FⅨ的缺陷和分子結構異常是血友病乙的根本病理生理改變。
1.FⅨ的結構和功能 成熟人類FⅨ是由415個氨基酸殘基組成的單鏈糖蛋白(牛FⅨ為416個氨基酸),分子量為55000,其中約20%為糖類,在肝細胞內合成,在FⅨ修飾分泌過程中,釋放28個氨基酸的信號肽和18個氨基酸的前肽,FⅨ是維生素K依賴因子之一,與其他維生素K依賴因子比較,其氨基酸順序和功能區結構存在驚人的相似性,從N-末端開始,FⅨ由4個功能區,即r-羧基谷氨酸區(G1a區),表皮生長因子樣區(EGF區),激活肽區和催化區。
Gla區內有12個谷氨酸殘基,在維生素K存在的情況下,經羧化酶作用成為r-羧基谷氨酸,FⅨ與鈣離子連接并通過鈣橋與磷脂表面的連接功能與此有關。
EGF,區包括EGF1和EGF2,近來認為EGF1在激活FX時起著重要作用,激活肽區含35個氨基酸殘基,即丙氨酸146-精氨酸180肽段,在FⅪa或FⅦa和組織因子復合物作用下,FⅨ在精氨酸145-丙氨酸146肽鍵和精氨酸180-纈氨酸181肽鍵2個位點先后裂解,釋放上述35個氨基酸的酸性肽段,FXa也能裂解這2個位點,生成的活性FⅨ稱為FⅨaβ,形成N-末端的酪氨酸1-精氨酸145輕鏈和C-末端的纈氨酸181-蘇氨酸415重鏈,輕鏈和重鏈在半胱氨酸132-半胱氨酸289處以二硫鍵相連接。
FⅨ存在另一條非生理性的激活途徑,Russell蛇毒蛋白僅裂解上述第2個位點,不釋放肽段,也有生物活性,稱為FⅨαβ,因而第二個位點的裂解是FⅨ激活必不可少的,僅第1個位點裂解無生物活性,催化區相當于FⅨa的重鏈,具有典型絲氨酸蛋白酶擁有的催化三聯體,在FⅨ的位點為組氨酸221,天門冬氨酸269和絲氨酸365,激活的因子Ⅸ(FⅨα)在輔因子FⅧa,鈣離子和磷脂存在時激活FX。
2.FⅨ基因和基因缺陷 FⅨ基因位于X染色體長臂末端(Xq27),基因長34kb,包括8個外顯子和7個內含子,其mRNA長2.8kb,血友病乙的基因缺陷已有許多報道,包括點突變,框架移位,缺失,插入和其他導致FⅨ蛋白質結構和功能改變的異常,已有400多種基因缺陷導致血友病乙,分布于FⅨ的各功能區,表1示FⅨ各功能區在1996年前已知的不同突變的數目,表2列出了一些已知的FⅨ基因內的突變,約30%以上的突變發生在CPG二核苷酸序列,包括C→T,G→A轉換,常影響精氨酸殘基產生功能障礙的分子,也可以產生終止密碼而形成無意突變,特別有興趣的是發生在5′啟動子區導致FⅨ Leiden的突變,其表型血友病在出生時或兒童早期FⅨ:C和FⅨ:Ag均很低,但在青春后期逐漸上升到60%以上(表2),目前認為一些啟動子區的突變,破壞了轉錄因子的連接,導致FⅨ基因轉錄降低,青春期后雄性激素能克服轉錄缺陷并維持FⅨ一定的水平,血友病乙Bm特點為兔腦凝血活酶的凝血酶原試驗(Prr)正常而牛腦凝血活酶的胛延長,這是由于錯義突變影響了FⅨ蛋白質中位于180,181和182的氨基酸殘基以及接近活性位點區的幾個殘基,產生了具有與牛腦凝血活酶異常反應的FⅨBm變異型。