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目的: 血液从流动的液体状态变成不能流动的胶冻凝块的过程,即为血液凝固(blood coagulation)。这是由凝血因子参与的一系列蛋白质有限水解的过程。机体凝血系统包括凝血和抗凝两个方面,两者间的动态平衡是正常机体维持体内血液流动状态和防止血液丢失的关键。如果其中一方面出现问题,例如,凝血因子或者抗凝因子缺乏,都能轻易打破这种平衡,从而导致出血或者血栓性疾病。凝血因子Ⅴ(coagulation factor Ⅴ,FⅤ)是人体内重要的辅因子,在钙离子的作用下,活化的凝血因子Ⅴ(actived congulation factorⅤ,FⅤa)和活化的凝血因子Ⅹ(actived congulation factorⅤ,FⅩa)在磷脂膜表面上形成FⅤa-FⅩa复合物,促进凝血酶的形成。FⅤ缺乏,可能导致机体发生出血。遗传性凝血因子Ⅴ缺陷症是一种罕见的常染色体隐性遗传性疾病,主要由F5基因突变所导致。因此,对这类疾病进行表型及基因检测,寻找致病基因并初步探讨其分子致病机制,有助于临床医生对此类疾病的诊断和治疗。本研究对一个杂合突变导致的遗传性凝血因子Ⅴ缺陷症家系进行表型及基因检测,并采用相关软件对其突变位点进行分析,初步探讨其分子致病机制。 方法: 1、实验室表型检测:收集先证者及家系成员(共3代6名成员)的枸橼酸盐抗凝静脉血,在STAGO全自动血凝仪上检测凝血酶原时间(prothrombin time, PT)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、纤维蛋白原(fibrinogen,FIB)、血浆凝血因子Ⅱ活性(coagulation factorⅡ activity,FⅡ:C)、FⅤ活性(FⅤ activity,FⅤ:C )、凝血因子Ⅶ活性(coagulation factor Ⅶ activity,FⅦ:C)和凝血因子Ⅹ活性(coagulation factor Ⅹ activity,FⅩ:C);采用ELISA方法检测FⅤ抗原(FⅤ antigen,FⅤ:Ag)含量。 2、基因检测:提取先证者及家系成员的外周血基因组DNA,设计引物并采用聚合酶链反应(polymerse chain reaction,PCR)扩增F5基因的全部外显子、侧翼序列、5’ 和3’端非翻译区,扩增产物采用DNA直接测序法分析先证者F5基因的全部外显子、侧翼序列、5’ 和3’端非翻译区及家系成员相应的突变位点区域,发现突变位点后用反向测序予以证实。 3、数据分析:采用多重序列比对软件ClustalX分析突变位点的保守性,同时用生物信息学预测软件(PROVEAN和MutationTaster)分析突变对蛋白质功能的影响,用Swiss-Pdb Viewer软件分别构建FⅤ蛋白野生型和突变型模型,分析氨基酸相互作用。 结果: 1、先证者PT和APTT均稍延长,分别为15.2 s和41.8 s,其FⅤ:C和FⅤ:Ag分别为55%和62%;其父亲和儿子FⅤ:C和FⅤ:Ag也均有不同程度下降(分别为60%、65%和31%、40%)。先证者F5基因第6号外显子上发现c.911G>A杂合突变,导致Gly276Glu;其父亲和儿子也为Gly276Glu杂合子;母亲、哥哥和丈夫为正常野生型。 2、ClustalX软件保守性分析结果表明,Gly276在同源物种间高度保守;两个生物信息学软件对该突变的预测结果一致:PROVEAN(评分-6.214分)结果预示为有害突变;MutationTaster(评分0.976分)结果预示可引起相应疾病;突变蛋白模型分析显示,在野生型蛋白质中,Gly276的主链与Ile298之间有两个氢键,当Gly276突变为Glu276后,原有的氢键没有改变,但由于Glu侧链延长,与周围氨基酸之间增加了空间位阻,导致蛋白质稳定性下降。 结论: 1、先证者FⅤ:C和FⅤ:Ag均明显降低,表现为I型遗传性FⅤ缺陷症。 2、先证者F5基因第6号外显子存在c.911G>A杂合突变,导致Gly276Glu,此突变遗传自父亲,且与该家系FⅤ水平减低有关。