1、镰刀细胞性贫血1、血红蛋白的链和链的空间结构有何特点维持血红蛋白四级空间结构的力量包括哪些化学键答：（1）珠蛋白按四级结构与血红素形成血红蛋白。血红蛋白的每个哑基由一条珠蛋白肽链和一个血红素分子构成，肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形，把血红素分子包在里面这条肽链盘绕成的球形结构义被称为珠蛋白。血红蛋白是由四条多肽链组成的二条链(每条链含141个氨基酸残基)和二条链(每条链含146个氨基酸残基)。每条多肽链的螺旋结构形成一个疏水性的空间，可保护血红素分子不与水接触，Fe2+不被氧化。Fe2+位于血红素卟啉环的中央，与卟啉环的4个吡咯基、O2及多肽链上的组氨酸形成六配位体。每个血红蛋白分子可逆结合
2、4个氧分子，每克血红蛋白可结合 mL氧气。（2）范德华力、氢键、离子键和疏水键作用还有亚基间的二硫键。 2、镰刀细胞性贫血的分子基础是什么（基因和蛋白质的改变）用什么方法可以诊断答：分子病理是发生单一碱基突变，正常基因第6个密码子为GAG，编译谷氨酸突变后变为GTG编译缬氨酸，这种单个氨基酸的替代即形成HbS。当血氧过低时，HbS互相聚集，形成纤维状多聚体。其排列方向与细胞膜平行，并与之紧密接触，当有足够的多聚体形成时，红细胞即由双面凹盘状变成镰刀形此过程称“镰变”。镰变的红细胞僵硬、变形性差，在微循环中易破坏而发生溶血。镰变的红细胞也可使血液黏滞性增加，血流缓慢，引起微血管堵塞，加重组织缺氧
3、、酸中毒，从而进一步诱发更多的红细胞发生镰变。本病的诊断并不困难重要的是要考虑到本病的可能性而不遗漏本病。根据种族和家族史镰变试验阳性血红蛋白电泳显示主要成分为HbS，再结合临床表现，即可明确诊断。实验室检查：1）血红蛋白为50100g/L，危象时进一步降低。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。镰状红细胞并不多见，若发现则有助于诊断通常采用“镰变试验”检查有无镰状细胞。红细胞渗透脆性显着降低白细胞和血小板计数一般正常。2）象示红系显着增生，但在再生障碍危象时增生低下，在巨幼细胞危象时有巨幼细胞变3）血清胆
4、红素轻中度增高，溶血危象时显着增高。本病的溶血虽以血管外溶血为主，但也存在着血管内溶血。4）结合珠蛋白降低，血浆游离血红蛋白可能增高。5）半衰期测定显示红细胞生存时间明显缩短至515天正常为(285)天6）显示HbS占80%以上HbF增多至2%15%，HbA2正常，而HbA缺如。 其它辅助检查：根据病情、临床表现、症状、体征选择做心电图、X线、CTMRI、B超、生化等检查。3、为什么患者的红细胞会变成镰刀状答：因HbA的链上第6个氨基酸谷氨酸被缬氨酸替代形成HbS，当血氧过低时，HbS互相聚集，形成纤维状多聚体。其排列方向与细胞膜平行，并与之紧密接触，当有足够的多聚体形成时，红细胞即由双面凹盘
5、状变成镰刀形。4、患者产生症状（贫血、疼痛）的病理生理学基础是什么答：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。在低的毛细血管区，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)。这种僵硬的镰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，血流缓慢，阻塞毛细血管,引起局部组织器官缺血、酸中毒和炎症反应，产生肿大、胸腹疼痛(又叫做“镰形细胞痛性危象”)等临床表现。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。从而进一步诱发更多的红细胞发生镰变。这种恶性循环的结果，不仅加重溶血，还导致组
6、织器官的损伤坏死，表现为轻重不等的小细胞或大细胞贫血。5、镰刀细胞性贫血在世界范围内的分布有何特点答：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
7、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。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异同答：常人和患者的血红蛋白的明显不同，而携带者的血红蛋白的电泳图谱，与由正常人的和患者的血红蛋白以1:1的比例配成的混合物的电泳图谱非常相似。显示HbS占80%以上HbF增多至2%15%，HbA2正常，而HbA缺如。7、人血红蛋白（HbA）有哪些肽链组成这些肽链在一级结构上有何差别答：人类血红蛋白的珠蛋白肽链有6种，分别命名为：、。出生后人类的血红蛋主要由、四种珠蛋白肽链。正常的血红蛋白（HbA）是由两条链和两条链构成的四聚体，其中每
8、条肽链都以非共价键与一个血红蛋白相连接。链由141个氨基酸组成，链由146个氨基酸组成。8、如何界定异常血红蛋白并与地中海贫血答：异常血红蛋白病是由于缺陷（常染色体显性遗传）引起珠蛋白的基因突变肽链结构异常或合成障碍造致一种或一种以上结构异常的血红蛋白部分或完全替代了正常的血红蛋白。 血红蛋白病(hemoglobinopathy)是一组由遗传性或基因突变所致的珠蛋白肽链结构异常或合成肽链速率改变引起血红蛋白功能异常所致的疾病。包括珠蛋白肽链数目合成常(量的异常)和珠蛋白肽链结构异常(质的异常)两大类。前者被称为地中海贫血(thalassemia)，为常染色体隐性遗传性疾病，包括常见的地中海贫血
9、和少见的地中海贫血；后者被称为狭义的血红蛋白病，为常染色体显性遗传性疾病，如常见的HbS、HbE和HbC。 血红蛋白病主要包括：珠蛋白生成障碍性贫血，是由于调节珠蛋白合成速率的遗传基因缺陷所致的珠蛋白合成缺乏或不足；异常血红蛋白病，是因控制遗传的珠蛋白基因发生突变所致的珠蛋白一级氨基酸构成异常。两者均系遗传性疾病，同属血红蛋白异常，可统称为血红蛋白病。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
10、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，即型和型，以组成正常血红蛋白的两条蛋白链命名。型和型血红蛋白有轻度和重度两种病症。 9、掌握以下概念。答：蛋白质一级结构：指多肽中从N-端到C-端的氨基酸序列,包括二硫键的位置蛋白质二级结构：多肽链借助氢键排列自己特有的a螺旋和b折叠片断蛋白质三级结构：指一条多肽链在二级结构或者超二级结构甚至结构域的基础上，进一步盘绕，折叠
11、，依靠共价键的维系固定所形成的特定空间结构蛋白质四级结构：指亚基的种类，数目及各个亚基在寡聚蛋白中的空间排布和亚基之间的互相作用。结构域：蛋白质多肽链中可被特定分子识别和具有特定功能的三级结构元件。氢键：和负电性原子或原子团共价结合的氢原子与邻近的负电性原子（往往为氧或氮原子）之间形成的一种非共价键。在保持DNA、蛋白质分子结构和磷脂双层的稳定性方面起重要作用。疏水键：非极性分子或基团间的相互引力。对稳定蛋白质分子构象及生物膜磷脂双分子层起极重要作用。螺旋：蛋白质中常见的，肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状，一般都是右手螺旋结构，螺旋是靠链内氢键维持的。每个氨基酸残基（第n个）的羰基与多肽链C
12、端方向的第4个残基（第4+n个）的酰胺氮形成氢键。在古典的右手-螺旋结构中，螺距为，每一圈含有个氨基酸残基，每个残基沿着螺旋的长轴上升.折叠：是蛋白质的二级结构,肽键平面折叠成锯齿状,相邻肽链主链的N-H和C=O之间形成有规则的氢键,在-折叠中,所有的肽键都参与链间氢键的形成,氢键与-折叠的长轴呈垂直关系.转角: 蛋白质二级结构的基本类型之一,由4个氨基酸残基组成，其中第一个残基的CO基团和第四个残基的NH基团之间形成氢键，使多肽链的方向发生U形改变。离子键：同一分子的不同部位或不同分子上的正负电荷基团之间所形成的化学键。范德华引力：指存在于分子间的一种吸引力。对于组成和结构相似的物质，范德华
13、力一般随着相对分子质量的增大而增强。模体：构成任意一种特征序列或结构的基本单位。变构效应：别构效应又称为变构效应，是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象，导致蛋白质生物活性改变的现象. 别构效应（allosteric effect）某种不直接涉及蛋白质活性的物质，结合于蛋白质活性部位以外的其他部位（别构部位），引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现象。血红素：原卟啉的Fe2+络合物。为血红蛋白、肌红蛋白等的辅基。酸性氨基酸; -NH2比-COOH数目少 天冬氨酸(Asp)、(Glu) 酸性氨基酸：pI7，即pH95、HbF2、HbA2为1031。pH86TEB缓冲液适合于检出HbA、
14、HbA2、HbS、HbC，但HbF不易与HbA分开，HbH与HbBarts不能分开和显示，应再选择其他缓冲液进行电泳分离。2pH65TEB缓冲液醋酸纤维膜电泳 主要用于HbH和HbBarts的检出。HbH等电点为56，在pH65TEB缓冲液巾电泳时泳向阳极，HbBarts则在点样点不动，而其余的ffn红蛋白都向阴极移动。【临床意义】1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，如HbH、HbE、HbBarts、HbS、HbD和HbC等异常血红蛋白。2HbA2增多，见于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，但含量很高(在l0
15、以上)。HbA2轻度增加亦可见于肝病、肿瘤和某些血液病。(二)抗碱血红蛋白检测 胎儿血红蛋白(HbF)具有比HbA更强的抗碱作用，将待检的溶血液与一定量的NaOH溶液混合，作用1分钟后加入半饱和硫酸铵中止碱变性反应。HbF抗碱变性作用强，存在于上清中，而HbA变性沉淀。取上清液于540nm处测定吸光度，检测出HbF的浓度。此试验也称为碱变性试验，其检测的是抗碱血红蛋白，除HbF外，HbBarts和部分HbH也具有抗碱能力，需通过电泳鉴别。【参考区间】成人2，新生儿40。【临床意义】1HbF绝对增加珠蛋白生成障碍性贫血时HbF增加，重型者达3090，中间型常为530，轻型小于5。遗传性胎儿血红蛋
16、白持续综合征患者，HbF可高达100。2HbF相对增加见于骨髓纤维化、白血病、浆细胞瘤等恶性疾病及再生障碍性贫血、PNH、卟啉病等。3HbF生理性增加多见于孕妇及新生儿。(三)血红蛋白F酸洗脱试验 HbF具有抗碱和抗酸作用，其抗酸能力比HbA强。将血涂片于酸性缓冲液中孵育，含HbF的红细胞不被酸洗脱可被伊红染成红色，而含HbA的红细胞均被酸洗脱，不能被伊红着色。【参考区间】正常血片中含HbF的着色红细胞(2)，孕妇可有轻度增加。【临床意义】珠蛋白生成障碍性贫血着色细胞增加，重型患者大多数红细胞染成红色，轻型患者可见少数染成红色的细胞。遗传性胎儿血红蛋白持续综合征全部红细胞均染红色。(四)异丙醇
17、沉淀试验 不稳定血红蛋白较正常血红蛋白更容易裂解，在异丙醇的非极性溶剂中，不稳定血红蛋白更快地裂解沉淀。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。【参考区间】正常人血红蛋白液为阴性(30分钟内不沉淀)。【临床意义】不稳定血红蛋白存在时，常于5分钟内出现沉淀，20分钟开始出现绒毛状沉淀。血液中含有较多HbF、HbH、HbE时也可出现阳性结果。(五)热变性试验热变性试验(heat instability test)是根据不稳定血红蛋白比正常血红蛋白更容易遇热变性，观察血红蛋白液在50时是否出现沉淀。对不稳定血红蛋白进行筛检。【参考区间】正常人热沉淀的血红蛋白1。【临床意义】
18、血红蛋白沉淀率增加，说明不稳定血红蛋白的存在。(六)红细胞包涵体试验 红细胞包涵体试验(Heinzbody forming test)是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。网织红细胞在保温l0分钟就显现出来，HbH病红细胞内包涵体一般在l0分钟至2小时之间形成，而其他不稳定血红蛋白形成珠蛋白变性沉淀需温育更长时间(3小时或更长)。观察温育2h含包涵体的红细胞是否比温浴10分钟的阳性细胞多，可了解是否有HbH等不稳定血红蛋白的存在。【参考区间】正常人(1)。【临床意义】1不稳定血红蛋白病孵育13小时多数红细胞内出现变性珠蛋白肽链沉淀形成的包涵体。G-6PD缺乏或细胞还原酶缺乏及化学物质中毒等，红细胞中也可出现包涵体。2HbH病孵育l小时就可出现包涵体，也叫HbH包涵体。侯振江主编.血液学检验.人民卫生出版社,.镰刀型细胞贫血症疾病概述其分子病理是发生单一碱基突变，正常基因第6个密码子为GAG，编译谷氨酸突变后变为GTG编译缬氨酸，这种单个氨基酸的替代即形成HbS。在临床上，血红蛋白S病有3种主要形式：纯合子状态即镰状细胞贫血；杂合子状态，即镰状
