血红蛋白检测的临床意义
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HYDRAGEL Hb and CAPILLARYS Hb 有助于检测出具有临床意义的 各类主要血红蛋白疾病。 HYDRAGEL ACID Hb 根据血红蛋白在不同酸碱度的琼脂糖胶体上的 移动性的差异，从而对血红蛋疾病进行检测。
各类血红蛋白的鉴定
Hb S, Hb C, Hb D, Hb E, excess Hb F, Hb H, Hb Bart (in thalassemia) are the most common abnormal hemoglobins. 完整的血红蛋白鉴定，需要在两种琼脂糖胶体上电泳条带进行对比。
A0+E A1+E1 A0 A1
Hb A2 N
Capillarys/Minicap区带识别表
Z 15 : Hb H Z 14 : // Z 13 : Hb-J Rovigo, Hb N-Baltimore, J-Kaoshiung Z 12 : Hb Bart’s, Hb Providence, Hb J-Mexico, Hb J-Baltimore…. Z 11 : Hb Kaoshiung(New York),denaturated Hb A Z 10 : Hb Hope, Hb M-Iwate Z 9 : Hb A, Hb Camperdown, Hb Phnom Penh…… Z 8 : Acetylated Hb F, Hb Altanta, Hb Athens-GA Z 7 : Hb F, denaturated Hb S, Hb Porto-Allegre…….. Z 6 : Hb D-Punjab, Hb Philadelphia, Hb Korle-Bu, Hb Lepore, Hb Kö ln,denaturated Hb E…. Z 5 : Hb S, Hb Hasharon, Hb Handsworth, denaturated Hb O-Arab. Z 4 : Hb E, denaturated Hb C, Hb Kö Hb A2 variants, M-Iwate ln, Hb A2 variants Z 3 : Hb A2, Hb O-Arab Z 2 : Hb C, Hb Constant Spring, Setif HbA2 variant Z 1 : Hb dA2 Hb aA2, Hasharon Hb A2 variant, Winnipeg Hb A2 variant……
2
血红蛋白的化学特性及酶活性
与氧气的结合: 通过将氧气分子固定在二价铁原子上，血红蛋白是将氧 气从肺部运输到人体组织中。 CO2 的运输: 与CO 的结合: 碳氧血红蛋白的形成 (Carboxyhemoglobin formation)。 血红蛋白的氧化作用: 形成高铁血红蛋白 酶活性: 氧化酶特性, 过氧化酶特性, 脆化酶特性...
76.2%
Hb分析筛查CS Capillary electrophoresis (Sebia Capillarys 2)
敏感性
100%
(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)
血红蛋白异常变异体的电泳原理
在电场作用下，不同的带电属性的分子移动能力也各有不同。
Cellulose Ep for Hb variants
Agarose gel Ep for Hb variants
HPLC
毛细管电泳工作原理
温控器
电泳…… 检测器 氘光源
高电压 10000 V
负极 -
正极 +
A/E异源基因型
A
Alk.
E+A2
Hb A
Anh. Car.
N
Ac.
Hb E
Alk.
Ac.
正常条带
A A0 A1 A2
Anh. Car.
3周新生儿的 电泳条带
Alk. Ac.
8周新生儿的 电泳条带
Alk. Ac.
A F
faible
A0 F+A1
A0 A1
A F
A0 F+A1
ABaidu Nhomakorabea A1
A2
Anh. Car.
faible
A2
N
N
Anh. Car.
N
N
毛细管电泳仪上的正常血红蛋白电泳曲线
半周岁时出现贫血，肝脾肿大 特殊面容:大头、颧骨突出、塌鼻梁、眼距过宽、脸浮肿
轻型b地贫 （ b T/ b N），轻型b珠蛋白生成障碍性贫 血
一般无任何临床症状
重型β地贫儿
βN /βT
βN/βT
βN/βN
βN/βT
βN/βT
βT/βT
夫妇双方都是轻型β地贫携带者, 每次怀孕有1/4的机会生 育重型β地贫儿.
非正常血红蛋白的检测: 结构异常, 一个或数个氨基酸变异或缺失, 都将会导 致血红蛋白分子的电性发生改变
血红蛋白分子病（Hb Variants）
血红蛋白疾病的区域分布图
Thalassemias
全世界范围内经结构分析证实的异常血红蛋白 日益增多，至90年代初期已达600多种，但仅 不到1／3的异常血红蛋白伴有临床症状。
血红蛋白疾病的研究：
在我国南方如何防治地中海贫血是关系到提高我国人 口素质和实现优生优育中的一个重要课题. 目前婚前和孕前的检查、干预是防止这种遗传病发生 的有效手段. 其中血红蛋白(Hb)电泳是研究和分离异常 血红蛋白的有效方法, 亦是诊断血红蛋白分子病不可 缺少的手段之一.
Hb电泳检查的临床意义
血红蛋白的电泳条带正常范围
Hb A: a2b2 Hb A2: a2d2 Hb F: a2g2 Hb A1: a2b2 > 96.5 % 主要组成部分
< 3.5 %
微量组成部分
< 2 % (traces)
新生婴儿体内的血红蛋白主 要成分 Forms obtained by glycation
5 to 8 %
血红蛋白检测的临床意义 PRESENTS
血红蛋白的结构
血红蛋白分子是由4条多肽链(珠蛋白链)和4个可以结合铁和氧气的血红素 组成.
GlOBIN (珠蛋白) - 由多肽链组成的蛋白, 根据其不同的氨基酸序列进行分类 (主要分四类: a, b,g 及 d)。 - 这几类多肽链上的大部分结构都是相似的。
世界卫生组织估计，全球约有1.5亿人携带血 红蛋白病基因，并已将血红蛋白病列为严重危 害人类健康的6种常见病之一。
地中海贫血病
: 一组遗传性的珠蛋白链的合成不对称.
: a-地中海贫血病 : b-地中海贫血病
a b d g
a b d g
a b d g
Normal a-Thalassemia Hb A=a2b2 b4=HbH HbA2=a2d2 Hb F=a2g2 常反复出现黄疸。父母双方常有 －地中海贫血。
α－地中海贫血
血红蛋白 Bart’s胎儿水肿综合征
临床表现：该病为 α—地中海贫血中最严重者，胎 儿常于妊娠后期死亡或早产。胎儿生下时，全身水肿， 皮肤苍白，黄疸，肝脾肿大，常于产后数小时内死亡。 父母双方均有 HbH病或标准型 α—地中海贫血。
实验室检查：有溶血性贫血的特征，骨髓红系增生活 跃。红细胞形态靶形红细胞明显增多，外周血可见有核 红细胞。Hb电泳： HbBart成分＞8％，抗碱 Hb增加
0
正常或减少
正常
0
0
0
2条链缺失
10-15%
减少
也许增加
轻微的到 严重的
+
+
3条链缺失
0
0
100 % Hb Bart’s
严重的
-
-
4条链缺失
β-地中海贫血
定义：由于β 珠蛋白基因的突变，引起血红蛋白β 链合成 的减少或缺乏而形成的溶血性贫血。 定位 ：β 基因在11号染色体上，每条染色体上有1个基因 重型b地贫（ b T/ b T），重型b珠蛋白生成障碍性贫 血(Cooley贫血)
*为广州地区资料；** α地贫1检出率
血红蛋白疾病的研究：
疾病的区域性特征较强。 在检测中发现异常: (小红细胞症, 血红蛋白过少, Heinz corps,...) 出现无法解释的异常溶血现象.... 对全部家族成员进行血红蛋白的检测.
血红蛋白疾病的检测方法
Electrophoresis : 醋酸纤维素薄膜电泳／琼脂 糖凝胶电泳) HPLC : 高效液相色谱法 Capillarys : 高效毛细管电泳法
谷氨酰胺
31
非缺失型α-地贫的人群筛查
确定筛查人群
当一方为SEA携带者时， 应筛查另一方是否携带 非缺失型α-地贫。
非缺失型α-地贫的人群筛查
筛查方法
MCV （MCH）？
Hb分析
？
基因诊断
？
Hb分析筛查CS
HPLC 敏感性
76.2%
(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)
Bart’s Hb
Alk Ac
α －地中海贫血
HbH Hb a HbA
HbC-S
α -地贫
a-Thalassemia
其他特征
出生时少量的 (~2%) Hb Bart’s
Hb H
0
Hb A2
正常
Hb F
正常
贫血
0
小红细胞
0
靶细胞
0
异常
一条链缺失
出身时Hb Bart’s (~5%)
不稳定血红蛋 白溶血性贫血 (Hb H) 胎儿水肿综合 症 (hydrops fetalis)
Hb A
Hb A2
AFSC 电泳监控条带
Hb A
HbA HbF HbS HbA2 HbC
52,7% 21,4% 18,8% 1,3% 5,8%
b-Thalassemia
Increased HbA2 (4-6%)
中国南方地中海贫血主要分 布区人群中的基因携带率
地区 广西 广东* 江西 四川 台湾 香港 基因携带率（%） α-地贫 β-地贫 14.95 1.52 8.30** 3.36 2.60 0.18 1.92 2.18 4.20 1.10 5.00** 3.40
血红蛋白检测是测量正常血红蛋白的量或异常血红蛋白 当医生怀疑患者有血红蛋白病或贫血查因时 将血红蛋白置于电场中，由于带电量不同，各组分分离开形 成不同的、特异性的“ bands” 将这些“带”与正常人样本比较，得出诊断
Determination of Hb variants
传统电泳
• Agarose电泳 • Cellulose电泳 研究报告已指出這二种方法 对α、β型地中海型贫血的区 别诊断只有95%的能力，尚 有5%的模糊地带。(HbA2 cut-off值定在3.5%)
如何筛查α-地贫
筛查对象：
α-地贫性状（--/α α）和 Hb H病（--/- α ）
筛查方法：
血常规 、 Hb分析
α-地贫筛查阳性：
α-地贫性状（--/α α）
MCV↓、 Hb A2 正常（或稍低）
Hb H病（--/- α） MCV↓、Hb A2 降低、 Hb H（+）
α-地贫性状（ --/α α ）
血红蛋白的多肽链合成曲线
a
b
g
d
-9
-6
-3
0
3
6
9
months
出生前
出生后
血红蛋白遗传病
遗传性疾病基因学图谱：
正常基因
异常基因
血红蛋白遗传病 (HEMOGLOBINOPATHIES)
非正常血红蛋白的含量测定: 珠蛋白链合成异常或者合成过程中的调控异常 地中海贫血病（Thalassemia）
Chromosome 16
Chromosome 11
a2
a2
HS 1-6
HS 1-6
a1
a1
gG gA d b
gG gA d b
α－地中海贫血
血红蛋白 H病
临床表现：有轻、中度贫血，2／3以上病例有 肝脾肿大，常反复出现黄疸。父母双方常有 α－地中 海贫血。 实验室检查：有溶血性贫血的特征，骨髓中红 细胞系统增生极度活跃. HbH明显增高(2.5％～40％) ，HBA2及 HbF含量正常。Hb电泳可出现 Hb H区带。 红细胞渗透脆性试验降低，红细胞包含体阳性。
a-地中海贫血 b-地中海贫血 异常血红蛋白病
地中海贫血检查的临床意义
• 贫血的鉴别诊断__自身免疫性溶血性 贫血与地中海贫血 • 地中海贫血的分型 • 黄疸的鉴别诊断__肝炎与地中海贫血
α－地中海贫血
1．静止型 α－地中海贫血 2．标准型或轻型 3．血红蛋白 H病 4．血红蛋白 Bart’s 胎儿水肿综合征
Hb H病（ - -/- α ）
如何筛查b-地贫（βT/βN）
筛查方法：血常规 、Hb分析 筛查阳性： MCV↓、Hb A2↑(>3.5%)
βT/βN
Capillary Hemoglobin Electrophoresis
Hb E
Chen et al. The New England Journal of Medicine 2000; 343(8):544–550
各类血红蛋白的鉴定
Hb S, Hb C, Hb D, Hb E, excess Hb F, Hb H, Hb Bart (in thalassemia) are the most common abnormal hemoglobins. 完整的血红蛋白鉴定，需要在两种琼脂糖胶体上电泳条带进行对比。
A0+E A1+E1 A0 A1
Hb A2 N
Capillarys/Minicap区带识别表
Z 15 : Hb H Z 14 : // Z 13 : Hb-J Rovigo, Hb N-Baltimore, J-Kaoshiung Z 12 : Hb Bart’s, Hb Providence, Hb J-Mexico, Hb J-Baltimore…. Z 11 : Hb Kaoshiung(New York),denaturated Hb A Z 10 : Hb Hope, Hb M-Iwate Z 9 : Hb A, Hb Camperdown, Hb Phnom Penh…… Z 8 : Acetylated Hb F, Hb Altanta, Hb Athens-GA Z 7 : Hb F, denaturated Hb S, Hb Porto-Allegre…….. Z 6 : Hb D-Punjab, Hb Philadelphia, Hb Korle-Bu, Hb Lepore, Hb Kö ln,denaturated Hb E…. Z 5 : Hb S, Hb Hasharon, Hb Handsworth, denaturated Hb O-Arab. Z 4 : Hb E, denaturated Hb C, Hb Kö Hb A2 variants, M-Iwate ln, Hb A2 variants Z 3 : Hb A2, Hb O-Arab Z 2 : Hb C, Hb Constant Spring, Setif HbA2 variant Z 1 : Hb dA2 Hb aA2, Hasharon Hb A2 variant, Winnipeg Hb A2 variant……
2
血红蛋白的化学特性及酶活性
与氧气的结合: 通过将氧气分子固定在二价铁原子上，血红蛋白是将氧 气从肺部运输到人体组织中。 CO2 的运输: 与CO 的结合: 碳氧血红蛋白的形成 (Carboxyhemoglobin formation)。 血红蛋白的氧化作用: 形成高铁血红蛋白 酶活性: 氧化酶特性, 过氧化酶特性, 脆化酶特性...
76.2%
Hb分析筛查CS Capillary electrophoresis (Sebia Capillarys 2)
敏感性
100%
(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)
血红蛋白异常变异体的电泳原理
在电场作用下，不同的带电属性的分子移动能力也各有不同。
Cellulose Ep for Hb variants
Agarose gel Ep for Hb variants
HPLC
毛细管电泳工作原理
温控器
电泳…… 检测器 氘光源
高电压 10000 V
负极 -
正极 +
A/E异源基因型
A
Alk.
E+A2
Hb A
Anh. Car.
N
Ac.
Hb E
Alk.
Ac.
正常条带
A A0 A1 A2
Anh. Car.
3周新生儿的 电泳条带
Alk. Ac.
8周新生儿的 电泳条带
Alk. Ac.
A F
faible
A0 F+A1
A0 A1
A F
A0 F+A1
ABaidu Nhomakorabea A1
A2
Anh. Car.
faible
A2
N
N
Anh. Car.
N
N
毛细管电泳仪上的正常血红蛋白电泳曲线
半周岁时出现贫血，肝脾肿大 特殊面容:大头、颧骨突出、塌鼻梁、眼距过宽、脸浮肿
轻型b地贫 （ b T/ b N），轻型b珠蛋白生成障碍性贫 血
一般无任何临床症状
重型β地贫儿
βN /βT
βN/βT
βN/βN
βN/βT
βN/βT
βT/βT
夫妇双方都是轻型β地贫携带者, 每次怀孕有1/4的机会生 育重型β地贫儿.
非正常血红蛋白的检测: 结构异常, 一个或数个氨基酸变异或缺失, 都将会导 致血红蛋白分子的电性发生改变
血红蛋白分子病（Hb Variants）
血红蛋白疾病的区域分布图
Thalassemias
全世界范围内经结构分析证实的异常血红蛋白 日益增多，至90年代初期已达600多种，但仅 不到1／3的异常血红蛋白伴有临床症状。
血红蛋白疾病的研究：
在我国南方如何防治地中海贫血是关系到提高我国人 口素质和实现优生优育中的一个重要课题. 目前婚前和孕前的检查、干预是防止这种遗传病发生 的有效手段. 其中血红蛋白(Hb)电泳是研究和分离异常 血红蛋白的有效方法, 亦是诊断血红蛋白分子病不可 缺少的手段之一.
Hb电泳检查的临床意义
血红蛋白的电泳条带正常范围
Hb A: a2b2 Hb A2: a2d2 Hb F: a2g2 Hb A1: a2b2 > 96.5 % 主要组成部分
< 3.5 %
微量组成部分
< 2 % (traces)
新生婴儿体内的血红蛋白主 要成分 Forms obtained by glycation
5 to 8 %
血红蛋白检测的临床意义 PRESENTS
血红蛋白的结构
血红蛋白分子是由4条多肽链(珠蛋白链)和4个可以结合铁和氧气的血红素 组成.
GlOBIN (珠蛋白) - 由多肽链组成的蛋白, 根据其不同的氨基酸序列进行分类 (主要分四类: a, b,g 及 d)。 - 这几类多肽链上的大部分结构都是相似的。
世界卫生组织估计，全球约有1.5亿人携带血 红蛋白病基因，并已将血红蛋白病列为严重危 害人类健康的6种常见病之一。
地中海贫血病
: 一组遗传性的珠蛋白链的合成不对称.
: a-地中海贫血病 : b-地中海贫血病
a b d g
a b d g
a b d g
Normal a-Thalassemia Hb A=a2b2 b4=HbH HbA2=a2d2 Hb F=a2g2 常反复出现黄疸。父母双方常有 －地中海贫血。
α－地中海贫血
血红蛋白 Bart’s胎儿水肿综合征
临床表现：该病为 α—地中海贫血中最严重者，胎 儿常于妊娠后期死亡或早产。胎儿生下时，全身水肿， 皮肤苍白，黄疸，肝脾肿大，常于产后数小时内死亡。 父母双方均有 HbH病或标准型 α—地中海贫血。
实验室检查：有溶血性贫血的特征，骨髓红系增生活 跃。红细胞形态靶形红细胞明显增多，外周血可见有核 红细胞。Hb电泳： HbBart成分＞8％，抗碱 Hb增加
0
正常或减少
正常
0
0
0
2条链缺失
10-15%
减少
也许增加
轻微的到 严重的
+
+
3条链缺失
0
0
100 % Hb Bart’s
严重的
-
-
4条链缺失
β-地中海贫血
定义：由于β 珠蛋白基因的突变，引起血红蛋白β 链合成 的减少或缺乏而形成的溶血性贫血。 定位 ：β 基因在11号染色体上，每条染色体上有1个基因 重型b地贫（ b T/ b T），重型b珠蛋白生成障碍性贫 血(Cooley贫血)
*为广州地区资料；** α地贫1检出率
血红蛋白疾病的研究：
疾病的区域性特征较强。 在检测中发现异常: (小红细胞症, 血红蛋白过少, Heinz corps,...) 出现无法解释的异常溶血现象.... 对全部家族成员进行血红蛋白的检测.
血红蛋白疾病的检测方法
Electrophoresis : 醋酸纤维素薄膜电泳／琼脂 糖凝胶电泳) HPLC : 高效液相色谱法 Capillarys : 高效毛细管电泳法
谷氨酰胺
31
非缺失型α-地贫的人群筛查
确定筛查人群
当一方为SEA携带者时， 应筛查另一方是否携带 非缺失型α-地贫。
非缺失型α-地贫的人群筛查
筛查方法
MCV （MCH）？
Hb分析
？
基因诊断
？
Hb分析筛查CS
HPLC 敏感性
76.2%
(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)
Bart’s Hb
Alk Ac
α －地中海贫血
HbH Hb a HbA
HbC-S
α -地贫
a-Thalassemia
其他特征
出生时少量的 (~2%) Hb Bart’s
Hb H
0
Hb A2
正常
Hb F
正常
贫血
0
小红细胞
0
靶细胞
0
异常
一条链缺失
出身时Hb Bart’s (~5%)
不稳定血红蛋 白溶血性贫血 (Hb H) 胎儿水肿综合 症 (hydrops fetalis)
Hb A
Hb A2
AFSC 电泳监控条带
Hb A
HbA HbF HbS HbA2 HbC
52,7% 21,4% 18,8% 1,3% 5,8%
b-Thalassemia
Increased HbA2 (4-6%)
中国南方地中海贫血主要分 布区人群中的基因携带率
地区 广西 广东* 江西 四川 台湾 香港 基因携带率（%） α-地贫 β-地贫 14.95 1.52 8.30** 3.36 2.60 0.18 1.92 2.18 4.20 1.10 5.00** 3.40
血红蛋白检测是测量正常血红蛋白的量或异常血红蛋白 当医生怀疑患者有血红蛋白病或贫血查因时 将血红蛋白置于电场中，由于带电量不同，各组分分离开形 成不同的、特异性的“ bands” 将这些“带”与正常人样本比较，得出诊断
Determination of Hb variants
传统电泳
• Agarose电泳 • Cellulose电泳 研究报告已指出這二种方法 对α、β型地中海型贫血的区 别诊断只有95%的能力，尚 有5%的模糊地带。(HbA2 cut-off值定在3.5%)
如何筛查α-地贫
筛查对象：
α-地贫性状（--/α α）和 Hb H病（--/- α ）
筛查方法：
血常规 、 Hb分析
α-地贫筛查阳性：
α-地贫性状（--/α α）
MCV↓、 Hb A2 正常（或稍低）
Hb H病（--/- α） MCV↓、Hb A2 降低、 Hb H（+）
α-地贫性状（ --/α α ）
血红蛋白的多肽链合成曲线
a
b
g
d
-9
-6
-3
0
3
6
9
months
出生前
出生后
血红蛋白遗传病
遗传性疾病基因学图谱：
正常基因
异常基因
血红蛋白遗传病 (HEMOGLOBINOPATHIES)
非正常血红蛋白的含量测定: 珠蛋白链合成异常或者合成过程中的调控异常 地中海贫血病（Thalassemia）
Chromosome 16
Chromosome 11
a2
a2
HS 1-6
HS 1-6
a1
a1
gG gA d b
gG gA d b
α－地中海贫血
血红蛋白 H病
临床表现：有轻、中度贫血，2／3以上病例有 肝脾肿大，常反复出现黄疸。父母双方常有 α－地中 海贫血。 实验室检查：有溶血性贫血的特征，骨髓中红 细胞系统增生极度活跃. HbH明显增高(2.5％～40％) ，HBA2及 HbF含量正常。Hb电泳可出现 Hb H区带。 红细胞渗透脆性试验降低，红细胞包含体阳性。
a-地中海贫血 b-地中海贫血 异常血红蛋白病
地中海贫血检查的临床意义
• 贫血的鉴别诊断__自身免疫性溶血性 贫血与地中海贫血 • 地中海贫血的分型 • 黄疸的鉴别诊断__肝炎与地中海贫血
α－地中海贫血
1．静止型 α－地中海贫血 2．标准型或轻型 3．血红蛋白 H病 4．血红蛋白 Bart’s 胎儿水肿综合征
Hb H病（ - -/- α ）
如何筛查b-地贫（βT/βN）
筛查方法：血常规 、Hb分析 筛查阳性： MCV↓、Hb A2↑(>3.5%)
βT/βN
Capillary Hemoglobin Electrophoresis
Hb E
Chen et al. The New England Journal of Medicine 2000; 343(8):544–550