英文名称 :methemoglobinemia
血红蛋白分子的辅基血红素中的亚铁被氧化成三价铁,即成为高铁血红蛋白(MHb)。MHb血症是一组较少见的代谢性疾病,又称变性血红蛋白血症。特点是红细胞内MHb含量超过正常水平。当血液中MHb水平≥1.5g/dL[小儿MHb正常值:足月新生儿为0~2.5g/dL,早产儿为0.02~9.7g/dL(平均2.0g/dL),<1岁不超过1.5g/dL,>1岁不超过1.0g/dL],则为MHb血症。MHb血症临床一般分为两大类:①遗传性MHb血症:包括血红蛋白M病(属于异常血红蛋白病范畴)及遗传性NADH细胞色素b5还原酶(NADH‐Cytb5R)缺陷;②中毒性MHb血症:包括新生儿暂时性黄递酶Ⅰ活性低下,化学药物(磺胺类、苯胺、硝酸苯等)及接触到的毒物(油漆、染料、印染油墨和香精等),摄食污染硝酸盐或亚硝酸盐的水及蔬菜,产气荚膜杆菌败血症等。
正常人红细胞内含有少量(一般<1%)三价铁的MHb。正常情况下由于红细胞在无氧酵解过程中,产生还原型二磷酸吡啶核苷(NADH或DPNH,又称辅酶Ⅰ),在NADH‐Cytb5R(又称黄递酶Ⅰ)作用下,使细胞色素b5氧化型转为还原型,后者将氢离子传递给MHb,使红细胞内MHb不断还原成为含二价铁的Hb,使MHb不至于积累过量,保持Hb正常的运氧功能(图1)。这是红细胞内MHb还原为正常Hb的重要途径。此外还有维生素C、谷胱甘肽及三磷酸吡啶核苷黄递酶等还原系统参与。如果Hb氧化过度,或还原酶缺乏,或因肽链结构异常使MHb不易被还原,则可致MHb积累过多而引发本病。MHb血症时,MHb失去携氧能力,不能给组织供氧而导致组织缺氧及发绀。

图1 生理条件下MHb还原的主要途径
1.NADH‐Cytb5R缺陷
为一种少见的常染色体隐性遗传病。NADH‐Cytb5R占红细胞内MHb还原能力的2/3。该酶基因定位于22号染色体。本病发病的分子机制是细胞色素b5还原酶(Cytb5R)的基因突变,导致酶蛋白结构及含量异常,酶蛋白的稳定性下降,以致酶活力降低。已确定多种突变型,存在地域差异且不同的点突变对酶活力影响不同,导致临床表现差异。根据其病情及细胞中的酶活性改变可将本病分为四型:①Ⅰ型(良性型),很少见,酶缺陷仅限于红细胞内,只表现为发绀。②Ⅱ型(智力障碍型),酶缺陷存在于全身组织细胞及血细胞,占先天性MHb血症的10%~15%,表现为发绀伴神经精神紊乱。③Ⅲ型,酶缺陷仅限于血细胞,仅表现为发绀。④Ⅳ型,红细胞内缺陷,可能还有其他组织酶缺陷,表现为慢性发绀。本病有明显的异质性,纯合子型NADH‐Cytb5R酶活力完全缺乏,生后或生后不久即呈发绀,服用氧化剂药物后加重。杂合子型平时无症状,氧化剂药物可诱发急性缺氧和发绀,无杵状指(趾)。
2.新生儿暂时性NADH‐细胞色素b5还原酶(黄递酶Ⅰ)缺乏
新生儿期有暂时性、生理性的黄递酶Ⅰ缺乏,新生儿HbF含量较高,较HbA更易形成MHb,加之黄递酶活性低下,Hb更易氧化,不能将过多的MHb还原为亚铁血红蛋白,尤在某些氧化剂触发下易出现MHb血症。
3.血红蛋白M病
属异常Hb病,为常染色体显性遗传。患者Hb链中一个组氨酸被酪氨酸所取代,扰乱了Hb分子的结构功能,血红素中的Fe3+不能还原为Fe2+,因而产生MHb血症。
4.中毒性高铁血红蛋白血症
由于服用各种氧化性药物或接触各种具氧化性物质(表1),使红细胞内正常的Hb被氧化为MHb。本病小儿常见,尤以亚硝酸盐中毒[又称为肠源性发绀(enterogenous cyanosis)]多见。
表1 常见可引起MHb血症的药物及化学物品

1.血象
遗传性MHb血症可继发红细胞增多,网织红细胞增多(达3%)及胆红素升高。中毒性MHb血症可伴轻度至中度溶血,红细胞Heinz小体阳性。
2.MHb定性试验
含MHb的静脉血呈棕色巧克力样,在空气中振荡或通氧15分钟仍不变为鲜红色,加数滴还原剂如10%氰化钾(KCN)或氰化钠(NaCN)后即变鲜红色(HbCN),可诊断为MHb血症。而DHb(缺氧)呈暗红色,在空气中振荡后迅速变为鲜红色。SHb呈蓝褐色,在空气中振荡或加还原剂后仍不变色,可与之鉴别。
3.MHb吸收光谱检查
将澄清无基质的溶血液(pH酸性)稀释后在分光镜检下观察,MHb在波长502~632nm之间有特殊的吸收光谱,若加5%的KCN数滴后632nm吸收峰迅速消失。
4.MHb定量检测
按Evelyn和Maloy分光光度法测定MHb含量,有助于判断病情及预后。MHb血症时,MHb含量占Hb总量的3%以上。遗传性NADH‐Cytb5R缺乏症的MHb为15%~40%。
5.细胞色素b5还原酶(Cytb5R)活性测定
基本原理是利用酶氧化NADH,使另一底物[如KsFe(CN)6Met Hb复合物]还原,以测定其活性。正常值:成人2.2~3.8单位,新生儿脐血为1.3±0.4单位。新生儿期酶活性最低,生后1年左右才达成人水平。遗传性MHb血症者,该酶活性几乎完全缺乏(0~0.27单位)。还可用放免法测定红细胞的Cytb5R活性。
6.遗传性MHb血症变异型测定
用分子生物学技术确定遗传性MHb血症的变异型,检出杂合子。
1.遗传性MHb血症
轻症者一般无须治疗。发绀症状较明显可长期口服维生素C 15~20mg/(kg·d)或亚甲蓝3~5mg/(kg·d),重者可静脉注射亚甲蓝每次1~2mg/kg,症状好转后再改为口服。维生素B2 20~60mg/d,作用与维生素C相似。
2.中毒性MHb血症
首先去除病因,轻症者可自行恢复。重症者(MHb达40%~60%或迅速升高)应立即抢救:①亚甲蓝每次1~2mg/kg,加5%的葡萄糖溶液20~40ml,静脉注射,一般用药后1小时红细胞内MHb浓度可恢复正常,发绀消失。视病情可重复使用。②同时静脉滴注葡萄糖(作为亚甲蓝辅助剂,提供NADPH)。③也可用维生素C口服或静脉给药,但作用较慢,仅为辅助治疗作用。④对极重型者(MHb>70%),可危及生命,需换血或血液透析治疗。
亚甲蓝毒性较轻,注射后皮肤可持续呈蓝灰色3~4天,偶可引起膀胱刺激症状及高草酸尿和肾结石。剂量过大(积累剂量>7mg/kg)时可引起溶血,尤其G6PD缺乏者,亚甲蓝治疗不但无效,且能诱发溶血,一般应禁忌使用。