突变型FIX 活性(FIX:C)为野生型的4.49%,显著降低。细胞上清液和裂解液FIX 抗原含量(FIX:Ag)分别为野生型的31 %和129%。提示R327I 突变虽然引起FIX 合成分泌减少,但是仍能合成一部蛋白。因此通过建立稳定表达株,表达分离纯化野生型、Arg327Ile 和Arg327Ala(R327A) FIX 重组蛋白。对所得重组FIX 被激活、与辅因子(FVIIIa)结合及激活底物(FX)三方面进行研究,发现两种突变蛋白均能被FVIIa/TF/Ca2+和FXIa/Ca2+正常激活。动力学研究结果显示,R327I 与R327A 两种FIXa 突变蛋白与FVIIIa 的结合力较野生型为1/4 和1/5 倍。在含FⅧa 条件下,R327I 和R327I 突变FIXa对FX 催化效率分别为野生型1/6 和1/8。而不含FVIIIa 条件下催化效率分别为野生型1/3 倍和1/7.4 倍。说明R327I 和R327A 两种突变FIXa与FVIIIa 结合异常是引起缺陷的原因,R327 位点参与FVIIIa 结合,同时也与底物活化相关。因此F9 基因R327I 突变一方面引起FIX 分泌减少,但是更重要的的R327I 突变FIX 与辅因子结合异常导致了重型血友病B。