生物化学病例教学法镰刀型红细胞贫血

镰刀型红细胞贫血

2011-1-4 21:15:42

病例：一位15岁的美籍非洲妇女到急诊室就诊，主诉双侧大腿和臀部疼痛一天，并且不断加重，服用布洛芬不能解除其疼痛症状。患者否认最近有外伤和剧烈运动史。但她最近感觉疲劳和小便时尿道经常有灼烧感。患者既往有症状，有时需要住院。检查发现，体温正常，没有急性疼痛。其家族其他成员没有类似的表现。患者结膜和口腔稍微苍白，双侧大腿外观正常，但有非特异性的大腿前部疼痛，其他体征正常。患者的白细胞计数升高，为17,000/mm3，而其血红蛋白含量低，为71/L。尿液分析显示有大量的白细胞。

•15岁的美籍非洲妇女

•双侧大腿和臀部疼痛一天

•布洛芬不能解除其疼痛症状

•感觉疲劳和小便时尿道经常有灼烧感

•结膜和口腔稍微苍白，双侧大腿外观正常，但有非特异性的大腿前部疼痛，其他体征正常

•白细胞计数升高，为17,000/mm3，而其血红蛋白含量低，为71/L。尿液分析显示有大量的白细胞

•初步诊断：镰刀细胞性贫血

分析：是一种常染色体隐性等位基因出现突变的遗传病。患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。，不能产生正常血红蛋白的遗传疾病。它在非洲和美洲黑人中甚为普遍。这种疾病名称的由来是由于患者的血红细胞变成镰刀形及出现贫血现象。

1.蛋白质一级结构是空间构象的基础

2.重要蛋白质的氨基酸序列改变即可引起疾病

正常人的血红蛋白β亚基的第6位氨基酸是谷氨酸，而镰刀形贫血患者的血红蛋白中，谷氨酸变成了缬氨酸即酸性氨基酸被中性氨基酸替代，仅此一个氨基酸之差，原是水溶性的血红蛋白，就聚集成丝，相互黏着，导致红细胞变形成镰刀状而极易破碎，产生贫血。

分子基础：单碱基替代，缺失、插入。血红蛋白中一个谷氨酸被缬氨酸替代，导致血红蛋白在低氧条件下发生折叠，红细胞形态发生改变成镰刀型。

症状：

1.劳累、有贫血、黄疸和肝、脾大

2.心、肺功能常受损，可发生充血性心力衰竭。

3. 渗尿血尿、多尿

4.下肢皮肤慢性溃疡是常见的体征。

5.有时也会出现肾脏、脾脏或脑部供血不足的情况，从而造成这些器官受损

镰刀型细胞贫血症主要发生在黑色人种中,在非洲黑人中的发病率最高。人们在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型个体对疟疾的感染率，比正常人低得多。这是因为镰刀型细胞杂合基因型在人体本身并不表现明显的临床贫血症状，而对寄生在红血球里的疟原虫却是致死的，红血球内轻微缺氧就足以中断疟原虫形成分生孢子，终归于死亡。因此，在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。这一实例，也说明基因突变的有害性是相对的，在一定外界条件下，有害的突变基因可以转化为有利。

此外，镰刀形细胞贫血症在意大利、希腊等地中海沿岸国家和印度等地,发病人数也不少,在我国的南方地区也发现有这类病例。

血红蛋白是由2个a亚基和2个β亚基组成的四聚体，a亚基和β亚基分别含有141个和146个氨基酸。两种亚基的三级结构相似，且每个亚基都可结合一个血红素辅基。4个亚基通过8个离子键相连，形成血红蛋白四聚体，具有运输O2和CO2的功能。但每一个亚基单独存在时，虽可结合氧亲和力增强，但在体内组织中难以释放氧，失去了血红蛋白原有的运输氧的作用。