镰刀形细胞贫血症案例分析

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镰刀型细胞贫血症病例ppt课件

镰刀细胞性贫血
11临本2班第二小组小组成员：
张秋阳张乔官李绍福李树仁李鑫杨远
1
案例2
? 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。但她最近感觉疲乏和小便时尿道经常有烧灼感。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。患者结膜和口腔粘膜稍微苍白，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 。而其血红蛋白含量降低，为71g/L。尿液分析显示有大量的白细胞。
? 诊断：镰刀细胞性
2
初步诊断分析
? 双侧大腿和臀部疼痛：镰变的红细胞还可使血液黏滞性增加，血流缓慢，加之变形性差，易堵塞毛细血管引起局部缺氧和炎症反应导致相应部位产生疼痛危象，多发生于肌肉、骨骼、四肢，关节、胸腹部，尤以关节和胸腹部为常见。
3
感觉疲乏：机体氧供应不足
尿道有灼烧感：镰变的红细胞会引发炎症反应，发生在尿道时，导致尿道疼痛，尿液流出时，就会有灼烧感。
6
镰刀型细胞贫血症临床表现
? 患者出生半年后，症状和体征逐渐出现。由于早年发病患者多有生长和发育不良，一般状况较差，易发生感染尤其是肺炎球菌性感染，此与劳累、脾功能受损有关有贫血、黄疸和肝、脾大，心、肺功能常受损，可发生充血性心力衰竭。肾脏受累可表现为等渗尿血尿、多尿，部分患者发展为肾病综合征、肾功能衰竭。骨质疏松，导致脊柱变形呈双凹形或鱼嘴形股骨头无菌性坏死，而另一方面骨骼梗死又可导致骨小梁增加和骨质硬化。眼部症状由视网膜梗死、眼底出血、视网膜脱离等病变引起。神经系统表现有脑血栓形成、蛛网膜下隙出血。男性患者可有性功能不全。下肢皮肤慢性溃疡是常见的体征。

镰刀贫血

4.患者产生症状（贫血、疼痛等）的病理生理学基 4.患者产生症状（贫血、疼痛等）的病理生理学基础是什么？
贫血: 基因发生单一碱基突变正常β基因第贫血: β基因发生单一碱基突变，正常基因第个密码子基因发生单一碱基突变，基因第6个密码子为GAG，编译谷氨酸突变后变为，编译谷氨酸突变后变为GTG编译缬氨酸，谷氨编译缬氨酸酸是一个亲水氨基酸，氨基酸位点位于血红蛋白分子外部，酸是一个亲水氨基酸，氨基酸位点位于血红蛋白分子外部，易与水结合。但是缬氨酸是一个疏水氨基酸，易与水结合。但是缬氨酸是一个疏水氨基酸，由于这样的疏水作用，血红蛋白分子的这个位点不易与水结合，疏水作用，血红蛋白分子的这个位点不易与水结合，水溶性降低，众多的血红蛋白分子相互聚集沉淀，性降低，众多的血红蛋白分子相互聚集沉淀，形成纤维状的纤维沉淀。使得红细胞的形态结构发生变化，产生贫血。的纤维沉淀。使得红细胞的形态结构发生变化，产生贫血。疼痛： HbS中疼痛：在HbS中,由于带负电的极性亲水谷氨酸被不带电的非极性疏水缬氨酸所代替,致使血红蛋白的溶解度下降。非极性疏水缬氨酸所代替,致使血红蛋白的溶解度下降。在氧张力低的毛细血管区,HbS形成管状凝胶结构( ,HbS形成管状凝胶结构在氧张力低的毛细血管区,HbS形成管状凝胶结构(如棒状结构),导致红细胞扭曲成镰刀状(即镰变) ),导致红细胞扭曲成镰刀状结构),导致红细胞扭曲成镰刀状(即镰变)。这种僵硬的镰状红细胞不能通过毛细血管,加上HbS HbS的凝胶化使血液的黏状红细胞不能通过毛细血管,加上HbS的凝胶化使血液的黏滞度增大,阻塞毛细血管,引起局部组织器官缺血缺氧, 滞度增大,阻塞毛细血管,引起局部组织器官缺血缺氧,产生疼痛
1. 血红蛋白的α-链和β-链的空间结构有何特点？血红蛋白的α 链和β 维持血红蛋白四级空间结构的力量包括哪些化学键？

镰刀形细胞贫血症-优秀PPT文档

痛苦。
前这种疾病还没有找到有效的治疗
方法。”Βιβλιοθήκη 刚满两个月时，卡玛尼就出现了病症，医学上称作镰型细胞痛性危象。因为红细胞是变异的镰刀型，他体内的红血球数量总是很低。有时候，还不会走路阿玛尼手脚却会浮肿。发烧成了最常见的情况，卡玛尼曾因为高烧41℃被送去急诊室，医生连续使用了四天的抗生素药物才稳住他的病情。
的血红蛋白的分子结构与正常人的血红蛋白的分对胎儿进行镰刀型贫血症的产前诊断也是一个很有效的方法。
1928年,人们就已经了解到镰刀型细胞贫血症是一种遗传病。
子结构不同。位于β链上从N末端开始的第6位的镰刀形细胞贫血症的治疗
患者经常出现周期性的疼痛和急性胸部症候群，引起发烧和呼吸道症状，例如呼吸困难。
镰刀形细胞贫血症病因
• 直接原因：正常的血红蛋白是由两条α链和两条β 链构成的四聚体，其中每条肽链都以非共价键与镰刀形细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是一种常染色体隐性基因遗传病。一个血红蛋白相连接。α链由141个氨基酸组成，其一奇怪特征是，血液中的红细胞会由正常的圆形变成镰刀状。
布泽尔拯救孩子全记录
爵士巨星誓必战胜病魔
镰刀型细胞贫血症，这曾是一个让卡洛斯·布泽尔与妻子希西感到陌生的名词。是大儿子卡玛
尼所承受的一切让他们体会到了
这种疾病有多么可怕。希望渺茫，
布泽尔夫妇没有放弃，他们为儿
2006年7月，布泽尔的第一孩
子找了最好的治疗方法。在爱的子卡玛尼出生刚满两个月，医生就
一般来说寿命比正常人短（30岁以下）。
极性亲水谷氨酸被不带电的非极性疏水缬氨酸所人类对镰刀形细胞贫血症的认知过程
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。

基因突变-知识点知识讲解

C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
【解析】 DNA分子中没有I元素，所以131I 不会插入DNA分子或替换其中的碱基而引起基因突变，所以积聚在细胞内的131I可能直接造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构的变异，而这种变异发生在体细胞，一般不可能传递给下一代。
【答案】 C
3．(2011·陕西宝鸡质检一理综)下表是水稻
物理方法：辐射诱变、激光诱变
化学方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚硝酸等处理
过程
提高变异频率，创造动物、植物和微生物
2.基因突变的分子机制
3．基因突变的结果基因突变引起基因“质”的改变，产生了原
(1)基因突变与氨基酸改变的对应关系碱基对①替换②增
影
响范
对氨基酸的影响
对蛋白质结构的影响
围
基因突变
基因重组
比较项目
基因结构发生改变异实质变，产生新的基
因
控制不同性状的基因重新组合
时间
主要在细胞分裂间期(有丝分裂、减数分裂)
减数第一次分裂四分体时期和后期
变异类型
基因突变
比较项目
所有生物都可发适用范围生，包括病毒，
具有普遍性
结果产生新的基因
意义
是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原始材料
A．姐妹染色单体的交叉互换
B．等位基因彼此分离 C．非同源染色体的自由组合
D．姐妹染色单体分离【解析】等位基因分离、染色单体分离与基因重组无关，姐妹染色单体不发生交叉互换；只有非同源染色体的自由组合可导致基因重组。
8．(2011·绍兴模拟)如图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是( )

2022高考生物(新课标)一轮复习课时作业：第七单元第25讲基因突变和基因重组 Word版含解析

第25讲基因突变和基因重组1.基因重组及其意义(Ⅱ)2.基因突变的特征和缘由(Ⅱ) 基因突变1．概念：由于DNA 分子中发生碱基对的替换、增加和缺失，而引起的基因结构的转变。

2．实例：镰刀型细胞贫血症(1)直接缘由：组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换。

(2)根本缘由：把握血红蛋白合成的基因中一个碱基对转变。

3．时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。

4．诱发因素[连一连]5．结果⎩⎪⎨⎪⎧①可产生新基因②在配子中，可传递给后代③在体细胞中，一般不能通过有性生殖遗传6．突变特点(1)普遍性：一切生物都可以发生。

(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位。

(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。

7．意义(1)新基因产生的途径。

(2)生物变异的根原来源。

(3)生物进化的原始材料。

1．(必修2 P84拓展题T2改编)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，由于该个体能同时合成正常和特别血红蛋白，对疟疾有较强的抵制力。

镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。

对此现象的解释，正确的是( )A ．基因突变是有利的B ．基因突变是有害的C ．基因突变的有害性是相对的D ．不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵制力更强答案：C2．(深化追问)(1)镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传给子代吗？提示：属于碱基对的替换；不能。

(2)基因突变的内因是什么？提示：DNA 分子复制过程中碱基互补配对发生错误，从而造成碱基对排列挨次的转变。

突破1 基因突变的机理、类型及特点突破2 基因结构中碱基对的替换、增加、缺失对生物性状的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小可转变1个氨基酸或不转变，也可使翻译提前终止增加大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列增加或缺小增加或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列失3个碱基突破3基因突变未引起生物性状转变的缘由(1)从密码子与氨基酸的对应关系分析：密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。

镰刀形细胞贫血症案例分析

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
症状
• • • • • 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
限制性内切酶和特异性DNA探针来检测是否存在基因变异。当待测DNA序列中发生突变时会导致某些限制性内切酶位点的改变，其特异的限制性酶切片段的状态在电泳迁移率上也会随之改变，借此可作出分析诊断。
血红蛋白电泳条带分析示种中,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。

镰刀红细胞贫血课件

蛋白质的结构
指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序,包括二硫键的位置。
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置蛋白质分子中各亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互利用，称为蛋白质的四级结构。
疼痛
• 因镰刀细胞贫血引起的血管阻塞所致的腹痛是重要的血栓性疼痛症状。发作的时间取决于肠系膜和腹腔内脏微血管阻塞和梗塞。变形的红细胞会堵塞血管 ,使血液和氧供应量减少。对这种痛感起重要作用的可能还有由变形红细胞释放进入血液的血红蛋白。
5、镰刀细胞性贫血的分布特点？
• 本病系常染色体显性遗传性疾病。主要见于非洲黑人，杂合子状态者占非洲黑人的20%，美国黑人群的8% ，此外也见于中东、希腊、土籍印度安人及于上述民族长期通婚的人群。杂合子之间通婚，其1/4子女为纯合子，导致镰状细胞贫血(《血液病学》主编：张之南杨天楹郝玉书 )。
实验室检查：
• • • • • • 基因检测，限制性内切酶分析法。溶血性贫血证据；外周血发现镰状红细胞；红细胞镰变试验阳性；血红蛋白溶解度试验；醋酸纤维膜电泳
3、为什么患者的红细胞会变成镰刀状
谷氨酸是一个亲水氨基酸，氨基酸位点位于血红蛋白分子外部，易与水结合。但是缬氨酸是一个疏水氨基酸，这样的氨基酸分子暴露在血红蛋白分子外部是不利的。由于这样的疏水作用，血红蛋白分子的这个位点不易与水结合，水溶性降低，加上膜的继发性改变微黏度增加，弹性减低众多的血红蛋白分子相互聚集沉淀，形成纤维状的纤维沉淀。这样的结果是使得红细胞的形态结构发生变化，红细胞特有的圆饼状结构消失，变成扁平细长的镰刀型细胞

镰刀型细胞贫血症病例

正常红细胞与镰刀形红细胞对比
•产生镰型细胞贫血症的机制：
单个碱基的突变
氨基酸的改变蛋白质性质发生变化，直接产生性状变化。正常双凹圆盘状红细胞转变为镰刀形红细胞缺氧时表现贫血症。
如何界定异常血红蛋白病与地中海贫血？
镰状细胞病的特征是红血球形状发生突变，由平滑的圆圈形状改变为新月形或半月形。畸形细胞缺乏可塑性，会阻塞毛细血管，阻碍血液流动。这一状况导致红血球存活期缩短，继而发生贫血，通常称之为镰状细胞贫血。镰状细胞病患者血液含氧量低并且发生血管堵塞，可导致出现慢性和急性疼痛综合症、重度细菌感染和坏疽(组织坏死)。地中海贫血也是遗传性血液异常。地中海贫血患者的红血球中无法产生足够的血红蛋白，向身体各个部位送氧。当红血球里没有足够的血红蛋白时，氧气则无法到达身体各个部位。这时器官就会缺氧，也就无法正常活动。地中海贫血主要分为两种，即α型和β型，以组成正常血红蛋白的两条蛋白链命名。α型和β型血红蛋白有轻度和重度两种病症。
格拉德温等人１０日在网络版《自然医学》杂志发表论文指出，一氧化氮能够通过松弛血管而调节血压，当它被自由循环的血红蛋白“清除”后，血管可能产生不必要的收缩，从而进一步加重患者的病痛。
这一新结果意味着，吸入一氧化氮气体，也许可以缓解镰刀形红细胞贫血症患者的痛感。
预后预防
预后：
镰刀型细胞贫血症是一种严重疾病若无良好的医疗条件，患者多于幼年死亡。如有较好的医疗条件患者可能生存至成年。妊娠使心力衰竭、梗死、贫血加重并易发生流产和死胎。感染、心力衰竭、梗死危象引起的休克、中枢神经系统并发症可成为死因。
僵硬的镰形红细胞难以通过微循环，加上凝胶化结构使血液粘滞性增加，阻塞微循环引起局部缺血缺氧，甚至坏死，产生剧痛。根据血管闭塞的部位不同，导致不同器官的病变，如肝、肾、脑、心损伤等．又由于这种镰变红细胞的变形性降低，易在脾和肝阻留破坏，出现溶血性贫血症状。

镰刀形细胞贫血症

那样经常地接受输血。（来源：荷兰在线）
2021/5/9
11
结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
相关小知识
2021/5/9新研究成果显示，此前用于治疗成人
镰刀型细胞贫血症的药物羟基脲，可用于治疗婴幼儿镰刀型细胞贫血症引起的
疼痛症状及其他并发症。这是医学界首次试验该药对婴幼儿的疗效，结果显示
该药物安全有效。（来源：《中国医药报》）
研究报告指出，一种名为Pfaffia paniculata（南美苋）的南美野生植物
重预防，提倡优生，进行婚前和产前检查。采用聚合酶链反应(PCR)和寡核苷酸探针(ASO)方法或采用 PCR和限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)方法，在妊娠早期即可作产前诊断，防止纯合子患儿的出生。
2021/5/9
9
镰刀型细胞贫血症是1949年世界上最早发现的第一个分子病由此开创了疾病分子生物学。
“镰刀型细胞贫血症”是“镰刀型红血球疾病”一特定类型的
名称，而“镰刀型红血球疾病”则不是。因为不同类型的镰刀
型红血球疾病都极不一样，所以必须在治疗前，先分辨出疾病
的确切类型。
红血球是血液中数量最多的一种血细胞，同时也是脊椎动物
体内通过血液将氧气从肺或鳃运送到身体各个组织的最主要的
媒介。红血球又被称为红细胞或血红细胞，而破裂中的红血球或其碎片则被称为裂红细胞。
方案，也能帮助科学家们开发出更多更有效的药物。（来源：《科学—转化
医学》）
荷兰鹿特丹伊拉斯谟医疗中心的研究人员已经发现了一种在实验室中影
响血红蛋白的方法来改善其功能。这一方法基于他们对一个基因蛋白异常的
马尔他家庭的一项研究。该研究发现，这种基因蛋白异常使得这家人的血液

镰刀型细胞贫血症

• 产生镰型细胞贫血症的原因：单个碱基的突变氨基酸的改变
蛋白质性质发生变化，直接产生性状变化。
正常双凹圆盘状红细胞转变为镰刀形红细胞缺氧时表现贫血症。
mRNA
• 纯合子(SS)患者是由于形成异常的血红蛋白HbS引起溶血、贫血或其它后果；而杂合子(AS)是可以形成足够的血红蛋白 HbA足以满足身体需要，很少出现并发症。
• 在疟患者缺氧，这样就会让原来正常的红细胞变成镰刀型的，镰刀型红细胞容易形成血栓，人体自身免疫系统会提前结束这些阻碍血流畅通的红细胞的生命，而积聚在红细胞中正等待大量繁殖的疟原虫也同样被杀死了。
•
HbS病
6、镰刀细胞性贫血患者的血红蛋白在电泳行为上与正常的血红蛋白有何差别？
镰刀细胞性贫血PBL
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。但她最近感觉疲乏和小便时尿道经常有烧灼感。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。患者结膜和口腔粘膜稍微苍白，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。而其血红蛋白含量降低，为71g/L。尿液分析显示有大量的白细胞。
出版社 • 6.郭亦寿.基础医学遗传学;山东大学出版社 • 7.张之南.血液病学;人民卫生出版社
• 异常血红蛋白病是遗传性血红蛋白基因突变导致珠蛋白链氨基酸组成异常引起.其珠蛋白链并不缺乏,但氨基酸构成变化可引起珠蛋白的理化性质改变而导致疾病.
参考文献
• 1.张涛.医学遗传学;北京大学医学出版社 • 2.柳家英.医学遗传学;北京大学医学出版社 • 3.曾溢涛.人类血红蛋白;科学出版社 • 4.左雯.医学遗传学;复旦大学出版社 • 5.张之南.协和血液病学;中国协和医科大学

镰刀型细胞贫血症病例

镰刀型细胞贫血症病例镰刀型细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是一种常见的遗传性血液病。

它是由基因突变引起的，影响了红细胞形状和功能。

在本文中，我们将介绍一个镰刀型细胞贫血症的病例，探讨其病因、症状、诊断和治疗。

病例介绍患者是一名16岁的男性，来自一个镰刀型细胞贫血症高发区。

他向医生报告说他感到乏力、气短，而且经常出现手脚肿胀、头痛和胸痛。

此外，他还提到过去曾多次发生疼痛发作，持续时间从几天到几周不等。

病因镰刀型细胞贫血症是由一种称为HbS基因的突变引起的。

正常情况下，红细胞内含有一种叫做血红蛋白的蛋白质，它可以帮助红细胞携带氧气到身体各个部位。

然而，HbS基因突变导致血红蛋白发生变化，使红细胞变为镰刀状。

症状镰刀型细胞贫血症的主要症状包括乏力、疲劳、气短，以及手脚肿胀等。

由于镰刀型红细胞在血管中比正常红细胞更容易黏附在一起，这会导致血液循环受阻，引起疼痛发作。

患者可以感受到胸痛、关节疼痛、骨痛等。

此外，由于红细胞寿命较短，可能导致贫血。

诊断对于镰刀型细胞贫血症的诊断通常采用血液检查方法，如血细胞计数、血片检查和高效液相色谱法等。

这些检查可以显示红细胞的形态异常，并确定HbS基因的存在。

基因检测也可以用于确认诊断。

治疗目前，针对镰刀型细胞贫血症的治疗主要是对症治疗和预防并发症。

常用的药物包括镰刀型细胞病改善剂（如羟基脲）和疼痛缓解剂（如阿片类药物）。

此外，输血和骨髓移植也被用于严重病例的治疗。

预防由于镰刀型细胞贫血症是一种遗传性疾病，无法完全治愈，预防和遗传咨询变得尤为重要。

遗传咨询可以帮助患者了解疾病的风险，推荐适当的生育措施以减少病例发生。

此外，定期进行医学检查和监测，保持良好的生活习惯和饮食习惯，对于减轻症状和延缓疾病进展也非常重要。

结论镰刀型细胞贫血症是一种常见的遗传性血液病，影响了全球多个地区的人群。

该病因基因突变引起，导致红细胞形状异常，从而引发一系列症状和并发症。

通过早期诊断、及时治疗和有效的预防措施，我们可以减轻患者的痛苦，提高生活质量。

镰刀红细胞贫血PBL

生物化学 P BL
-案例二 10生物技术第二小组
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。

T ha nk you
扬幼芳常剑虹
--选自《镰刀红细胞贫血》(附120倒报告)
患者红细胞为什么会变成镰刀状？

在氧分压低的条件下, HbS的另一侧有一与该粘结点互补的部位, 各HbS链通过这对互补部位的结合,可形成巨型长链结晶物, 在它的撑顶作用下,红细胞的正常双凹陷结构被改变成镰刀型。
患者产生症状的病理生理学基础
--选自《生物学通报》章青《镰刀形红细胞的形成》

血红蛋白的介绍

镰刀细胞性贫血的原因、形成、特点、及分布

镰刀细胞性贫血的诊断鉴别及与其它分子病的区别
血红蛋白的介绍
一、Hb分子近似球形，4个亚基占据相当于四面体的四个顶角，整个分子呈C2点群对称。四个血红素亚基(双凹圆盘状，直径6～ 91μm)分别位于每个多肽链的E和F螺旋之间的裂隙处，并暴露在分子的表面。四个氧接合部位彼此保持一定的距离，其中两个最近的距离是2.5nm。
1994年第29卷第11期
电泳上的差别
如何界定异常血红蛋白病与地中海贫血？
地中海贫血

基因突变的实例---镰刀型细胞贫血症一

A
小结：基因突变和基因重组的比较
比较项目
定义
基因突变
碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变
基因重组
有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合
时期
分裂间期DNA复制时减数第一次分裂自然突变、诱发突变自由组合、交叉互换产生新基因产生新的基因型
新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料。生物变异的来源之一,对生物的进化有重要意义。
正常
…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—…
异常 … －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸 —…
DNA mRNA 氨基酸蛋白质
CTT GAA GAA 谷氨酸正常
突变
CAT GTA
GUA 缬氨酸异常
根本原因 _____
直接原因 _____
基因突变引起的一种遗镰刀型细胞贫血症是由_________ 病因：分子结构发生了改变产生的。传病，是由于基因的_________
D
跟踪训练
3、基因A与a1、a2、a3之间的关系如图，该图不能表明的是（） A．基因突变是不定向 B．等位基因的出现是基因突变的结果 C．正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D．这些基因的转化遵循自由组合定律
D
“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?
基因重组
二、基因重组
正常
DNA
mRNA 氨基酸
从以上分析可以看出，碱基对的碱基对缺失 · · ·A C C G C · · · 改变不一定会引 · · ·T G G C G · · · 起蛋白质的改变。碱基对的替换引 · · ·A C C G C · · · 起蛋白质的改变苏氨酸丙氨酸最小。异亮氨酸精氨酸

镰刀细胞性贫血

案例二镰刀细胞性贫血血红蛋白血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。

分子结构：每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96％，血红素占4％。

有多种类型：血红蛋白A(HbA)，α2β2，占成人血红蛋白的98％；血红蛋白A2(HbA2)，α2δ2，占成人血红蛋白的2％；血红蛋白F(HbF)，α2γ2，仅存在于胎儿血中；血红蛋白H(HbH)，β4，四个相同β链组成的四聚体血红蛋白；血红蛋白C(HbC)，β链中Lys被Glu取代的血红蛋白；血红蛋白S(HbS)，镰刀状细胞红蛋白；血红蛋白O2(HbO2，HHbO2)，氧合血红蛋白；血红蛋白CO(HbCO)发病机制镰刀形红细胞病(即镰形细胞病，又称镰形红细胞贫血)，是一种常染色体隐性遗传性血液病，即一种常见的严重血红蛋白病，其特征为红细胞中出现结构和功能异常的Hb ，这些异常Hb分子的聚合导致月牙状或镰形红细胞的形成，这种镰形细胞极易黏附于血管内皮，从而阻碍正常血流及氧在重要器官和组织中的释放。

存在于红细胞中的Hb 为一种载氧蛋白，由4条珠蛋白多肽链构成(2条α样链和2条样β链)。

镰形细胞病病人在染色体llp15．4上基因编码的β链形成中遗传有一个位点突变，这一位点突变使得每一条β链的6位上亲水性氨基酸谷胺酰胺被疏水性氨基酸缬氨酸取代，结果导致β分子异常结构(Hbs)。

临床表现为慢性贫血、易感染、多器官系统损伤及寿命缩短。

检测诊断1.基因诊断2.血红蛋白电泳筛查为主。

全自动琼脂凝胶电泳系统通过与正常人的血红蛋白图谱进行比较，可发现异常血红蛋白区带如：HbH，HbE，HbBart’s，HbS，HbD 和HbC等异常血红蛋白。

3.网织红细胞计数器（1）外周血血红蛋白为50～100g/L，危象时进一步降低。

网织红细胞计数常在10%以上。

红细胞大小不均，多染性、嗜碱性点彩细胞增多可见有核红细胞、靶形红细胞异形红细胞、Howell-Jolly小体。

镰刀细胞性贫血

❖ 白细胞正常含量 ❖ 成人（4.0—10.0）*109/L ❖ 儿童（5.0—12.0）*109/L ❖ 新生儿 170---200/L ❖ 血红蛋白正常含量 ❖ 男 120—160g/l ❖ 女 110--150g/l ❖ 新生儿 170—200g/l
分析
❖ 1，大腿臀部疼痛不断加重，非特异性大腿前部疼痛
-------无外伤与剧烈运动，考虑非物理性因素引起疼痛，炎症
❖ 2，感觉疲乏，结膜口腔苍白； -------由皮肤的毛细血管痉挛或血液充盈不足，以
及血液中红蛋白的含量减少(贫血)所引起，考虑贫血
❖ 3，美籍非洲妇女 -------地域分布 ❖ 4，白细胞计数升高（17，000mm3），血红蛋
白含量低，为71g/L,尿液分析有大量白细胞 ❖ -------确诊镰刀细胞贫血 ❖ 红细胞的镰化而不能正常地携带氧气, 红细胞的寿
命特别短, 血中的红细胞数量也就特别少
本组小论
❖ 1 尿道灼烧感？尿液中含白细胞？
❖ 可能性（1）镰形病变导致肾功能受损，致
❖
使尿路感染；
❖ 可能性（2）白细胞发挥免疫作用；吞噬破
HbSβ基因
--------------CAC--------------------------------------GTG-------------------------
镰刀形细胞贫血症分子基础(问题2)
❖ 直接原因（蛋白质改变）：
•点突变导致β-多肽链上的第六个氨基酸由谷氨酸 (glutamic acid) 置换成缬氨酸 (valine)。
有个疏水局部，结合一个血红素并携带一个氧 3一分子Hb结合4分子氧，每克血红蛋可结合 1.34 mlO2 4维持四级结构力量：次级键（离子键、非共价、氢键）

基因突变

•1956年，英格拉姆用胰蛋白酶把正常的血红蛋白和镰状细胞的血红蛋白切成肽链
1
2
3
4
56
78
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸
（正常血红蛋白）
缬氨酸—组氨酸 —亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸
（镰状血红蛋白）
正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。
分析镰刀型细胞贫血症病因
美国遗传学家缪勒发现，用X射线照射果蝇，后代发生突变的个体大大增加。此后人们逐渐发现许多因素可诱发基因突变：
物理因素 X射线、核辐射等化学因素亚硝酸、碱基类似物等生物因素病毒、某些细菌等
分析以下情况为什么能防止基因突变？
夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不吃腌制的食物（含亚硝酸盐）少吃烧烤和油炸食品（亚硝胺）接种乙肝疫苗
蛋白质氨基酸
mRNA
DNA
正常
异常
谷氨酸
缬氨酸
GAA
GUA
CTT GAA
突变
CAT GAA
基因突变的概念
CTT GAA
替换
CAT GAA
CTT 缺失
TT
GAA
AA
CTT GAA
增加
CTCT GAGA
这种因DNA分子中__碱__基_对__的 __替_换_、____缺_失__、_____增_加_____而使基因特定核苷酸系列发生改变的现象即为基因突变。
mRNA
···A U C C G C···
···A T T C G C··· ···T A A G C G···
··A U U C G C···
异亮氨酸精氨酸
异亮氨酸精氨酸