一、發病原因
遺傳性凝血因子Ⅶ缺乏多由凝血因子生物減少,其凝血缺陷的病因是分子結構異常,基因突變所致。
二、發病機制
FⅦ是依賴維生素K的凝血因子,是外源性凝血途徑的重要組成部分。編碼FⅦ蛋白的基因位于13號染色體長臂(13q34),長度為12.8kb,緊靠凝血因子Ⅹ基因上游2.8kb處,由9個外顯子(1a、1b、2~8)和8個內含子組成。前導(prepro-leader)序列由外顯子1編碼,含38或60個氨基酸,這種數量不同是由于外顯子1b是一個可選擇性剪接外顯子,約90%的FⅦ mRNA不轉錄外顯子1b,只轉錄外顯子1a。外顯子2編碼Gla區;外顯子3編碼一個小的疏水區;4、5號外顯子編碼EGF區;6~8號外顯子編碼催化區。
1.正常分子結構 成熟的FⅦ是由406個氨基酸組成的單鏈糖蛋白酶原。它的信號肽和前體肽由蛋氨酸(甲硫氨酸)-38精氨酸-1共38個氨基酸殘基組成。在血管受損后,組織因子(TF)暴露,FⅦ或活化FⅦ(FⅦa)與TF形成復合物,在FⅩa、凝血酶等作用下,FⅦ在精氨酸152-異亮氨酸153位點裂解成丙氨酸1-精氨酸152的輕鏈和異亮氨酸153-脯氨酸406的重鏈而被活化。輕鏈和重鏈由一個二硫鍵連接(135和262位半胱氨酸間的二硫鍵)。FⅦ分為4個結構區域:γ-羧基谷氨酸(Gla)區、2個表皮生長因子樣區(EGF)和催化區。Gla區由氨基末端約40個氨基酸組成。10個Gla是F Ⅶ與Ca2 結合和發揮功能所必需的。2個EGF區各由45個氨基酸殘基組成,分別含有3個二硫鍵。該區63位上的門冬酰胺酶要經過β羧基化變成β羧基門冬酰胺酶。這一過程是在蛋白質轉譯完成后進行的,其功能尚不清楚。EGF1為FⅦ與TF結合所必需,在EGF1區還含有一個不依賴于Gla的Ca2 高親和力結合部位。催化區包括激活區和蛋白酶區,激活區是FⅦ被激活為FⅦa的部位,而蛋白酶區是識別并裂解底物(FⅨ、FⅩ、FⅦ)的部位。催化區的組氨酸-193、天門冬氨酸-242和絲氨酸-344組成絲氨酸蛋白酶所特有酶活性中心,是維持FⅦ功能和結構的重要部分。
FⅦ酶原經過有限蛋白水解而成為具有活性的蛋白酶FⅦa。FⅦ在體內激活的具體機制目前尚不清楚,但是,很明顯FⅦ在與它的輔因子TF結合后很快便被活化。TF是膜內蛋白,在與血液接觸的細胞中是不表達的,但是,血管外的細胞和細胞外基質中均有表達。在炎性細胞因子作用下,可以誘導單核細胞和內皮細胞表達TF。當血液與TF接觸時,如損傷或炎癥部位,FⅦ便很快被激活成為FⅦa。FⅦa與TF復合物隨后裂解并活化FⅩ和FⅨ啟動凝血過程。因子Ⅶ缺乏導致外源性凝血機制啟動過程的障礙。
2.基因突變 遺傳性凝血因子Ⅶ缺乏可能是由于FⅦ合成減少或缺如。將FⅦ的抗原檢測和功能檢查比較后發現,約20%患者有FⅦ的功能障礙。據最新的FⅦ數據庫統計,FⅦ突變有124種,包括錯義、無義、剪切位點、啟動子、小的插入和缺失6種突變。其中錯義突變占70%,缺失突變占10%,剪接位點突變占9%,啟動子突變占6%,其他的為插入突變和無義突變。在非相關患者中頻率較高的突變有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種突變發生在CpG突變熱點上。突變部位多在外顯子,其次是在剪接位點,在啟動子區發生的突變(如-61T大于G)也可導致重型因子Ⅶ缺乏,發生在內含子區的突變較少,也有凝血因子Ⅶ缺乏是由于兩種不同的突變復合雜合導致的。
需要注意的是,FⅦ基因的多態性也能對FⅦ:C和FⅦ:Ag水平造成影響,FⅦ353多態性(M2)可以使FⅦ分泌效率降低,使Ⅶ水平降低48%,而-323P0/P10多態性可通過影響FⅦ轉錄速率而降低FⅦ水平。由于這些多態性的存在可使凝血因子Ⅶ缺乏的臨床表型更嚴重。絕大多數的FⅦ基因剔除小鼠都可以正常的存活和發育,僅有極少部分在出生前后死亡。