童宁 张迪通讯作者
(青海省心脑血管病专科医院检验科;青海西宁810000)
摘要 目的 对多发性肠系膜静脉栓塞患者及其家系进行相关检查和基因诊断,分析其所患易栓症类型以及与遗传的相关性。方法 对该家系7人用发色底物法对蛋白C活性(PC:A)、抗凝血酶活性(AT:A)和蛋白S活性(PS:A)分别进行检测,用Western blot 检测血浆中的抗凝血酶含量和分子量,用Trizol法提取患者及家系成员外周血全基因组DNA,对抗凝血酶的7个外显子及其侧翼序列使用PCR扩增,用直接测序法对患者的AT扩增产物进行测序分析和基因突变分析。结果 该患者(II2)的AT含量正常, AT:A为49%,经AT基因序列的突变分析未发现突变位点,其他检测结果正常;患者弟弟(II3)AT:A为45%,其他检查结果正常。该家系其他成员的PC:A 、PS:A 、AT:A及AT含量均正常。结论 根据易栓症相关检测结果及基因序列突变分析,患者与其弟弟有车祸外伤史(分别为髂骨骨折和肋骨骨折)等获得性诱因存在,该两患者不存在AT基因突变,诊断为获得性易栓症。
关键词 易栓症,获得性易栓症,肠系膜静脉栓塞
1965年Egeberg O.在报道一个家族性抗凝血酶(antithrombin,AT)缺陷症时第一次提出易栓症(thrombophilia)一词。易栓症是指有发生静脉血栓栓塞症倾向的一类疾病,据有无遗传性倾向和有无获得性因素存在,可分为遗传性易栓症和获得性易栓症。获得性易栓症是获得性因素导致的易栓症,常见诱因有创伤或有手术史、长时间止动、年龄增加、妊娠期或产褥期以及长期口服避孕药或激素等;还有一些疾病同样容易诱发易栓症,如:获得性抗凝蛋白缺乏、抗磷脂综合症、获得性凝血因子升高、肾病综合症、糖尿病等。而遗传性易栓症是存在常染色体显性家系遗传的易栓症,伴有相关蛋白的基因突变,常见有蛋白S缺陷、抗凝血酶缺陷、蛋白C缺陷、FV Leiden突变和凝血酶原20210A突变等。国内研究报道的易栓症家系仍不多,本研究拟以一个易栓症家系进行研究,分析其抗凝血酶活性、蛋白C活性和蛋白S活性等进行表型诊断,检测其基因序列进行基因突变分析,以确定其所患易栓症的类型,并探讨基因诊断在易栓症类型诊断中的应用。
1.资料与方法
1.1患者及家系资料
患者(II2),男,汉族,32岁,于2008年在车祸中导致左侧髂骨及盆腔骨折,经手术后在家休养,随后出现腹痛等症状,经血管造影与CT等检查诊断为肠系膜静脉血栓。于 2012年底因右侧腹部剧烈胀痛再次入院治疗,行剖腹探查,发现结肠段肠系膜出现血栓栓塞。术后行溶栓治疗,出院后给予华法林维持治疗半年,每月监测凝血机制一次。患者弟弟(II3),男,汉族,28岁,同在2008年车祸中导致两根肋骨骨折,康复后于2009年出现下肢肿胀疼痛,经彩色多普勒超声和CT检查发现右下肢存在静脉栓塞。该家系其他成员无静脉血栓史。家系图见图1。
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1.2相关检测指标:
在获得该家系所有成员的知情同意后,对家系成员7人分别采用负压静脉采血(干燥管采血5ml、乙二胺四乙酸抗凝管采血2ml、枸橼酸钠抗凝管采血2.7ml 1管。),并留取晨尿标本各10ml。干燥管及枸橼酸钠抗凝管血液样品,立即3000r/min离心10分钟。尿液样本进行尿液分析(长春迪瑞试剂,长春迪瑞H800型尿液分析仪),血样进行血液细胞分析(日本Sysmex2100型流水线血液分析仪)、凝血四项(含PT、APTT、TT、FIB;)和D-D二聚体检测(法国Stago公司试剂,法国Stago公司STA-R Evolution型全自动血凝仪)、蛋白C活性(PC:A)和蛋白S活性(PS:A)及AT活性检测(采用发色底物法,法国Stago公司试剂盒,法国Stago公司STA-R Evolution型全自动血凝仪)、血糖、肝肾功能、同型半胱氨酸(HCY)含量检测(四川迈克生物科技股份有限公司试剂,日本日立7600型全自动生化分析仪)、狼疮抗凝物(LA)及抗心磷脂抗体检测(北京贝尔试剂盒,德国Biotek酶标仪)等。
1.3 用Western blot检测血浆中AT含量:
从-80℃冰箱取出冻存的该家系成员7人的枸橼酸钠抗凝血浆,将血浆进行20倍稀释(用磷酸盐缓冲液稀释),与上样缓冲液3:1混合,置入100℃沸水中煮沸5min,使蛋白变性为蛋白单体。然后进行蛋白电泳(10%SDS-PAGE,60V,55mA)3.5h,再经湿转法进行转膜电泳(60V,160mA)3h,使电泳后的蛋白条带转移至硝酸纤维素膜上。用5%脱脂牛奶粉溶液(伊利脱脂奶粉0.5g,TBST 10ml)封闭2h,经彻底洗净,用抗AT的一抗(Antithrombin Ⅲ Rabbit Monoclonal Antibody与PC Rabbit Antibody,美国EPIT MICS试剂,An Abcam公司)在4℃冰箱孵育过夜,经彻底清洗后用二抗(HRP标记的goat anti-rabbit IgG,上海生工公司分装)孵育2h。彻底清洗后用DAB显色液(北京中杉金桥)显色15分钟。同时进行-actin的内参照显色,阳性条带呈现棕色后加蒸馏水洗涤终应。图像采集使用美国 ALPHA凝胶成像系统进行扫描拍照。蛋白质分子量标记采用彩色预染蛋白质Marker(11-180kD)。
1.4全基因组DNA抽提:
取该家系成员外周血(枸橼酸钠抗凝)各200ul,使用欧盟Fermentas DNA提取试剂盒提取全基因组DNA,严格按照试剂说明书操作提取。
1.5 PCR扩增及产物纯化:
AT基因的7个外显子的扩增引物序列参照文献报道[1],并使用Primer5引物设计软件进行优化设计,引物信息见表1。PCR总体系为25ul:引物终浓度为0.2umol/L,模板DNA 50ng,Taq酶为1.25U(北京TIANGEN),dNTP终浓度为0.25mmol/L,MgCl2终浓度为1.5mmol/L。反应条件:95℃预变性5 min,然后95℃ 30s,57℃退火30s(经反复预实验,第3外显子采用62℃退火,第5外显子采用60℃退火),72℃延伸30s,30个循环,72℃延伸10min。取PCR产物80ul,加入20ul loading buffer(4:1)混合,进行琼脂糖电泳(18g/L琼脂糖,含溴化乙锭)30min,应用美国 ALPHA凝胶成像系统进行扫描拍照,图2。将患者的相应电泳条带在254nm紫外灯下切取,用QIAquick Extracion Kit试剂盒进行PCR产物回收、纯化(美国QIAGEN公司)。
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1.6 AT基因测序及突变分析:
PCR纯化后产物,进行正向和反向测序(测序仪器为美国ABI公司3730xl基因分析仪,试剂为BigDye terminator v3.1,测序图谱分析采用Chromas软件。)。患者AT基因测序后的结果,使用BLAST在线工具与美国国家生物信息中心(NCBI)公布的AT基因标准序列(Genbank:X68793.1)进行比对,进行基因突变分析。
1.7排除FV Leiden突变和凝血酶原G20210A突变:
对患者进行FV Leiden突变检测:采用引物为F, 5’CCATTATTTAGCCAGGAGACC3’,R, 5’ATTGGTTCCAGCGAAAGC3’;对外显子10及侧翼序列进行扩增(退火温度60℃)和测序分析。同时进行凝血酶原G20210A突变检测:采用引物为F,5’TCTAGAAACAGTTGCCTGGC3’, R,TCCAGTAGTATTACTGGCTC3’;对外显子14及侧翼序列进行扩增(退火温度53℃)和测序分析。
2.结果
2.1相关检测结果:
患者(II2)检测结果:AT:A 49%, PC:A 125%, PS:A 117%, PT 11.9s,INR 0.99,APTT 40.7s,TT 15.5s,FIB 2.89g/L;血液细胞分析、肝肾功能等无明显异常,血糖、尿液分析、D-D二聚体、狼疮抗凝物、抗心磷脂抗体、同型半胱氨酸等检测结果均正常。患者(II3)检测结果:AT:A 45%, PC:A 97%, PS:A 126%,其他检查正常。该家系7人中有2人表现为AT:A的降低,而其他成员的AT、蛋白C和蛋白S活性等检测结果均正常。
Western blot检测结果显示:该家系7名成员的AT蛋白在58kD区域处存在与正常人对照分子量一致的特异性条带(Ⅱ1、Ⅲ1、Ⅲ2未显示),AT蛋白条带阳性强度经美国 ALPHA凝胶成像系统进行灰度值扫描与正常人条带扫描结果接近(见图3)。说明该患者(Ⅱ2)的血浆中AT量和分子量正常,检测结果与AT抗原含量检测一致,仅表现为AT活性降低。
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2.2 测序结果及突变分析:
将患者AT基因7个外显子的测序后的结果,与AT基因标准序列(Genbank:X68793.1)进行比对分析;用BLAST工具将测序序列转化成氨基酸序列,与美国国家生物信息中心(NCBI)公布的AT氨基酸序列进行比对,均未发现AT基因突变位点和氨基酸序列异常。
2.3 FV Leiden突变和凝血酶原G20210A突变分析:
对患者(II2)的FV基因第10外显子和凝血酶原基因第14外显子进行PCR扩增、产物测序,未发现FV Leiden突变和凝血酶原G20210A突变。
3.讨论
AT能够灭活凝血酶、FXa等因子,具有抗凝血作用,与肝素结合后可使抗凝血作用增加数千倍以上[2]。有研究报道[3]:AT有两个重要的功能区,一个是位于羧基(C)端的反应位点,AT的反应位点在P1(Arg393)位和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; 另一个是位于氨基(N)端的肝素结合区。据研究发现AT在血液中的浓度较低,此时AT的抗凝活性较小,但在有肝素分子存在的情况下,能够与肝素中的戊糖(pentasaccharide)序列结合,AT的构象发生改变,反应中心环(RCL)暴露,能够最有效的发挥抗凝作用[4- 6]。
易栓症的发生可以是单因素导致发病,亦常常是几种诱因共同作用导致发病,可以是多种获得性诱因或遗传性因素的作用,也可以是获得性诱因和遗传性因素的共同作用。大多数情况下,易栓症患者的发病常常是受到了获得性因素的影响,如手术、创伤、长期慢性腹泻、弥漫性血管内凝血(DIC)、肝脏疾病、肾病综合症、抗磷脂综合症、妊娠、口服避孕药及雌激素、恶性肿瘤等。获得性易栓症亦指获得性血栓危险因素或获得性易栓状态。各种不同类型手术静脉血栓的发生率差异较大,尤其是骨外科和神经外科手术,如下肢和骨盆骨折、膝关节和髋关节手术、脑外伤等的血栓发生率为最高;长时间飞行后也易发生静脉血栓的现象称为“经济舱综合症”;瘫痪、久病在床、术后卧床、石膏长期固定的病人,由于血流淤滞,也易发生静脉血栓。此外,遗传性因素方面,也可引起家族型易栓症,如:AT基因突变可以导致AT胞内滞留而不能发挥抗凝作用、AT蛋白的分泌障碍,还可以使AT的反应位点异常变异而致活性降低,使AT的肝素结合位点异常变异而致与肝素亲和力降低。有时,在易栓症的获得性和遗传性因素并存情况下,血栓形成的危险性明显增高。
该家系两个患者AT基因测序结果显示:患者(II2)与患者(II3)的PC:A、PS:A检测均正常可排除PS和PC蛋白异常的影响,肝肾功能、血糖、凝血四项、抗心磷脂抗体、LA、同型半胱氨酸和D-D二聚体等均正常可排除其他疾病的影响,经基因突变分析未发现AT基因突变、凝血酶原G20210A突变和FV Leiden突变,仅有AT:A活性降低,而患者有骨折史、手术史是获得性易栓症发病的一些重要诱因。该两个患者家族史阴性,家系其他成员经相关检测均正常,可以排除遗传性易栓症的影响,综合所有检测该两个患者诊断为获得性易栓症。术后给予抗凝、溶栓治疗两周,好转后每月监测一到三次凝血机制,出院后继续适当服用抗凝药物(如,华法林等)适量进行预防性用药半年。
综上所述,该文研究了一个多发性肠系膜静脉栓塞症患者及其家系,其中有两人的AT:A减低而AT基因序列检测未发现AT基因突变,排除了遗传性因素的影响。本文为以后获得性易栓症与遗传性易栓症的鉴别诊断提供了参考,为今后易栓症的深入相关研究提供了病例资料。
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