一、发病原因
遗传性凝血因子Ⅶ缺乏多由凝血因子生物减少,其凝血缺陷的病因是分子结构异常,基因突变所致。
二、发病机制
FⅦ是依赖维生素K的凝血因子,是外源性凝血途径的重要组成部分。编码FⅦ蛋白的基因位于13号染色体长臂(13q34),长度为12.8kb,紧靠凝血因子Ⅹ基因上游2.8kb处,由9个外显子(1a、1b、2~8)和8个内含子组成。前导(prepro-leader)序列由外显子1编码,含38或60个氨基酸,这种数量不同是由于外显子1b是一个可选择性剪接外显子,约90%的FⅦ mRNA不转录外显子1b,只转录外显子1a。外显子2编码Gla区;外显子3编码一个小的疏水区;4、5号外显子编码EGF区;6~8号外显子编码催化区。
1.正常分子结构 成熟的FⅦ是由406个氨基酸组成的单链糖蛋白酶原。它的信号肽和前体肽由蛋氨酸(甲硫氨酸)-38精氨酸-1共38个氨基酸残基组成。在血管受损后,组织因子(TF)暴露,FⅦ或活化FⅦ(FⅦa)与TF形成复合物,在FⅩa、凝血酶等作用下,FⅦ在精氨酸152-异亮氨酸153位点裂解成丙氨酸1-精氨酸152的轻链和异亮氨酸153-脯氨酸406的重链而被活化。轻链和重链由一个二硫键连接(135和262位半胱氨酸间的二硫键)。FⅦ分为4个结构区域:γ-羧基谷氨酸(Gla)区、2个表皮生长因子样区(EGF)和催化区。Gla区由氨基末端约40个氨基酸组成。10个Gla是F Ⅶ与Ca2 结合和发挥功能所必需的。2个EGF区各由45个氨基酸残基组成,分别含有3个二硫键。该区63位上的门冬酰胺酶要经过β羧基化变成β羧基门冬酰胺酶。这一过程是在蛋白质转译完成后进行的,其功能尚不清楚。EGF1为FⅦ与TF结合所必需,在EGF1区还含有一个不依赖于Gla的Ca2 高亲和力结合部位。催化区包括激活区和蛋白酶区,激活区是FⅦ被激活为FⅦa的部位,而蛋白酶区是识别并裂解底物(FⅨ、FⅩ、FⅦ)的部位。催化区的组氨酸-193、天门冬氨酸-242和丝氨酸-344组成丝氨酸蛋白酶所特有酶活性中心,是维持FⅦ功能和结构的重要部分。
FⅦ酶原经过有限蛋白水解而成为具有活性的蛋白酶FⅦa。FⅦ在体内激活的具体机制目前尚不清楚,但是,很明显FⅦ在与它的辅因子TF结合后很快便被活化。TF是膜内蛋白,在与血液接触的细胞中是不表达的,但是,血管外的细胞和细胞外基质中均有表达。在炎性细胞因子作用下,可以诱导单核细胞和内皮细胞表达TF。当血液与TF接触时,如损伤或炎症部位,FⅦ便很快被激活成为FⅦa。FⅦa与TF复合物随后裂解并活化FⅩ和FⅨ启动凝血过程。因子Ⅶ缺乏导致外源性凝血机制启动过程的障碍。
2.基因突变 遗传性凝血因子Ⅶ缺乏可能是由于FⅦ合成减少或缺如。将FⅦ的抗原检测和功能检查比较后发现,约20%患者有FⅦ的功能障碍。据最新的FⅦ数据库统计,FⅦ突变有124种,包括错义、无义、剪切位点、启动子、小的插入和缺失6种突变。其中错义突变占70%,缺失突变占10%,剪接位点突变占9%,启动子突变占6%,其他的为插入突变和无义突变。在非相关患者中频率较高的突变有R79Q/w、6071G大于A、Q100R、10553~10554insCTCAGCGCACGAC、10553~10568del、A244C、A294V、M98I、R304Q、C310F、G342E、T359M和11125del9。其中,R79Q/W、6071G大于A、A244C、R304Q、T359M 5种突变发生在CpG突变热点上。突变部位多在外显子,其次是在剪接位点,在启动子区发生的突变(如-61T大于G)也可导致重型因子Ⅶ缺乏,发生在内含子区的突变较少,也有凝血因子Ⅶ缺乏是由于两种不同的突变复合杂合导致的。
需要注意的是,FⅦ基因的多态性也能对FⅦ:C和FⅦ:Ag水平造成影响,FⅦ353多态性(M2)可以使FⅦ分泌效率降低,使Ⅶ水平降低48%,而-323P0/P10多态性可通过影响FⅦ转录速率而降低FⅦ水平。由于这些多态性的存在可使凝血因子Ⅶ缺乏的临床表型更严重。绝大多数的FⅦ基因剔除小鼠都可以正常的存活和发育,仅有极少部分在出生前后死亡。