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目的:凝血和抗凝,两者之间的动态平衡是维持机体内血液流动状态和防止血液丢失的关键。一旦凝血因子或抗凝因子发生缺陷,很容易打乱这种平衡,从而诱发出血或血栓形成性疾病。凝血因子Ⅹ(congulation factorⅩ,FⅩ)是人体内重要的促凝蛋白,参与内源性和外源性凝血系统的共同通路,一旦缺乏,将可能引起机体严重出血。遗传性凝血因子Ⅹ缺陷症是单基因的常染色体隐性遗传性疾病,由合成该蛋白的基因突变所致。因此,对该类疾病进行表型诊断及基因分析,阐明疾病的发生机制,能够为此类疾病的预防、治疗、产前诊断提供可靠的理论依据。本研究通过对一例近亲结婚导致的遗传性FⅩ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,并采用生物信息学相关软件对其突变位点进行分析,初步探讨其分子致病机理。 方法:⑴收集该患者及其家系成员的枸橼酸盐抗凝静脉血,在STA-R全自动血凝分析仪上采用一期凝固法检测血浆凝血酶原时间(prothrombin time, PT)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)、凝血酶时间(thrombin time,TT)、纤维蛋白原(fibrinogen,FIB)含量、凝血因子Ⅱ活性(factorⅡactivity,FⅡ:C)、凝血因子Ⅴ活性(factorVactivity, FV:C)、凝血因子Ⅶ活性(factorⅦactivity,FⅦ:C)和凝血因子Ⅹ活性(factorX activity,FX:C),采用ELISA方法检测FⅩ抗原(FX antigen,FS:Ag)含量。⑵提取该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FⅩ基因的全部8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,测序结果与美国国立生物信息中心(Nationl Center for Biotechnology Information,NCBI)提供的FⅩ基因序列进行比对,找出基因的异常位点,再对含有突变基因的序列进行反向测序确证该异常位点。⑶采用多重序列比对软件ClustalX分析突变位点的保守性;用CLC Genomics Workbench7.5软件对蛋白质二级结构进行分析;用PolyPhen-2和Mutation Taster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:P00742和蛋白质参考转录本ID:ENST00000375559);最后根据蛋白质数据库(protein database,PDB)提供的蛋白三维结构数据(ID:IE05.pdb),用Swiss-pdb Viewer软件分别构建FⅩ蛋白野生型和突变型模型,分析突变前后蛋白空间构象及分子间作用力的变化。 结果:①先证者PT和APTT均明显延长(分别为67.2″/13.2″和102.9″/34″),FX:C为1%和FX:Ag为8%,较正常对照显著减少;先证者父母及弟弟PT稍延长,FX:C与FX:Ag降低至正常对照的一半左右。先证者妹妹各项指标及家系成员的其他凝血指标均无明显异常。基因测序结果显示先证者在F10基因8号外显子g.27881G>A纯合错义突变突变导致298位缬氨酸(Valine,Val)突变为甲硫氨酸(Methionine,Met),即p.Val298Met;先证者父母及弟弟均存在第8外显子g.27881G>A的杂合突变。②ClustalX软件分析结果显示,Val298残基在生物进化过程中高度保守;CLC Genomics Workbench7.5软件分析结果表明,p.Val298Met突变使FX蛋白的第274-280位及第332-336位的氨基酸二级结构发生改变;PolyPhen-2及Mutation Taster程序对g.27881G>A的综合评估提示,错义突变p.Val298Met会对FⅩ蛋白质功能产生影响;Swiss-pdb Viewer软件对错义突变p.Val298Met的分析提示,该突变会引起氨基酸侧链结构和内部作用力的改变。 结论:⑴先证者FX:C和FX:Ag均显著降低,表现为Ⅰ型遗传性FⅩ缺陷症。⑵先证者FX水平降低与其8号外显子 g.27881G>A纯合错义突变导致的p.Val298Met突变有关。⑶先证者g.27881G>A纯合错义突变遗传自其近亲婚配均带该杂合突变的父母。