镰形细胞病不稳血红蛋白

1、镰形细胞病概述镰形细胞病概述 引言引言 1904年，镰刀红细胞最早在黑人中发现年，镰刀红细胞最早在黑人中发现 1910年，年，Herrick首先报道首先报道1例，镰形细胞贫血患例，镰形细胞贫血患 者的临床表现，并描述细胞镰变及氧可者的临床表现，并描述细胞镰变及氧可 防止镰变防止镰变 1949年，年，Panling等用电泳技术发现了镰形红细等用电泳技术发现了镰形红细 胞内的胞内的HbS,并得出血红蛋白异常是在其并得出血红蛋白异常是在其 分子的蛋白质部分，从此创立了分子的蛋白质部分，从此创立了“分子分子 病病”，成为世界上发现的第一个分子病，成为世界上发现的第一个分子病 病因病理病因病理 镰形细胞

2、病：镰形细胞病：又称血红蛋白又称血红蛋白S病，其红细胞含有病，其红细胞含有 HbS，包括杂合子状态、纯合子状，包括杂合子状态、纯合子状 态以及态以及HbS和其他异常血红蛋白双和其他异常血红蛋白双 重杂合子。重杂合子。 问题：问题：1、什么是、什么是HbS? 2、如何理解杂合子状态、纯合子状态、如何理解杂合子状态、纯合子状态 病因病理病因病理 血红蛋白结构：血红蛋白结构： 病因病理病因病理 遗传基础遗传基础 常染色体显性遗传常染色体显性遗传 1、纯合子状态、纯合子状态 镰形细胞贫血，患者自父母各遗传一个异常镰形细胞贫血，患者自父母各遗传一个异常基因基因 2、杂合子状态、杂合子状态 镰形细胞性状，

3、患者自父亲或者母亲继承了一个正常镰形细胞性状，患者自父亲或者母亲继承了一个正常 基因和一个异常基因和一个异常基因基因 3、HbS-地中海贫血地中海贫血 自父母一方继承自父母一方继承HbS基因，从另一方继承了基因，从另一方继承了地中海地中海 贫血基因贫血基因 病因病理病因病理 问题：异常问题：异常基因哪里出了什么问题？基因哪里出了什么问题？ 病因病理病因病理 分子病理：分子病理： 病因病理病因病理 问题：正常红细胞如何形成镰形红细胞？问题：正常红细胞如何形成镰形红细胞？ 病因病理病因病理 镰形红细胞的形成：镰形红细胞的形成： 由于由于链第链第6位疏水的位疏水的缬氨酸取代了带电荷的谷氨酸缬氨酸取代

4、了带电荷的谷氨酸， 这种改变发生在血红蛋白分子的外周部分，这种改变发生在血红蛋白分子的外周部分，改变了血红改变了血红 蛋白分子的外形和电荷蛋白分子的外形和电荷，在低氧和低在低氧和低PH条件下条件下，脱氧，脱氧 HbS相互聚集成相互聚集成液晶多聚体液晶多聚体，这种多聚体由于，这种多聚体由于HbS的的 链与邻近的链与邻近的链通过疏水链连接而非常稳定，其排列方链通过疏水链连接而非常稳定，其排列方 向与细胞膜平行并与细胞膜紧密接触，向与细胞膜平行并与细胞膜紧密接触，当有足够多的多当有足够多的多 聚体形成时，红细胞变得细长而扭曲，由正常双凹圆盘聚体形成时，红细胞变得细长而扭曲，由正常双凹圆盘 变成刀形，

5、这个过程称为镰变变成刀形，这个过程称为镰变。 病因病理病因病理 问题：镰变的红细胞将给机体带来什么影响？问题：镰变的红细胞将给机体带来什么影响？ 病因病理病因病理 1、携氧能力降低，导致组织器官缺氧、携氧能力降低，导致组织器官缺氧 2、红细胞僵硬、变形性低，通过微循环困难而产、红细胞僵硬、变形性低，通过微循环困难而产 生血管外溶血（被肝脾破坏）或者直接在血管内被生血管外溶血（被肝脾破坏）或者直接在血管内被 破坏破坏 3、细胞变形性差，使血液粘滞性增高，血流缓、细胞变形性差，使血液粘滞性增高，血流缓 慢，微循环灌注量减少，容易形成栓塞，继而造慢，微循环灌注量减少，容易形成栓塞，继而造 成组织坏死

6、，缺氧酸中毒加重，使更多红细胞镰成组织坏死，缺氧酸中毒加重，使更多红细胞镰 变，形成恶性循环。变，形成恶性循环。 发绀发绀 贫血、黄疸、肝脾肿大贫血、黄疸、肝脾肿大 血管梗死、疼痛血管梗死、疼痛 病因病理病因病理 病因病理病因病理 临床表现临床表现 1、镰形细胞贫血、镰形细胞贫血 患者出生后半年内血红蛋白主要是患者出生后半年内血红蛋白主要是HbF，故表现无异常。，故表现无异常。 而后而后HbF逐渐被逐渐被HbS替代，症状和体征逐渐出现。由于替代，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，尤其是肺炎链

7、球菌感染，多数患者于发生感染，尤其是肺炎链球菌感染，多数患者于7岁前死岁前死 亡。亡。 本病在病情稳定时，患者可有贫血和其他临床表现，在本病在病情稳定时，患者可有贫血和其他临床表现，在 感染、缺氧、代谢性酸中毒等诱因，或者无明显诱因情况感染、缺氧、代谢性酸中毒等诱因，或者无明显诱因情况 下，病情突然加重，称下，病情突然加重，称“镰形细胞危象镰形细胞危象”，可分为分为，可分为分为5 型：型： 梗死型危象（常见）、再生障碍危象、溶血危象（不常见）梗死型危象（常见）、再生障碍危象、溶血危象（不常见） 脾滞留危象、巨幼红细胞危象脾滞留危象、巨幼红细胞危象 临床表现临床表现 2、镰形细胞性状、镰形细胞性

8、状 患者平时无任何表现，但是在特殊缺氧情况患者平时无任何表现，但是在特殊缺氧情况 下，如在非密闭舱在飞机上高空飞行旋行，全下，如在非密闭舱在飞机上高空飞行旋行，全 身麻醉，严重肺部感染等，其红细胞发生镰变身麻醉，严重肺部感染等，其红细胞发生镰变 而引起梗死，以脾和胃最常受累。而引起梗死，以脾和胃最常受累。 实验室检查实验室检查 问题：我们可以进行哪些实验室检查？问题：我们可以进行哪些实验室检查？ 实验室检查实验室检查 1、血象（血常规）、血象（血常规） 血红蛋白浓度血红蛋白浓度在在50100g/l，危象时更低，危象时更低， 网织红细胞多升高在网织红细胞多升高在10%以上，再生障碍型危以上，再生

9、障碍型危 象时减低，象时减低，血片血片上多可见多嗜性、嗜碱性点彩上多可见多嗜性、嗜碱性点彩 红细胞增多，可见大小不一、畸形、靶形及有红细胞增多，可见大小不一、畸形、靶形及有 核红细胞，可见豪焦小体，镰形细胞少见。核红细胞，可见豪焦小体，镰形细胞少见。白白 细胞计数及分类中性粒细胞计数细胞计数及分类中性粒细胞计数常常增多并核常常增多并核 左移左移 实验室检查实验室检查 实验室检查实验室检查 2、镰变试验、镰变试验 原理：原理：在低氧张力的条件下，含有在低氧张力的条件下，含有HbS的红细胞可以变的红细胞可以变 为镰刀状。偏重亚硝酸钠加至血中后可以降低红细胞氧为镰刀状。偏重亚硝酸钠加至血中后可以降低

10、红细胞氧 张力，在红细胞加入偏重亚硝酸钠可以将之密封，并连张力，在红细胞加入偏重亚硝酸钠可以将之密封，并连 续观察，如出现镰状细胞即表明有续观察，如出现镰状细胞即表明有HbS存在存在 操作操作 受检血受检血 1滴滴 2%偏重亚硝偏重亚硝 酸钠酸钠 1滴滴 + 石蜡密封石蜡密封 37C放置放置15、30、60、120 分钟以及分钟以及24小时，观察有无小时，观察有无 镰状红细胞镰状红细胞 同时做正常人血对照同时做正常人血对照 实验室检查实验室检查 3、骨髓象、骨髓象 除再生障碍型危象外，红系多显著增生，可出现巨幼除再生障碍型危象外，红系多显著增生，可出现巨幼 样改变样改变 4、血清学、血清学 多

11、有间接胆红素轻中度增高，溶血危象时明显增高，多有间接胆红素轻中度增高，溶血危象时明显增高， 血清游离血红蛋白升高，结合珠蛋白降低。血清游离血红蛋白升高，结合珠蛋白降低。 5、血红蛋白电泳、血红蛋白电泳 血红蛋白子血红蛋白子PH8.6电泳时，电泳时，HbS占占80%以上，以上， HbA2正常，正常，HbF增多至增多至25%，HbA缺如。缺如。 6、PCR 诊断标准诊断标准 1、临床表现、临床表现 （1）贫血、黄疸）贫血、黄疸 （2）肝脾肿大）肝脾肿大 （3）发绀）发绀 2、实验室检验、实验室检验 （1）PH8.6TEB醋酸纤维膜血红蛋白电泳可见异常区带醋酸纤维膜血红蛋白电泳可见异常区带 （2）血

12、红蛋白含量减少，网织红细胞增高）血红蛋白含量减少，网织红细胞增高 （3）血红蛋白含量增高或正常）血红蛋白含量增高或正常 （4）红细胞大小不均，中央淡染区扩大，形态异常，有）红细胞大小不均，中央淡染区扩大，形态异常，有 靶形红细胞靶形红细胞 诊断标准诊断标准 3、遗传、遗传 （1）纯合子：父母均为杂合子）纯合子：父母均为杂合子 （2）杂合子：父母之一为杂合子）杂合子：父母之一为杂合子 4、不同类型异常血红蛋白特性与功能检验、不同类型异常血红蛋白特性与功能检验 （1）不稳定血红蛋白）不稳定血红蛋白 1）热变性试验以及异丙醇试验阳性）热变性试验以及异丙醇试验阳性 2）有变性珠蛋白小体）有变性珠蛋白小

13、体 （2）氧亲和力改变的血红蛋白）氧亲和力改变的血红蛋白 1）氧亲和力增高）氧亲和力增高 2）氧亲和力减低）氧亲和力减低 诊断标准诊断标准 （3）血红蛋白）血红蛋白M 1）有异常血红蛋白吸收光谱）有异常血红蛋白吸收光谱 2）高铁血红蛋白增高）高铁血红蛋白增高 （4）镰状细胞贫血）镰状细胞贫血 1）镰变试验阳性）镰变试验阳性 2）溶解度试验阳性）溶解度试验阳性 （5）潜隐性异常血红蛋白）潜隐性异常血红蛋白 1）PH8.6TEB醋酸纤维膜血红蛋白电泳未见异常区带醋酸纤维膜血红蛋白电泳未见异常区带 2）聚丙烯酰胺凝胶电泳可见异常肽链）聚丙烯酰胺凝胶电泳可见异常肽链 3）等电聚焦电泳可见异常区带）等电

14、聚焦电泳可见异常区带 4）高效液相层析分离出异常血红蛋白）高效液相层析分离出异常血红蛋白 5、蛋白质化学结构分析和基因分析、蛋白质化学结构分析和基因分析 诊断标准诊断标准 临床表现中的临床表现中的(1)/(2)+实验检查实验检查(1)与与(2)(4) 任意一项任意一项+遗传中任一项遗传中任一项 血红蛋白类检查血红蛋白类检查(1)(4)中任一项中任一项+实验室检查中实验室检查中 第第(1)项项 或者血红蛋白类检查第或者血红蛋白类检查第(5)项项2)4)中任一点中任一点+遗遗 传中任一项，符合上述两项条件之一，均可诊断传中任一项，符合上述两项条件之一，均可诊断 但是要明确异常血红蛋白变异并得到国际

15、公认必须但是要明确异常血红蛋白变异并得到国际公认必须 做蛋白化学结构分析或者基因分析或者做蛋白化学结构分析或者基因分析或者DNA碱基碱基 序列分析。序列分析。 41 治疗治疗 目前上缺乏有效的治疗方法，主要是对症目前上缺乏有效的治疗方法，主要是对症 支持治疗，如吸氧、止痛，防止感染和血支持治疗，如吸氧、止痛，防止感染和血 管栓塞管栓塞 不稳定血红蛋白病概述不稳定血红蛋白病概述 不稳定血红蛋白不稳定血红蛋白 1、定义、定义 由于由于或或珠蛋白链氨基酸组成改变致使血红蛋白分珠蛋白链氨基酸组成改变致使血红蛋白分 子结构不稳定的异常血红蛋白称为子结构不稳定的异常血红蛋白称为不稳定血红蛋白不稳定血红蛋白

16、， 它引起的它引起的慢性溶血性贫慢性溶血性贫血为血为不稳定血红蛋白病不稳定血红蛋白病。目。目 前已发现前已发现100余种不稳定血红蛋白，余种不稳定血红蛋白，80%以上系以上系 链异常，余为链异常，余为链异常。链异常。 流行病学流行病学 2、流行病学、流行病学 不稳定血红蛋白是较常见的异常血红蛋白，不稳定血红蛋白是较常见的异常血红蛋白， 至至1993年，全世界已发现不稳定血红蛋白年，全世界已发现不稳定血红蛋白 170多种，以后又陆续有新的类型的报道。我多种，以后又陆续有新的类型的报道。我 国至少已发现国至少已发现10余种，但多数不稳定血红蛋白余种，但多数不稳定血红蛋白 并无临床表现。并无临床表现

17、。 病因病理病因病理 血红蛋白结构：血红蛋白结构： 病因病理病因病理 导致血红蛋白稳定性降低原因导致血红蛋白稳定性降低原因 （1）疏水氨基酸被置换，使水进入血红蛋白）疏水氨基酸被置换，使水进入血红蛋白 （2）在）在螺旋段上的氨基酸发生替代螺旋段上的氨基酸发生替代 （3）亚单位接触面上的氨基酸发生替换，使亚单）亚单位接触面上的氨基酸发生替换，使亚单 位位 解离解离 （4）氨基酸缺失）氨基酸缺失 病因病理病因病理 高铁血红素高铁血红素 高铁血红蛋白高铁血红蛋白 血红素血红素 红细胞变形性降低红细胞变形性降低 不稳定不稳定 血红蛋白血红蛋白 （降解）（降解） 珠蛋白珠蛋白 （沉淀）（沉淀） 珠蛋白小

18、体（被吞噬）珠蛋白小体（被吞噬） 球形红细胞球形红细胞 （红细胞变形性降低）（红细胞变形性降低） 临床表现临床表现 1.患病者面色苍白，半数左右有黄疸及肝、脾肿大，继发患病者面色苍白，半数左右有黄疸及肝、脾肿大，继发 性者有原发疾病表现。还可能出现急性溶血，休克，血性者有原发疾病表现。还可能出现急性溶血，休克，血 红蛋白尿，少尿等现象。红蛋白尿，少尿等现象。 2.患病者周围血片红细胞呈小球型，表面凹凸不平，可见患病者周围血片红细胞呈小球型，表面凹凸不平，可见 红细胞自身凝集、碎片，偶见红细胞被吞噬现象，常见红细胞自身凝集、碎片，偶见红细胞被吞噬现象，常见 有核和嗜多色性红细胞。有核和嗜多色性红

19、细胞。 3.红细胞疾病轻者可无症状，但在服用某些药物、氧化剂、红细胞疾病轻者可无症状，但在服用某些药物、氧化剂、 感染而诱发溶血；重者可有贫血、黄疸、肝脾肿大；感染而诱发溶血；重者可有贫血、黄疸、肝脾肿大； 4. 部分类型可伴有紫绀。部分类型可伴有紫绀。 实验室检查实验室检查 1.血象和骨髓象血象和骨髓象 2.红细胞渗透脆性红细胞渗透脆性 3.珠蛋白小体生成试验珠蛋白小体生成试验 4.热变性试验和异丙醇试验热变性试验和异丙醇试验 5.血红蛋白电泳血红蛋白电泳 6.高铁血红蛋白测定高铁血红蛋白测定 7.血红蛋白一级结构分析血红蛋白一级结构分析 1、血象和骨髓象、血象和骨髓象 血片中可见红细胞大小

20、不均及中心浅染区扩大，血片中可见红细胞大小不均及中心浅染区扩大， 多嗜性及点彩红细胞易见，溶血严重时可见形多嗜性及点彩红细胞易见，溶血严重时可见形 态不规则红细胞和小球形红细胞。骨髓中红系态不规则红细胞和小球形红细胞。骨髓中红系 过度增生，粒红比减小或倒置，易见点彩红细过度增生，粒红比减小或倒置，易见点彩红细 胞。胞。 返回 2、红细胞渗透脆性试验、红细胞渗透脆性试验 返回 球形红细胞明显增多时，可轻度降低，红球形红细胞明显增多时，可轻度降低，红 细胞在血清中温育后溶血增加，加葡萄糖细胞在血清中温育后溶血增加，加葡萄糖 可部分纠正，红细胞寿命常缩短。可部分纠正，红细胞寿命常缩短。 Diagra

21、m 3、珠蛋白小体生成试验、珠蛋白小体生成试验 原理：原理：不稳定血红蛋白是由于珠蛋白分子中某个肽不稳定血红蛋白是由于珠蛋白分子中某个肽 链合成减少或氨基酸被取代或者丢失造成性质不稳链合成减少或氨基酸被取代或者丢失造成性质不稳 定血红蛋白。这些不稳定血红蛋白与煌焦油蓝共同定血红蛋白。这些不稳定血红蛋白与煌焦油蓝共同 温育后，可以形成温育后，可以形成变性珠蛋白小体变性珠蛋白小体，贴于红细胞膜，贴于红细胞膜 上，简称红细胞包涵体。上，简称红细胞包涵体。 计数计数500个红细胞，记录出现成蓝色球形，折光小体的红个红细胞，记录出现成蓝色球形，折光小体的红 细胞数目，将此记录的数值除以细胞数目，将此记录

22、的数值除以500为变性珠蛋白小体的为变性珠蛋白小体的 百分比，正常人小于百分比，正常人小于1% 返回 实验室诊断实验室诊断 4、热变性试验、热变性试验&异丙醇试验异丙醇试验 热变性试验原理热变性试验原理：不稳定血红蛋白可以在红细胞内沉淀变性，：不稳定血红蛋白可以在红细胞内沉淀变性， 在体外将不稳定血红蛋白溶液加热后可促使其沉淀，由加温在体外将不稳定血红蛋白溶液加热后可促使其沉淀，由加温 后血红蛋白溶液浓度的减低可计算出被沉淀的不稳定血红蛋后血红蛋白溶液浓度的减低可计算出被沉淀的不稳定血红蛋 白含量白含量 异丙醇试验原理异丙醇试验原理：不稳定血红蛋白较正常血红蛋白更容易：不稳定血红蛋白较正常血红

23、蛋白更容易 裂解，在异丙醇这种能降低血红蛋白分子内部氢键的非极裂解，在异丙醇这种能降低血红蛋白分子内部氢键的非极 性溶剂中，不稳定血红蛋白更快沉淀。性溶剂中，不稳定血红蛋白更快沉淀。 这是不稳定血红蛋白病的两个特异性筛选试验，大多不稳这是不稳定血红蛋白病的两个特异性筛选试验，大多不稳 定血红蛋白病患者呈阳性。异丙醇试验灵敏度更高，但热定血红蛋白病患者呈阳性。异丙醇试验灵敏度更高，但热 变性试验特异性强，二者均需做正常对照。变性试验特异性强，二者均需做正常对照。 返回 诊断诊断 1.有遗传因素，父母可为杂合子；有遗传因素，父母可为杂合子； 2.血红蛋白电泳可发现异常区带；血红蛋白电泳可发现异常区

24、带； 3.慢性溶血性贫血，网织红细胞增多，红细胞大小慢性溶血性贫血，网织红细胞增多，红细胞大小 不均，有异形及靶形红细胞；不均，有异形及靶形红细胞； 4.热变性试验及异丙醇试验阳性；热变性试验及异丙醇试验阳性； 5.血片中可见变性珠蛋白小体；血片中可见变性珠蛋白小体； 6.弄清病因，清除病因，如疟疾引起的红细胞破坏弄清病因，清除病因，如疟疾引起的红细胞破坏 需待根治疟疾后才能纠正；需待根治疟疾后才能纠正； 7.诊断诱因，去除诱因：如冷抗体型诊断诱因，去除诱因：如冷抗体型AIHA病人应特病人应特 别注意防寒保暖。别注意防寒保暖。 诊断标准 病因病理病因病理 问题：镰变的红细胞将给机体带来什么影响

25、？问题：镰变的红细胞将给机体带来什么影响？ 实验室检查实验室检查 问题：我们可以进行哪些实验室检查？问题：我们可以进行哪些实验室检查？ 实验室检查实验室检查 3、骨髓象、骨髓象 除再生障碍型危象外，红系多显著增生，可出现巨幼除再生障碍型危象外，红系多显著增生，可出现巨幼 样改变样改变 4、血清学、血清学 多有间接胆红素轻中度增高，溶血危象时明显增高，多有间接胆红素轻中度增高，溶血危象时明显增高， 血清游离血红蛋白升高，结合珠蛋白降低。血清游离血红蛋白升高，结合珠蛋白降低。 5、血红蛋白电泳、血红蛋白电泳 血红蛋白子血红蛋白子PH8.6电泳时，电泳时，HbS占占80%以上，以上， HbA2正常，正常，HbF增多至增多至25%，HbA缺如。缺如。 6、PCR 诊断标准诊断标准 3、遗传、遗传 （1）纯合子：父母均为杂合子）纯合子：父母均为杂合子 （2）杂合子：父母之一为杂合子）杂合子：父母之一为杂合子