英文名称 :hemoglobin S disease
中文别名 :镰状细胞病;
血红蛋白S病(hemoglobin S disease)亦称镰状细胞病(sickle cell disease)。血红蛋白S(Hb S)是β珠蛋白链第6位谷氨酸被缬氨酸替代所致的异常血红蛋白α2Aβ26Glu→Tyr)。由于分子表面电荷改变,在氧张力和pH减低时,高浓度的脱氧Hb S发生分子间的相互作用,在红细胞内聚合成液晶,其溶解度比氧合Hb S低五倍。脱氧Hb S分子连接呈细丝状多聚体,细丝缠成中空螺旋形细长条,使红细胞由正常双凹盘状变形如镰刀状(镰变)。镰变红细胞膜僵硬,无法通过微循环,而引起局部缺氧。血黏稠度增加,小血管淤滞栓塞。当血红蛋白与氧结合时,分子间的相互作用消失,红细胞镰状化可迅速恢复正常。如红细胞膜明显受损,红细胞失钾失水,可导致镰状细胞不可回逆,引起微血管阻塞范围扩大成为大面积梗死,酸中毒或红细胞内2,3-二磷酸甘油酸增高,红细胞氧亲和力降低,增加脱氧血红素形成,进一步加重红细胞镰变。上述引起红细胞镰变的多聚体的形成和稳定均需β珠蛋白链的参与。Hb A含β链易参与Hb S多聚体的形成。Hb F不含β链,可抑制Hb S的多聚体化,故不含Hb F的红细胞易镰变。肾髓质的高渗环境中能引起局部红细胞镰变及肾乳头梗死形成。本病主要见于非洲与美洲的非洲后裔,前者Hb S杂合子约占20%,美洲的非洲后裔中约占8%~10%。我国已有报道,患者亲代系非洲黑种人。
血红蛋白S病可分下列三种主要类型。
1.Hb S纯合子(镰状细胞病,SCD)
患者红细胞内Hb S浓度高,对氧亲和力显著减低,氧解离曲线右移,加速氧的释放,使患者能耐受严重缺氧。患者生后3~4个月,当Hb F被Hb S替代时,即开始出现症状和体征如苍白、黄疸、肝脾大、发育较差。由镰状红细胞阻塞微循环而产生的症状可遍及全身,引起脏器功能障碍,表现为腹痛、气急、肾区痛、血尿。发作性剧烈腹痛常被误诊为急腹症。此外尚有手、足、关节骨骼肿痛及下肢溃疡等。患者躯干短小、四肢细长,性成熟延迟。可因造血旺盛而发生叶酸缺乏性贫血,也可因再生障碍危象(特别是微小病毒B19感染引起的红系造血抑制)而使贫血突然加重,并发感染而致早年死亡,贫血通常表现为正色素正细胞性,其稳态血红蛋白水平在50~110g/L。血涂片易见镰形红细胞,重亚硫酸钠镰变试验可见大量镰状红细胞生成。血红蛋白碱性条件下电 泳,Hb S位于Hb A与Hb A2间;酸性电泳时,Hb S位于Hb A的阳极端。纯合子Hb S在80%以上,Hb F2%~20%,Hb A2正常,Hb A缺如。
2.Hb AS(镰状细胞特征)
患者为Hb S与Hb A基因杂合子,从双亲分别继承了一个正常β基因及一个异常β基因(β6 Glu→Val)。患者一般无临床症状,血常规可正常,但在缺氧状态时(如全身麻醉、高空作业、严重肺部疾病等),红细胞可发生镰变,出现脾、肾梗死症状,表现为左上腹疼痛,无痛性血尿等。血红蛋白电泳示Hb A约60%,Hb S 35%,Hb A2正常。患者常同时伴有叶酸缺乏。伴缺铁时Hb S比例减少。患者寿命一般不受影响。
3.Hb S与β珠蛋白生成障碍性贫血杂合子,Hb S与β+或β0基因双杂合子,如患者为β6谷→缬与β0基因杂合子,则临床表现类似Hb S纯合子。由于无正常β链生成,血红蛋白电泳显示无Hb A,Hb S浓度较高,Hb A2轻度增多,Hb F 5%~10%。常在幼年起病,伴严重溶血性贫血、血管梗死,常早年死亡。
Hb F可以改善SCD的表型,通过调节Hb F来治疗SCD。羟基脲起始剂量可为15mg/kg,每天给药1次,逐步加量至35mg/kg。可补充叶酸,积极预防感染和缺氧。溶血发作时应供氧及补液。发生梗死危象时,除上述治疗外,尚可使用血管扩张药及抗凝剂。国际血液及骨髓移植中心对镰状细胞病患者进行异基因骨髓移植,5年总生存率达97%。在本病多发人群及地区,应进行Hb S普查,开展遗传咨询,劝阻杂合子婚配。对高危家系妊娠妇女,应作好产前诊断,提倡优生优育。
镰状细胞贫血的血涂片中可见有核红细胞、靶形红细胞、红细胞大小不一等,有时可见镰状红细胞,若发现镰状红细胞则有助于镰状细胞贫血的诊断。红细胞镰变试验可阳性,表明有Hb S存在。血红蛋白电泳主要成分为Hb S而无Hb A,是诊断镰状细胞贫血的主要依据之一。而基因分析是Hb S病的确诊试验。根据临床及实验室检查,再结合患者父母均有镰状细胞特征,可诊断本病。