镰刀型细胞贫血症发病机理研究综述闫红博.doc

镰刀型细胞贫血症发病机理研究综述闫红博( 华南师范大学生命科学学院， 广东广州， 510631) 摘要：追溯镰刀型细胞贫血症研究历史镰刀型细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧和肌肉疼痛,经过检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症,其红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。后来,人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。1949年Pauling L和Itano发现镰刀型细胞贫血症与血红蛋白结构异常相关,病人的血红蛋白所带的电荷不同于正常人的血红蛋白。与此同时,James Neel发现镰刀型细胞贫血症是一种符合孟德尔遗传规律的疾病。 关键词：镰刀型细胞 贫血症 发病 机理镰刀形细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是一种隐性基因遗传病。患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。现在医生可以用regular blood transfusion避开伤害患者的大脑来阻止这类疾病的发病，但是，迄今为止还没有能真正治愈的药物。Sickle cell disease is caused by the substitution of a single amino acid in the hemoglobin protein of red blood cells. When the oxygen content of an affected individuals blood is low(at high altitudes or under physical stree, for instance), the sickle cell hemolgobin molecules crystallize by aggregating into long rods. the crystals deform the red cells into a sickle shape. Sickling of the cells, in turn, can lead to other symptoms. The mutliple effects of a double does of the sickle cell allele are an example of pleiotropy. The non-sickle cell counterpart of the sickle cell allele is in fact only incompletely dominant to the sickle cell allele at the level of the organism. Heterozygotes-carriers of a single sickle cell allele-are said to have sickle cell trait. Such people are usually healthy, although a fraction suffer some symptoms of sickle cell disease when there is an extended reduction of blood oxygen. 1、 镰刀型细胞贫血症发病的原因基因突变产生的血红蛋白分子结构发生改变，属于分子病。正常的血红蛋白是由两条链和两条链构成的四聚体，其中每条肽链都以非共价键与一个血红素相连接。链由141个氨基酸组成，链由146个氨基酸组成。镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的分子结构与正常人的血红蛋白的分子结构不同。2、 镰刀型细胞贫血症的发病症状镰刀型细胞贫血症患者出生半年后，症状和体征逐渐出现。由于早年发病患者多有生长和发育不良，一般状况较差，易发生感染尤其是肺炎球菌性感染，此与劳累、脾功能受损有关有贫血、黄疸和肝、脾大，心、肺功能常受损，可发生充血性心力衰竭。肾脏受累可表现为等渗尿血尿、多尿，部分患者发展为肾病综合征、肾功能衰竭。骨质疏松，导致脊柱变形呈双凹形或鱼嘴形股骨头无菌性坏死，而另一方面骨骼梗死又可导致骨小梁增加和骨质硬化。眼部症状由视网膜梗死、眼底出血、视网膜脱离等病变引起。神经系统表现有脑血栓形成、蛛网膜下隙出血。男性患者可有性功能不全。下肢皮肤慢性溃疡是常见的体征。3、 镰刀型细胞贫血症的治疗办法基因治疗：Memorial Sloan-Kettering癌症研究中心的研究人员发明了一种新方法是利用人的干细胞，对人类镰刀型红细胞贫血症进行基因治疗和RNA干扰治疗。将治疗性的基因即含有事先设计好能阻止非正常血红素生成的小干扰性RNA导入病毒载体并转化人造血干细胞，细胞接受这种处理好，便能产生正常的血红素。 药物治疗：Aes-103可快速被人体吸收，药物耐受性好，缺氧测试显示10004000mg药物剂量组受试者血氧饱和度明显高于安慰剂组与300mg低剂量组。此研究表明，Aes-103在人体内具有良好的生物活性，可增加血红蛋白与氧的亲和力预防镰状细胞贫血的形成，该药物研发前景良好有望成为治疗镰刀型细胞贫血症的新药。 一氧化氮疗法：美国国家卫生研究所格拉德温等人的最新研究结果发现，对这种痛感起重要作用的可能还有由变形红细胞释放进入血液的血红蛋白。血红蛋白存在于交易破裂的红细胞中，其功能使用输氧到血液循环后，其与一氧化氮产生反应的速度，将比在红细胞中时快出上千倍，一氧化氮因此而被过度“清楚”。格拉文德等人在网络版自然医学杂志发表论文指出，一氧化氮能够松弛血管而调节血压，当它被自由循环的血红蛋白“清楚”后，血管可能产生不必要的收缩，从而进一步加重患者的病痛。这一结果意味着，吸入一氧化氮气体，也可以缓解镰刀型细胞贫血症患者的痛感。 镰刀型细胞贫血症由基因突变所致，受到感染时应给与及时的治疗，维持适当的氧气量及避免脱水的状况，如此可以避免红血球细胞受到更大的伤害。目前的治疗方法主要是通过基因治疗的方法，另发现一氧化氮或可减轻镰刀性细胞贫血症患者的痛感，但仍需进一步的临床试验。Ae sRx公布抗镰刀型细胞贫血症药物一期研究进展也给治疗带来了曙光。参考文献：1王永辉.生物学教学, Biology Teaching, 编辑部邮箱 , 2012年06期2D.J. Weatherall, Brenners Encyclopedia of Genetics (Second Edition), 2013, Pages 429-4313Jornal de Pediatria, Volume 90, Issue 3, MayJune 2014, Pages 286-2924 J.Advances in Bioscience and Biotechnology, 2013, Vol.04 (07), pp.6-12Scientific Research Publishing5 Canellas,C.G.L.Carvalho,S.M.F.Anjos,M.J.Lopes,R.T.Applied radiation and isotopes, EI SCI 2012 76 Samakoglu SLisowski LBudak Alpdogan TUsachenko YAcuto SDi Marzo RMaggio AZhu PTisdale JFRiviere ISadelain MNature biotechnology, EI SCI 2006 17 Judy C. ChangLin YeYuet Wai KanProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, EI SCI 2006 48Cancado,R.Olivato,M.C.A.Bruniera,P.Szarf,G.DeMoraesBastos,R.RezendeMelo,M.Chiattone,C.Acta Haematologica, SCI 2012 29 Mcgann,P.T.Flanagan,J.M.Howard,T.A.Dertinger,S.D.He,J.Kulharya,A.S.Thompson,B.W.Ware,R.E.Pediatric blood & cancer, SCI 2012 210Nolan,VGMa,QCohen,HTAdewoye,ARybicki,ACBaldwin,CMahabir,RNHoman,EPWyszynski,DFFabry,MENagel,RLFarrer,LASteinberg,MHAmerican Journal of Hematology, SCI 2007 311 张悦. 基因修复治疗镰状细胞贫血J. 健康博览. 2006(03)12张利英.生物学教学，BIOLOGY TEACHING，2001,（26）813 袁朝辉. 镰刀型细胞贫血症能防治吗?生物学教学，1993,7,3014药学研究. AesRx公布抗镰状细胞贫血症药物期研究进展，2013,1,1515王伯秋. 一氧化氮吸入治疗有助于改善镰状细胞贫血症，国外医学情报，2006,2，2816任民. 镰状细胞贫血症血