人凝血因子Ⅻ基因多态性与血栓性疾病

1、人凝血因子基因多态性与血栓性疾病【关键词】 凝血因子 基因多态性 冠状动脉粥样硬化性心脏病 缺血性脑卒中 凝血因子（F）又称Hageman因子，是一条80 ku的丝氨酸蛋白酶，该酶被激活后产生的Fa，参与凝血过程的起始、纤维蛋白溶解、补体的激活、缓激肽及血管紧张素的产生，尤其是其纤溶作用越来越受到重视。关于F基因多态性与其血浆水平及血栓性疾病的相关性研究近年来已有较多报道，但其结论尚存在争议。1 F的结构和功能 人F产生于肝脏，在血液循环中以无活性的酶原形式存在。其纯化的分子是一条80 ku的多肽链，沉降系数为45s1。这个单链酶原被激活后形成一个双链的丝氨酸蛋白酶，即一条重链（Fa）和一条轻

2、链。重链由2个分子质量分别为52 ku和28 ku的多肽链以二硫键连接而成，氨基末端序列分析显示Fa的52 ku片段源于F氨基末端区域并包含表面结合位点，该重链包含2个纤维结合蛋白型区域、2个类表皮生长因子（EGF）区域、1个富含脯氨酸的结构域和6个kringle结构域，此结构域在大多数纤维溶解系统相关蛋白中存在2。而轻链仅含有一个催化区。重链进一步被裂解后产生Fa，该分子由2个分子质量分别为2 ku和28 ku的多肽链以二硫键连接而成，其2 ku片段未与负电荷表面结合。Fa和Fa的28 ku片段相同，其源于F羟基末端，包含有催化区。该催化区与其他丝氨酸蛋白酶（包括许多凝血因子）有多个相同的序

3、列，序列同源性在活化区是最高的，且接近于这些酶的活化位点。在体外，F易与带负电荷的表面如硅酸盐、硫酸葡聚糖、硫脂类等结合；在体内，F与胶原或血小板膜接触而被激活。此时，F对前激肽释放酶和F等蛋白质底物具有酶活性，这2种蛋白质在血浆中与高分子量激肽原结合成无活性的酶原复合物。在活化的凝血系统表面，高分子量激肽原前激肽释放酶复合物、高分子量激肽原F复合物及F结合于损伤部位的负电荷表面。结合于表面的F通过限制性蛋白酶激活前激肽释放酶，而产生的激肽释放酶裂解F产生Fa。Fa的产生使前激肽释放酶与F进一步相互激活。Fa接着激活与表面结合的FXI，进而引发后继的凝血级联反应3。Fa能直接或间接激活纤溶酶原

4、，生成纤溶酶，进而引起纤维蛋白（原）溶解，尤其是Fa，其纤溶特性越来越受到重视。2 F基因多态性与F活性的相关性 2.1 F基因结构及多态性 人F基因定位于5q33qter染色体上4，约含12 000个碱基对，包括13个内含子和14个外显子5，编码2048 bpm RNA，翻译成含615个氨基酸残基的糖蛋白。F的内含子/外显子基因在结构上有着与组织型纤溶酶原激活物（tPA）和尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）相似的丝氨酸蛋白酶部分，但不同于其他凝血因子基因6。关于F多态性目前报道得最多的是F启动子区第46位核苷酸CT（C46T）的多态性。Georg Endler6等检测了100个澳大利亚健康新生

5、儿，其结果显示64%的个体携带野生型46C等位基因，29%的个体携带C46T等位基因，7%的个体携带46T等位基因。另外，有个别报道指出在F缺乏的患者中发现了新的突变点710，如A7832G、T224G、G11396A、Q421K及R123P，但这些突变点在普通人群中的比例尚无报道。 2.2 F基因多态性与F血浆浓度的相关性 F血浆浓度在不同个体与种族间有较大差异，平均为30 g/ml，波动于1547 g/ml之间11。 Ishii等12报道血浆F活性与Fa的水平呈正相关。Georg Endler等7报道F启动子区第46位核苷酸CT的多态性破坏了启动子区域的一个Kozak共有序列，从而导致了F

6、的低翻译效率和血浆水平的下降。他们还评估了80例随机选择的无关个体F血浆活性与基因型的关系，发现F的46T等位基因和减少的F血浆水平具有显著的统计学意义（P0.001）。携带F 46C基因型的纯合子的个体平均血浆水平为1.17 u/ml（±0.31 u/ml），而携带F 46T纯合子的个体平均血浆水平仅0.44 u/ml（±0.10 u/ml）。Kanaji 等11研究发现,在东方人中，46C/T等位基因的频率为0.27/0.73，而在高加索人中则相反，为0.8/0.2，并研究了这种多态性与F血浆水平的关系，结果显示这3种等位基因类型与对应的F血浆水平具有显著性差异。另外还

7、在RTPCR中发现杂合子C46T的2个等位基因在肝细胞被同等的转录，提示这种多态性在转录水平或mRNA稳定性上很少受到影响，在体外的转录或翻译分析显示包含46T的cDNA比包含46C的cDNA产生更少的F，进而推测很可能F 46T多态性降低翻译效率并导致低Fa水平是由于翻译起始模式中另一个ATG密码子的产生或共有序列的破坏引起的。3 F基因多态性与血栓性疾病的相关性血栓性疾病的发生是环境因素及遗传相互作用的结果，当前对于这一类疾病发病学研究的热点在于对遗传性变异的探寻，而F作为凝血及纤溶系统中的重要因子，对其基因多态性也有相关研究。目前国外有较多报道F基因C46T多态性和多种血栓性疾病之间的相

8、关性，但结论各不相同，仍存在着争议。 3.1 F C46T多态性与缺血性脑卒中的相关性 Santamaria 等13对西班牙205例缺血性脑卒中（IS）患者和231例年龄、性别、种族匹配的受试者进行病例对照研究，发现等位基因T突变的纯合子与IS增加的危险度相关联，并提出C46T多态性在西班牙人群中是IS的一个基因危险因素。而 Oguchi 等14研究了日本人中F基因C46T多态性的分布并提出该多态性与缺血性脑血管疾病无关联。 32 F C46T多态性与冠心病的相关性 Zito 等15在西苏格兰冠状动脉预防研究（WOSCOPS）中评估了高胆固醇男性F基因C46T多态性对冠心病（CAD）发病的危险

9、度。 441例冠心病患者和990例对照者都检测了基因型，对照组TT纯合子的频率为8.3%，病例组为11.8%。与CC和CT组相比较，TT基因型在CAD中是一个独立的危险因素，进而提出在高胆固醇男性中F基因C46T多态性的TT基因型与高CAD风险相关联，并推测Fa血浆水平低导致纤维溶解作用减弱可能是CAD风险增高的机制。 Francesco Zito等16研究发现F C46T多态性对Fa及纤维蛋白肽A（FPA）有决定性作用，提示在体内F影响凝血途径的活性状态及纤维蛋白裂解为FPA，指出Fa水平在CAD高危中年男性中是升高的。 Endler 等17对303例急性冠脉综合征（ACS）患者和227例稳

10、定型冠心病（SCAD）患者的F C46T基因型进行了比较发现，在SCAD组54.2%的个体携带野生型F 46C，37.9%的个体是杂合子F C46T，7.9%的个体是纯合子F 46T。相反，在ACS组，54.1%是野生型F 46C，42.6%是杂合子F C46T，仅3.3%携带纯合子F 46T基因型。提示F 46T基因型对以前发生过冠心病的患者发生ACS具有保护效应。 Kohler 等18等研究了266例经血管造影发现的可疑冠状动脉疾病患者和185例健康对照者，发现这种多态性在心肌梗死病人、无心肌梗死的病人及对照组之间和所有病人与对照组之间均无区别，从而提出F基因型与冠状动脉疾病的程度无相关性

11、。 33 F C46T多态性与静脉血栓形成的相关性 Tirado 等19对西班牙人群F C46T基因型及静脉血栓形成的关系进行了病例对照研究，包括250例静脉血栓形成的无关连续病例和250例性别及年龄匹配的受试者，证实不同基因型的个体F血浆水平显著不同，基因型46T与血栓形成风险升高相关联，提出该多态性在西班牙人群中是静脉血栓形成的一个独立危险因素。而Orth 等20研究发现其实验数据不支持F基因分型对深静脉血栓形成有作用的假说。综上所述，对F基因多态性与F血浆水平及血栓性疾病之间的相关性已有较多研究，但各种报道结果尚不一致，究其原因，可能有如下几点: 血栓形成是多基因和多重环境因素相互作用的

12、结果，而上述研究都是单个基因结论，可能受到其他因子及环境的干扰； 种族及地域不同； 研究方法的差异。今后需着重于大样本、多中心及前瞻性研究，以便进一步明确二者之间的相关性，以对血栓性疾病发病机制的研究提供依据。【参考文献】 1 REVAK SD,COCHRANE CG,JOHNSTON AR,et al. Structural changes accompanying enzymatic activation of human Hageman factor J. J Clin Invest，1974, 54: 619627. 2 KANAJI T,OKAMURA T,OSAKI K,et al

13、. A common genetic polymorphism (46 C to T substitution) in the 5'untranslated region of the coagulation factor XII gene is associated with low translation efficiency and decrease in plasma factor XII level J. Blood,1998, 91: 20102014. 3 COOL DE, EDGELL CJ, LOUIE GV, et al. Characterization of h

14、uman blood coagulation factor XII cDNA. Prediction of the primary structure of factor XII and the tertiary structure of betafactor XIIa J. J Biol Chem, 1985, 260:1366613676.4 ROYLE NJ, NIGLI M, Cool D, et al. Structural gene encoding human factor XII is located at 5q33qter J. Somat Cell Mol Genet, 1

15、988, 14: 217221.5 COOL ED,MACGILLIVRAY RTCharacterization of the human blood coagulation factor XII gene. Intron/exon gene organization and analysis of the 5'flanking region J. J Biol Chem, 1987, 262: 1366213673.6 ENDLER G, EXNER M, MANNHALTER C, et al. A common C>T polymorphism at nt 46

16、in the promoter region of coagulation factor XII is associated with decreased factor XII activity J. Thromb Res, 2001, 101: 255260.7 KONDO S, TOKUNAGA F, KAWANO S, et al. Factor XII Tenri, a novel crossreacting material negative factor XII deficiency, occurs through a proteasomemediated degradation J. Blood, 1999, 93: 43004308.8 HOFFERBERT S, MULLER J, KOSTERING H, et al. A novel 5'upstream mutation in the factor XII gene is associated with a TaqI restriction site in an Alu repeat in factor XIIdeficient patients J. Hum Ge