第11节 血红蛋白异常所致的贫血及其实验诊断
考纲要求
①血红蛋白的结构与功能；②血红蛋白异常的检验及其应用；③血红蛋白病的实验诊断。
复习要点
一、血红蛋白的结构与功能
1.血红素★
血红素是由原卟啉Ⅰ和亚铁原子组成，其合成的场所主要在骨髓内的幼红细胞和肝细胞线粒体，它是Hb、肌红蛋白、多种酶（如过氧化氢酶）和多种细胞色素的辅基。
2.珠蛋白★
人类血红蛋白由珠蛋白和血红素形成，珠蛋白肽链有6种，分别命名为α、β、γ、δ、ε、ζ链，这些肽链按四级结构形成血红蛋白。
3.生理性血红蛋白★★★
几种正常生理性血红蛋白在胎儿时期和出生后各异，新生儿期HbF（α2γ2）仍高，以后2～4个月逐渐下降，1岁左右接近成人水平。成人血红蛋白HbA（α2β2）出生后逐渐增多，占95%～97%，HbA2（α2δ2）出生后占1.2%～3.5%。
4.血红蛋白的功能★★★
血红蛋白在红细胞内能结合氧或释放氧。在肺部与氧结合形成氧合血红蛋白，转运到全身各组织并释放出氧，然后将组织产生的CO2从组织中运出，从而完成在肺和组织之间进行O2和CO2的交换，血红蛋白也被称为“双向呼吸载体”。
二、血红蛋白异常的检验及其应用
1.血红蛋白电泳★★
（1）原理 不同的血红蛋白相对分子质量不同，在一定pH的缓冲液中所带电荷不同，其泳动方向和速度不同，因此经一段时间电泳后，可分离出各自的区带，对电泳出的各区带进行电泳扫描，可进行各种血红蛋白的定量分析。
（2）参考值 pH 8.6 TEB缓冲液醋酸纤维薄膜电泳，正常血红蛋白电泳区带中HbA>95%、HbF<2%、HbA2为1.0%～3.1%。
（3）临床意义 通过与正常人的血红蛋白电泳图谱进行比较，可发现异常血红蛋白区带；HbA增高至4%～8%，多数为β-珠蛋白生成障碍性贫血，为杂合子的重要实验室诊断指标。HbE病时也在HbA2区带位置处增加，但含量很大（在10%以上）。HbA2轻度增加亦可见于肝病、肿瘤和某些血液病；大约只有1/3的异常血红蛋白可用常规的电泳方法分离出异常区带，其余的因其结构异常不引起电荷改变或改变不明显，不能与HbA分开，称为潜隐性或静止性血红蛋白，需用等电点聚焦电泳、高效液相层析等技术分离或检查。
2.抗碱血红蛋白测定★★★
（1）原理 将待检的血液与一定量的NaOH溶液混合，作用1min后加入半饱和硫酸铵中止碱变性反应，由于HbF抗碱变性作用强，上清液中没有变性存在，HbA变性沉淀，取上清液于540m处测定吸光度，检测出HbF的浓度，此试验也称为碱变性试验。
（2）参考值 2岁以上<2%；新生儿<40%。
（3）临床意义
①HbF绝对增多 见于珠蛋白生成障碍性贫血。
②HbF相对增多 可见于再生障碍性贫血、白血病、骨髓纤维化、浆细胞瘤、PNH及卟啉病等。
③HbF生理性增多 见于孕妇和新生儿。
3.异丙醇沉淀试验★★
（1）原理 不稳定血红蛋白较正常血红蛋白更容易裂解，异丙醇作为一种非极性溶剂，能降低血红蛋白分子内部的氢键，不稳定血红蛋白可快速沉淀。可通过观察血红蛋白液在异丙醇中的沉淀现象对不稳定血红蛋白进行筛检。
（2）参考值 正常人血红蛋白液为阴性（30min内不沉淀）。
（3）临床意义 不稳定血红蛋白存在时，常于5min时出现沉淀，20min开始出现绒毛状沉淀；血液中含有较多HbF、HbH、HbE时及G-6-PD缺乏、珠蛋白合成障碍性贫血时亦可出现阳性结果。
4.红细胞包涵体试验★★
（1）原理 将煌焦油蓝液与新鲜血液一起孵育，不稳定血红蛋白易变性沉淀形成包涵体。
（2）参考值 正常人<0.01（1%）。
（3）临床意义 不稳定血红蛋白病、HbH病呈阳性；G-6-PD缺乏、红细胞还原酶缺乏及化学物质中毒时可出现包涵体。
5.HbA2测定★★★
（1）原理 同血红蛋白电泳，将各区带分别剪下，洗脱颜色后测其光密度，然后换算出其浓度。
（2）参考值 1.2%～3.5%。
（3）临床意义 同血红蛋白电泳。
6.珠蛋白肽链分析★★
（1）原理 血红蛋白的珠蛋白可被尿素或对氯汞苯甲酸裂解成肽链亚单位，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可分离出各肽链区带。
（2）参考值 HbA裂解后可电泳出四条带，分别为β、HbA、HbA2、α带。
（3）临床意义 可检出绝大多数珠蛋白生成障碍性贫血；可检出醋酸纤维素膜电泳与HA不易区分的不稳定Hb及潜在异常的Hb，通过各区带间含量比例测定可了解各珠蛋白基因表达的信息。
7.红细胞镰变试验★★
（1）原理 在低氧分压条件下，HbS转变为还原状态后溶解度降低，从而聚合成短棒状凝胶使红细胞变形，呈镰刀状。
（2）参考值 正常人阴性，HbS浓度大于7%时，镰变实验呈阳性。
（3）临床意义 阳性见于镰状细胞贫血（HbS病），HbBart病、HbI病可见少量镰状细胞。
三、血红蛋白病的实验诊断
1.血红蛋白病的定义和分类★★★
（1）定义 是一组由于生成血红蛋白的珠蛋白肽链（α、β、γ、δ）结构异常或合成肽链速度改变而引起血红蛋白功能异常所致的一组遗传性血液病，由珠蛋白基因突变引起。
（2）分类 根据珠蛋白结构异常类型分析，分为以下两种。
①珠蛋白生成障碍性贫血 主要是遗传性α-珠蛋白基因缺陷或遗传性β-珠蛋白基因缺陷，导致α-珠蛋白链或β-珠蛋白链缺失或合成不足所引起的溶血性贫血或病理状态或一组疾病。
②异常血红蛋白病 主要是遗传性珠蛋白基因突变，导致珠蛋白链氨基酸组成异常而引起，其珠蛋白链并不缺乏，但氨基酸构成变化可引起珠蛋白理化性质改变而导致疾病。
2.镰状细胞性贫血★
（1）定义 镰状细胞性贫血又称血红蛋白S病（HbS病）。为常染色体显性遗传病，β链第6位上的谷氨酸被缬氨酸替代形成HbS，HbS在脱氧状态下相互聚集形成多聚体。本病的溶血以血管外溶血为主。
（2）检验
①外周血涂片 红细胞大小不等，嗜多色性红细胞及嗜碱性点彩红细胞增多，有核红细胞、靶形红细胞、异形红细胞、Howell-Jolly小体均多见。
②特殊试验 镰变试验阳性。
③血红蛋白电泳 HbS占80%以上，HbF增多（2%～15%），HbA2正常，HbA减少。
3.血红蛋白E病★
（1）定义 血红蛋白E病是一种β链第26位谷氨酸被赖氨酸取代的血红蛋白病。
（2）检验 呈小细胞低色素性贫血，血片中靶形红细胞明显增多；网织红细胞轻度增加；红细胞渗透脆性减低；血红蛋白电泳见HbE明显增高；异丙醇沉淀试验阳性和热变性试验弱阳性；变性珠蛋白小体检测阳性。
4.高铁血红蛋白血症（HbM）★
（1）定义 也称高铁血红蛋白M病，是由于血红蛋白肽链中α87、β92、α58、β63位组氨酸被酪氨酸取代，酪氨酸酚侧链上的羟基与二价铁离子结合，形成稳定的高铁血红蛋白而失去携氧能力，引起发绀。
（2）检验 血液呈紫色，试管内通氧不变鲜红；pH 7.1缓冲液血红蛋白电泳HbM与HbA分离较快，溶血液氰化后吸收高峰消失，部分HbM热变性试验呈阳性。
5.不稳定血红蛋白病★
（1）定义 由于控制血红蛋白的肽链基因突变，维持Hb稳定性有关的氨基酸被取代或缺失，使血红蛋白分子结构不稳定发生变性和沉淀，形成不稳定血红蛋白引起的溶血性贫血。
（2）检验 血涂片中红细胞大小不均，异形或碎片。热变性试验、异丙醇试验及变性珠蛋白小体试验阳性，但以上试验易出现假阳性，需做正常对照。
6.珠蛋白生成障碍性贫血★
（1）定义 又名地中海贫血或海洋性贫血，是由于遗传的珠蛋白基因缺失，使血红蛋白中一种或一种以上珠蛋白链合成缺失或不足所致的贫血。
（2）分类 可分为α-珠蛋白生成障碍性贫血和β-珠蛋白生成障碍性贫血，前者根据缺失基因不同可分为四种类型，即静止型、标准型、HbH病型、 HbBart病型；后者从临床分为轻型、微型、中间型、重型，也可按纯合子和杂合子区分。
（3）α-珠蛋白生成障碍性贫血 即α-地中海贫血，是由于α-珠蛋白基因的缺失或缺陷使α-珠蛋白肽链合成速度降低或不能合成引起的。
（4）β-珠蛋白生成障碍性贫血 即β-地中海贫血，是珠蛋白生成障碍性贫血中发病率最高的类型。低11号染色体上控制β-珠蛋白肽链合成的基因突变，β-珠蛋白合成受到抑制。β-珠蛋白生成障碍性贫血常表现有家族史，自幼贫血、脾大，外周血涂片可见靶形红细胞，RDW多在正常水平，属于小细胞低色素性贫血。
考题回顾与同步练习
【例1】正常血红蛋白是由
A.4对珠蛋白肽链和2个亚铁血红素构成的 B.1对珠蛋白肽链和4个亚铁血红素构成的 C.1对珠蛋白肽链和3个亚铁血红素构成的 D.2对珠蛋白肽链和3个亚铁血红素构成的 E.2对珠蛋白肽链和4个亚铁血红素构成的
【例2】下列关于生理性血红蛋白描述正确的是
A.新生儿血红蛋白A占95%～97% B.成人血红蛋白A占95% C.新生儿血红蛋白F低于成人水平 D.成人血红蛋白α2γ2高于新生儿水平 E.新生儿血红蛋白α2γ2出生后随年龄增长而升高，青春期接近成人水平
【例3】血红蛋白电泳区分各种区带的检测原理描述不正确的是
A.不同血红蛋白所带电荷不同 B.不同血红蛋白等电点不同 C.不同血红蛋白空间结构不同 D.不同血红蛋白所带电子不同 E.不同血红蛋白相对分子质量不同
【例4】关于血红蛋白病的描述不正确的是
A.血红蛋白病多为遗传性疾病 B.血红蛋白病患者的血红蛋白功能均异常 C.获得性血红蛋白病多是由接触重金属引起的 D.血红蛋白病患者的珠蛋白肽链结构可异常 E.血红蛋白病患者的珠蛋白肽链合成速率可发生改变
【例5】血红蛋白的珠蛋白在下列哪种物质的作用下裂解成肽链亚单位
A.乙二胺四乙基酸钠 B.枸橼酸钠 C.十二烷基硫酸钠 D.草酸钠 E.尿素或氯汞苯甲酸
【例6】轻型β-珠蛋白生成障碍性贫血属于
A.正细胞正色素性贫血 B.正细胞低色素性贫血 C.小细胞低色素性贫血 D.小细胞正色素性贫血 E.大细胞低色素性贫血
参考答案
1.E 2.B 3.C 4.C 5.E 6.C