什么是地中海贫血?

匹兹堡大学人类遗传学副教授伊丽莎白·麦克弗森医学博士解释

图片:布林莫尔学院
血红蛋白。 一个正常的分子具有两条α珠蛋白链和两条β珠蛋白链,每条链都有一个带铁中心的血红素基团。

地中海贫血是一种遗传性疾病,其特征是血红蛋白中发现的珠蛋白链之一的产生减少。这种血液中携带氧气的分子通常包含四个珠蛋白链,两个α(a)和两个非α,每个链都有自己的血红素基团(由结合在原卟啉环中的铁原子构成)。在成人中,超过90%的人具有A1型血红蛋白,其中包含两个α和两个β(b)珠蛋白链。少量人携带一种称为血红蛋白A2的变体,该变体具有两个α和两个δ(d)链。婴儿出生时携带一种略有不同的类型,称为胎儿血红蛋白,具有两个α链和两个γ(g)链。如果身体未能产生足够多的任何一种珠蛋白,可能会导致血红蛋白缺乏,从而引起贫血。


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有时,身体会制造出异常的血红蛋白,其中包含其他链的组合。这种异常血红蛋白通常不能有效地运输氧气,也可能不稳定。不稳定血红蛋白的存在非常有害;骨髓必须过度工作以制造更多的血红蛋白,肝脏和脾脏因需要清除不稳定血红蛋白分解产生的废物而承受压力。在镰状细胞病的情况下,问题是异常镰状血红蛋白的特征性行为。但地中海贫血不同:主要问题不是异常的血红蛋白,而是正常珠蛋白的量减少。

地中海贫血的严重程度以及缺乏的珠蛋白链类型各不相同。在美国最常见的类型是β地中海贫血,其轻度形式也称为地中海贫血,其重度形式也称为库利贫血。一对基因控制β珠蛋白链的产生。

如果一个人两个β珠蛋白基因都完全缺失或存在严重缺陷,那么他或她将没有β珠蛋白,因此也没有血红蛋白A1。将产生其他不含β链的血红蛋白,例如A2和胎儿血红蛋白。但是,在出生后的最初几个月之后,这些其他血红蛋白的数量会减少。

患有β重型地中海贫血的人,其两个基因都受到影响,会在几个月大时开始出现严重贫血。由于骨髓必须努力制造足够的血红蛋白,因此髓腔扩大,尤其是在面部骨骼中引起畸形。此外,由于脾脏不断地从循环中清除异常的血细胞,因此它也会扩大。患有β重型地中海贫血的患者只有在频繁输血的帮助下才能生存。对于患有β地中海贫血的人来说,另一个危险是输血血液的逐渐分解引起的铁过载。然后需要一种称为螯合的治疗方法来去除多余的铁。

只有他们一个β珠蛋白基因缺失或严重异常的人患有β轻型地中海贫血。这种非危及生命的疾病只会引起轻度贫血,通常不需要治疗。即使如此,诊断出β轻型地中海贫血(也称为地中海贫血特征)也很重要,因为对受影响的个体进行铁治疗无助于其贫血,甚至可能有害。此外,如果两个患有β轻型地中海贫血的人有一个孩子,则该孩子可能会从父母双方那里遗传到有缺陷的β珠蛋白基因,并患有β重型地中海贫血。

由于β珠蛋白基因的变化在地中海地区很常见,因此祖先来自希腊或意大利等地区的人可能希望进行地中海贫血筛查。通过在标准血细胞计数上查看MCV(细胞体积)可以进行简单且廉价的筛查。如果细胞很小,表明是β轻型地中海贫血,则可以进行进一步的测试以确认诊断。此外,对于有患严重地中海贫血风险的妊娠,可以进行产前诊断。

α珠蛋白合成障碍要复杂一些,因为涉及四个基因,染色体16的每个拷贝上有两个。对这些疾病的筛查也很容易获得。如果婴儿缺少所有四个α珠蛋白基因,则在出生前将没有胎儿血红蛋白来运输氧气。胎儿心脏衰竭,婴儿通常是死产,整个身体出现肿胀,称为胎儿水肿。这个问题在亚洲尤其普遍。仅当父母双方都患有一种称为athal 1 的疾病时,才会发生这种情况,在这种疾病中,染色体16的一个染色体缺少α珠蛋白基因的两个拷贝。尽管有轻度贫血,但患有athal 1 的人通常是健康的。而且,由于这种贫血不是由缺铁引起的,因此铁疗法没有帮助。

也可能只有一个α珠蛋白基因发生变化。这种情况称为athal 2 ,它不会引起明显的异常,无论是在临床上还是在标准血液检查中。如果一个患有athal 2 的人和一个患有athal 1 的伴侣有孩子,那么有些孩子可能会继承其三个α珠蛋白基因的变化。

这会导致一种称为血红蛋白H病的疾病,这种疾病在亚洲和地中海地区都很常见。患有血红蛋白H病的人只有中度贫血,但他们会产生一种称为血红蛋白H的异常血红蛋白,其中包含四个β链。由于这种异常血红蛋白的分解,脾脏会增大,可能必须将其切除。尽管如此,患有血红蛋白H病的人寿命较长。

一种非常罕见的α地中海贫血是由于染色体16较大区域的缺失,包括α珠蛋白基因。这只会导致轻度的地中海贫血,但是由于还删除了其他基因,因此还会出现其他问题,例如出生缺陷和智力迟钝,这在大多数地中海贫血中不会发生。另一种罕见的先天性异常-智力迟钝综合征称为ATR-X,是由于X染色体上某个基因的突变引起的。由于未知的原因,即使α珠蛋白基因正常,ATR-X突变也会引起轻度的α地中海贫血。与其他地中海贫血不同,这些非常罕见的α地中海贫血-智力迟钝综合征不会优先影响任何特定的种族。如果在一个家庭中诊断出严重的地中海贫血或地中海贫血-智力迟钝综合征,建议在有风险的怀孕期间进行产前诊断。

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