同一等位基因复合杂合突变导致的i型遗传性抗凝血酶缺陷症

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1、上海交通大学硕士毕业论文图1.凝血途径及主要抗凝蛋白Figure1.Pathwayofbloodcoagulationandanticoagulation图2.3种形式抗凝血酶-肝素戊糖复合物结构比较（A）天然体（B）潜在体（C）中间体Figure2.Comparisonofthestructuresoftheantithrombin-heparinpentasaccharidecomplexinnative,latentandintermediateforms(OlsonS.T.etal.Biochimie2010；92(

2、11):1587-1596)2上海交通大学硕士毕业论文[5]AT有两个重要的功能区，一个是位于N端的肝素结合区，一个是位于C端的反应位点。AT反应位点在P1(Arg393)和P1’(Ser394)位，P1通过与凝血酶活性中心的Ser结合，形成稳定的AT-凝血酶复合物，而灭活凝血酶。在循环血液中，AT的浓度大约为2.3μM，这些AT的抗凝活性比较弱，只有在与特殊的戊糖（pentasaccharide）序列（存在于用于治疗的肝素和暴露的血管壁中的硫酸肝素分子中）结合后，AT构象发生改变，反应中心环（RCL）暴露，才可有效的发挥抗

3、凝作[6]用。AT与肝素的结合，是AT抗凝功能中的重要一环，在肝素存在下，AT的抗凝[7]作用可以增加数千倍。对于FⅩa和FⅨa，肝素既能通过促进AT-肝素-蛋白酶复合物(Michaeliscomplex)的稳定而加速AT对其的灭活，肝素还能通过介导AT变构激活（allostericactivation）而发挥其抗凝作用。在肝素的参与下，AT与FⅩa和FⅨa结合的阻力[8]减小，并且促进AT反应中心环上的外结合位点（exosite）与FⅩa和FⅨa的作用。[9]Izagurirre等研究认为Tyr253和Glu255是外结合

4、位点关键因子，能与FⅩa和FⅨa上的Arg150特异结合,凝血酶由于缺乏Arg150而无法参与该反应。AT蛋白分子与肝素结合的区域主要有2个，分别位于41～49aa和107～156aa，即AT蛋白的N端、A螺旋的N端、D螺旋及其D螺旋N端环结构，折叠在一起形成[10-12]高度碱性的戊糖结合部位（图3）。这些区域中带正电荷的碱性残基包括N端的Lys11、Arg13,A螺旋的Arg46、Arg47,D螺旋的Lys114、Lys125和Arg129，[13]通过离子键和氢键和带负电荷的肝素戊糖相互作用。其中，Lys114、Lys

5、125和Arg129在AT与戊糖结合中最为重要，且以相互协同的方式建立静电作用网络介导[8]AT与戊糖间的作用，Lys11、Arg13、Arg46和Arg47所起的作用则较小。3上海交通大学硕士毕业论文图3.肝素戊糖与AT结合并使之变构激活的诱导契合模型Figure3.Induced-fitmodelforheparinpentasaccharidebindingtoandallostericactivationofantithrombin(OlsonS.T.etal.Biochimie2010；92(11):1587-15

6、96)除了抗凝作用，AT还具有抗炎和抗血管新生作用。其抗炎作用首先由Taylor在猴子模型上研究DIC时提出，他发现输注AT能大大降低接受致死量E.coli猴子的死亡率。其作用机制是通过抑制凝血酶和FⅩa，AT能减少凝血酶/FⅩa介导的促炎症反应细胞因子（如IL-6和IL-8）的释放。通过与内皮细胞上的硫酸乙酰肝素结合，AT能增加重要的抗炎症细胞因子前列环素的产生，后者能使平滑肌舒张，血管扩张并抑制血小板聚集。AT的抗炎作用与其与内皮细胞上葡萄糖胺聚糖结合能力紧密相[5]关。编码AT蛋白的基因已被定位于人类染色体1q23-2

7、5.1（基因符号SERPINC1），4上海交通大学硕士毕业论文全长为13535bp，由7个外显子（1，2，3，4，5，6和7）和6个内含子组成。内含子由9个完全重复ALU序列和1个部分重复ALU序列组成，该基因中ALU重复序列占内含子的22%，远高于人类基因中的平均比例5%，如此高比例的ALU序列可能与[14]导致I型AT缺陷症的SERPINC1基因大片段缺失有关。遗传性AT缺陷症是由于编码AT蛋白的基因突变所引起的一种常染色体遗传病，多为显性遗传，是静脉血栓栓塞症（venousthromboembolism,VTE）的主要

8、遗传性44危险因素之一。遗传性AT缺陷症在西方人群中的发生率为2/10～5/10，而在VTE[3]患者中的发生率高达1％～8％。遗传性AT缺陷症分2型：I型主要表现为AT抗原（AT:Ag）和活性(AT:A)的同步减少，Ⅱ型是由于AT结构异常所致。Ⅱ型AT缺陷症又根据AT蛋白变异部位的不同而