一、vWF基因　　vWD是一种单基因遗传性疾病，编码vWF的基因位于第12对常染色体的短臂末端12p13.3.基因全长约180kb ，有52个外显子和51个内含子。外显子大小差别很大，从40个碱基到105kb（外显子28）。外显子28特别大，编码vWF中全部A1和A2同源区。已阐明的2A和2B型vWD基因突变几乎都在这2个区内。vWF mRNA长度为8.5～9.0kb ，编码一个有2813个氨基酸残基分子量约310kD的初始翻译产物，称为前原多肽或前原vWF（pre-pro-vWF）。这一从cDNA预测的前-原-多肽顺序与血浆vWF多肽的蛋白质顺序比较多763个氨基酸，其中开始22个氨基酸为信号肽，以后的741个氨基酸为vWF抗原Ⅱ（vWF AgⅡ）。cDNA 5‘区启动子前有250核苷酸的非翻译区，1-2289位碱基编码763个氨基酸的前-原肽，从2290碱基开始编码血浆中存在的成熟vWF.另外在第22对常染色体上存在一个vWF的假基因，位于22q11.22-22q 11.23区，其核苷酸序列与vWF基因的23-34外显子序列有近97%的同源性。给vWF基因缺陷研究带来诸多不便。　　二、vWF的结构　　从cDNA翻译的vWF祖先肽称为前-原-vWF，共2813个氨基酸，在成熟和多聚化过程中裂解22个氨基酸的信号肽和741个氨基酸（分子量约81KD）的vWF AgⅡ后，成为含2050个氨基酸的成熟vWF 亚单位，其分子量约225KD.前-原- vWF 序列中有四种类型的内部同源区，即A、B、C、D.D同源区共有4个，各含351-376个氨基酸残基，D1和D2在vWF AgⅡ内，然后是D′和D3.D′大部分在成熟vWF 的N-端，小部分在vWF AgⅡ内。D3后面是3个A同源区A1、A2、A3，各有约192-219个氨基酸。接着是D4.其后面是比较小的各含25-35个氨基酸的3个B同源区B1、B2和B3.最后面是各有116-119个氨基酸的2个C同源区C1和C2.vWF 与血小板GPI 等连接功能位点大多在A同源区内。其他粘蛋白超家族成员的蛋白质与vWF 氨基酸序列比较，具有类似于vWF A同源区的序列。另外血栓致敏素和胶原也有与C同源区有关联的序列。现在已阐明的许多突变导致vWF 结构改变引起的vWF 多数在A区。医。学教育网搜集整理　　血浆提成的vWF 多聚体，分子量至少在500-20000KD.通过对二硫键的还原解聚，亚单位的分子量约275-280KD，其中约19%为糖链。糖基化位点有22个。其中12个为N-糖苷键连接位点，包括11个典型N-糖苷键位点（门冬酰胺-X-苏氨酸或丝氨酸，X指其他1个氨基酸）。另外10个为0-糖苷键位点，包括8个苏氨酸位点和2个丝氨酸位点。N-糖苷链位点主要在亚单位两侧，中心区916-1460内没有糖苷链位点。O-连接位点主要在A重复区内。糖侧链的构成复杂，在vWF 合成和装配过程中及维持vWF 的功能中起作用。亚单位中有169个半胱氨酸残基，主要分布在亚单位的N-端和C-端，中间部分相对较少，其中小部分形成亚单位之间的二硫键组成多聚体，其余部分形成亚单位内的二硫键。不同数目的亚单位构成分子量不同的vWF ：先以C-端相连成二聚体，再以二聚体的N端相连形成多聚体，因而多聚体是有不同数量的二聚体构成。大分子量多聚体具有更多的结合位点，在止血机制中比小分子量多聚体起着更重要的作用。但也有人认为多聚体的大小在血小板粘附于内皮细胞机制中不具有重要性。　　电镜下血浆vWF 是伸展的线结状，有规律重复的小结划分vWF 亚单位。大的小结代表N-端球状区，小的小结代表C-端球状区，而伸展的线状区相当于很少有半胱氨酸的A重复区。vWF 长度50～1150nm，平均直径2.5nm .vWF的血浆浓度约为10μg/ml。　　三、vWF 的生物合成　　vWF 在内皮细胞和巨核细胞中合成，合成过程在2种细胞中相似。最早翻译产物为2813个氨基酸的前-原- vWF 单体，信号肽在粗内质网内裂解，形成原- vWF （pro-vWF）。N-糖苷键位点开始糖基化，在一些位点上连接高甘露糖链，这是原- vWF 单体二聚体化所必需的，原- vWF通过C-端半胱氨酸残基形成肽链间的二硫键产生二聚体的原- vWF .由于单体不能形成多聚体也不能分泌，故二聚体化极重要。原- vWF 二聚体为以后过程的基本单位。原- vWF 二聚体形成后转移至高尔基体。在高尔基体内，高甘露糖侧链继续修饰形成复杂的糖链，O-糖苷键位点连接糖侧链并硫化。糖链修饰的结果使原- vWF 亚单位分子量增加到近310KD，但这些复杂的糖侧链对以后多聚化和分泌过程并非必要。在高尔基体内原- vWF 二聚体通过N-端的半胱氨酸形成二硫键产生原- vWF 多聚体，贮存在分泌器和Weibl-Palade体内，在这里裂解vWF AgⅡ成为成熟vWF ，vWF AgⅡ裂解过程中有特异的枯草菌蛋白酶样的蛋白酶参与。在分泌器中部分原- vWF 多聚体的vWF AgⅡ裂解，聚合的多聚体较小。在Weibl-Palade器中，可能有一定量的原-VWF未被裂解，但通常分泌前裂解vWF AgⅡ聚合成大分子量多聚体。无论在成熟vWF 中存在与否，vWF AgⅡ在vWF 多聚化过程中起着重要的作用。在高尔基体内后期，二硫键异构酶通过形成链间二硫键对多聚体形成起着重要作用。医。学教育网搜集整理　　培养的人内皮细胞vWF 有两条分泌途径。一条为连续合成依赖的过程，称为体质性释放（constitutive release），另一条为刺激诱导的贮存部位Weibel-Palade体分泌以前合成的vWF 称为调节途径或刺激释放途径，体外内皮细胞新合成vWF 在连续不断地释放，体质性途径释放的为二聚体和小多聚体，含有vWF AgⅡ的原- vWF 亚单位或成熟亚单位。约5%新合成vWF 进入Weibel-Palade体，但贮存并通过刺激诱导途径释放的是由成熟亚单位构成的大多聚体，在vWF 功能中起更大的作用。凝血酶、组织胺、纤维蛋白、补体C5b-9氧基均可刺激诱导分泌vWF .血小板中vWF 由巨核细胞合成，合成过程与内皮细胞几乎相同，差别仅在巨核细胞内二聚体之间二硫键形成更广泛，形成比血浆vWF 更大的多聚体。血小板vWF 亚单位无蛋白水解作用，而每个血浆vWF亚单位可见到标志着蛋白水解作用的多条卫星带。血小板vWF 贮存在α-颗粒，两种途径在血小板表面表达：主要途径是诱导剂使α-颗粒释放vWF 并首先与GPⅡ/Ⅲ连接；另一途径是血小板形状改变导致血小板vWF 表面表达，与纤维蛋白连接。　　四、vWF 的功能　　vWF 在血小板粘附于内皮表面，血小板伸展和血小板之间的聚集过程中起着重要作用，vWF 和第Ⅷ因子连结可以稳定和保护第Ⅷ因子，并将第Ⅷ因子带至需要其参与促进凝血过程的部位。医。学教育网搜集整理　　在中至高切变力下血小板粘附于内皮下层需要vWF 参与。血浆vWF 缺乏或质的异常使血小板很少能粘附于内皮下层。血小板伸展差，血小板聚集的数量和大小（血栓）均减少。vWF 与血小板受体GPIb 和GPⅡb/Ⅲa的结合起着重要的作用。vWF 与GPIb 连接使血小板粘附于内皮下层。vWF 与GPⅡb/Ⅲa的连接需要血小板激活，其它与GPⅡb/Ⅲa结合的粘蛋白如纤维蛋白原和纤维结合蛋白可竞争性抑制vWF和GPⅡb/Ⅲa的结合。尽管血浆vWF水平低于这些竞争性血浆蛋白质，但在局部表面vWF和GPⅡb/Ⅲa的连接仍具重要性。血小板vWF在凝血酶、ADP、胶原和其它诱导剂作用下释放并首先与GPⅡb/Ⅲa连结，与血浆vWF连接GPⅡb/Ⅲa不同，钙螯合剂和抗GPⅡb/Ⅲa的单抗不能完全抑制这种表达。阿斯匹林部分抑制ADP诱导的表达，但不能抑制凝血酶诱导的表达。持续的高切变力可以诱导血小板聚集，在小动脉或部分阻塞的动脉中可能会达到这种条件。高切变力下血小板粘附和血栓形成不依赖于纤维蛋白原，而主要与vWF连接GPIb 和GPⅡb/Ⅲa有关。这种聚集不需要诱导剂，但依赖于存在高分子量vWF并与GPIb 和GPⅡb/Ⅲa结合。内皮细胞和血小板来源的高分子量vWF多聚体比血浆中的作用更强，肾上腺素和肝素加强高切变力诱导的血小板聚集。因此vWF在血栓形成中可能起着重要的作用。　　vWF的作用与其功能区的关系见表1.vWF与GPIb 的结合位点位于A1区509-695氨基酸残基。瑞斯托霉素诱导的vWF与GPIb 的连接，残基474-488和694-708起重要作用，可能为瑞斯托霉素的补充位点。Botrocetin（一种蝰蛇毒）也可调节vWF与 GPIb的连接。其与vWF的连接位点在539-643残基，而在514-542的氨基酸在Botrocetin-vWF-GPIb 间的反应中起重要作用。胶原与vWF的连接位点在542-622残基。肝素的连接位点在565-578.vWF与硫脂类的结合位点为569-584和628-645.这些作用位点均在A1区内。胶原的另一个结合位点在A3区内948-998，可能是vWF结合胶原的主要位点。与肝素结合的另一个位点在1-272残基 ，该位点亲和力低。vWF与GPⅡb/Ⅲa的结合位点在1744-1747残基，这是一个由精氨酸-甘氨酸-门冬氨酸组成的四肽序列（RGDS），在其他粘蛋白如纤维蛋白原和纤维结合蛋白存在同样的序列。具有四肽序列的多肽和纤维蛋白原γ-链十二肽段对vWF与GPⅡb/Ⅲa的连接有竞争性抑制作用。四肽序列在vWFAgⅡ中也存在，但作用不明。第Ⅷ因子与vWF的结合虽然是氢键，但很牢固。vWF的结合位点在1-272残基区段内，第Ⅷ因子的结合位点在轻链N端的酸性区，残基1669-1689内。游离第Ⅷ因子易被蛋白酶灭活，生存期很短。vWF与第Ⅷ因子结合可以防止第Ⅷ因子的快速灭活。他们结合的比例为1：1.vWF与内皮下层和血小板的结合以及损伤内皮细胞均释放vWF，使局部第Ⅷ因子浓度增加并接近其他凝血因子，从而加强了血栓形成。　　vWF的糖链与vWF的功能有关。去掉vWF末端的唾液酸后，在无诱导剂的情况下，vWF可与GPIb和GPⅡb/Ⅲa结合使血小板聚集，表明唾液酸有防止vWF自发性地参与血小板聚集的作用。糖链在稳定蛋白质结构，保持可溶性，防止被纤溶酶，胰蛋白酶及糜蛋白酶等的蛋白水解作用降解中起重要作用。在瑞斯托霉素存在时，O-连接的糖链在vWF-GPIb之间的反应中可能起重要作用。