一、血红蛋白类型

血红蛋白存在于红细胞中，是一类高度特异性的蛋白质分子，其主要功能是负责将氧气从肺部运输到全身各个组织。每个红细胞中大约含有300 000 000个血红蛋白分子，重约30pg。每个血红蛋白分子由两对相同的珠蛋白亚单位共四条链组成。这四条肽链用希腊字母来命名，并分成两类：α亚基（包括α、ζ-）和β亚基（包括ε、γ、β、δ）。这些肽链在个体发育中相继出现，配对结合后形成以下四种主要的血红蛋白。

1.胚胎血红蛋白

胚胎血红蛋白从妊娠第3天起到第10周内可检测到，其四聚体形式表现为Hb-Gower1（ζ₂ε₂）、Hb-Gower2（α₂ε₂）、Hb Portland1（ζ₂γ₂）、Hb Portland2（ζ₂β₂）

2.胎儿血红蛋白

胎儿血红蛋白（HbF）是妊娠期间的胎儿主要的运氧载体，其四聚体分子为α₂γ₂。

3.成人血红蛋白

成人血红蛋白（HbA）在胎儿出生后很快就取代了HbF。其四聚体分子为α₂β₂。

4.微量成人血红蛋白

微量成人血红蛋白（HbA₂）其四聚体分子为α₂δ₂。

不同类别血红蛋白的产生以及其各自停滞在人体发育的特定时期，该过程被称为“血红蛋白转换”（图1-1）。正常情况下，成人红细胞含有HbA（97%～98%）、HbA₂（2%～3%）和微量HbF。

图1-1　红系在胚胎期、胎儿期及成年期不同发育阶段的珠蛋白合成示意图

二、珠蛋白基因和珠蛋白合成

珠蛋白链有非常精细的结构，可确保其在肺泡快速地结合氧气，然后运送到各个组织中逐步释放。珠蛋白链的精细结构由16号染色体的α基因簇以及11号染色体的β基因簇编码而成。在结构基因的上游（5′-端）和下游（3′-端）均有数个具有调节功能的核苷酸序列。该核苷酸序列决定了激活何种基因以及基因的表达效率。在成人体内，大部分的珠蛋白在骨髓幼稚红细胞中合成。正常的珠蛋白链必须有正确的结构以及α链和β链数量的准确配对。若不满足上述两条件之一，则可发生单个或两个等位基因的部分或全部合成障碍。