镰刀型细胞贫血症

生化PBL病例211临本2班第二小组1．血红蛋白的ɑ-链和β-维持血红蛋白的空间结构有何特点？维持血红蛋白四级空间的力量包括哪些化学键？(1) 血红蛋白是由四条多肽链组成的──二条α链(每条α链含141个氨基酸残基)和二条β链(每条β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4个氧分子，每克血红蛋白可结合1.34 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。

——选自【血液病】黄晓军主编及生物化学教材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？根本原因是基因的改变，第十七位的碱基T由A代替，最终导致翻译出的蛋白质改变，即导致细胞镰化的直接原因，原本的谷氨酸被缬氨酸所代替，谷氨酸为带负电荷的极性亲水氨基酸，而缬氨酸为不带电荷的非极性疏水氨基酸，这种疏水性导致导致血红蛋白的溶解度大大降低，当氧分压低时(如血液流至毛细血管处)，HbS会形成棒状凝胶结构，使红细胞扭曲成镰刀状，红细胞的变形性降低可引起溶血。

[诊断]可应用镰刀试验，血红蛋白溶解性，电泳及色层柱析法等，并结合临床表现作出诊断。

3．为什么患者的红细胞会变成镰刀状？正常的谷氨酸被缬氨酸代替，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，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。

4．患者产生症状（贫血、疼痛等）的病理学基础是什么？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。

1，蛋白质多肽链中个别氨基酸的变化，归根到底是遗传物质DNA中个别碱基的改变。,镰刀型细胞贫血症，就是遗传物质DNA中一个CTT变成CAT，即其中一个碱基T变成A，以致产生病变。患者常有严重而剧烈的骨骼、关节和腹部疼痛的感觉。
2，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)。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，阻塞毛细血管,引起局部组织器官缺血缺氧，产生脾肿大、胸腹疼痛(又叫做“镰形细胞痛性危象”)等临床表现。时，不易变形通过，挤压时易破裂，导致溶血性贫血。
1，大多数α地中海贫血是由于α珠蛋白基因的缺失所致，少数由基因点突变造成。
2，一条染色体上的一个α基因缺失或缺陷，则α链的合成部分受抑制，称为α地贫2；若每一条染色体上的2个α基因均缺失或缺陷，称为α地贫1。重型α地贫是α地贫1的纯合子状态。
3，重型α地贫患者在胎儿期即发生大量γ链合成γ4（Hb Bart's）。Hb Bart's对氧的亲合力极高，造成组织缺氧而引起胎儿水肿综合征。中间型和α地贫是α地贫1和α地贫2的杂合子状态，是由3个α珠蛋白基因缺失或缺陷所造成，患者仅能合成少量α链，其多余的β链即合成HbH（β4）。HbH对氧亲合力较高，又是一种不稳定血红蛋白，容易在红细胞内变性沉淀而形成包涵体，造成红细胞膜僵硬而使红细胞寿命缩短。
1,镰型细胞贫血症，a地中海贫血症发生的分子机制和特点
镰型细胞贫血症
a地中海贫血症
机制
由于β珠蛋白基因缺陷（突变），使其编码的β珠蛋白N端第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸，使血红蛋白异常，形成HbS

外周血干细胞(PBSC)的采集方法与成分血的单采术类似，即用血
细胞分离机分离采集外周血的单个核细胞组分。目前最常用的细 胞分离机机型是FewnalCS—3000(或CS—3000Plus)。多采用分离淋巴
细胞的程序分离。一般情况下行大静脉穿刺即可，外周静脉穿刺 困难(尤其是小儿)时需中心静脉穿刺。 采集成人时的血流速度为50—60m1/min，每次分离4—6循环(约3— 4h)，分离血液的总容积9L，依据情况连续或隔日采集。对儿童采 集时的血流速度和分离的总容积依年龄和体重而定。
羊膜穿刺术
取样时间：
1.中孕羊膜腔穿刺：以在妊娠16 ～21周进行最佳。在孕15周时， 羊水容量已达200ml，一般抽吸 羊水20ml。
2.早孕羊膜腔穿刺：在妊娠9～13 周进行。7～10周时抽取羊水5ml ，10周后抽取羊水量可达10ml。 该方法对胚胎发育可能有影响， 所取的标本量少，故目前很少应 用。
镰形红细胞贫血&疟原虫
猜测：
寄生虫感染的红细胞选择性发生镰变，使单核巨噬细胞系统能更 加有效地清除感染的红细胞，通过钾流失增加，红细胞PH降低 ，寄生虫感染的红细胞对内皮细胞粘附增加等，对寄生虫的生长 产生抑制效应。
高空缺氧
平原进入高原后，红细胞和血红蛋白显著 增加，增加的程度与海拔高度、居住时间 、劳动强度及性别有关。
什么是HLA配型？
HLA抗原是人类主要组织相容性复合物抗原，它们与同种异体移 植中的排斥反应有密切关系，故又称为移植抗原。
HLA-Ⅰ类和Ⅱ类分子均是主要移植抗原，但这两类抗原在移植中 所起的作用是不相同的。体外实验表明，供受体Ⅱ类分子不同时 ，供体Ⅱ类抗原能直接刺激受体CD4+T细胞增殖和淋巴因子分泌 ，即MLR。这一反应是免疫应答的中心，因为B细胞抗体的生成及 CD8+T细胞发育和分化，都有赖于CD4+T细胞的活化以及淋巴因 子的分泌。而Ⅰ类分子不同以及次要组织相容性抗原不同，就会 诱发CD8+T细胞增殖和分化成熟，导致移植物的破坏。

的方法进行基因治疗。
腺病毒可插入的外源基因可达7.5kb。
人们对腺病毒的基因组构造非常了解，以它作
为基因治疗的载体比较容易控制。
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腺病毒作为基因载体也存在某些缺点： ①重组的病毒DNA是以游离的形式存在于细胞 中，因而基因表达的时间较短，不能满足基因 长期表达的需要；如需进行长期表达，必须反 ②重组腺病毒载体的反复使用，有可能会诱发
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治疗基本步骤:
ADA基因+逆转录病毒载体
导入患者淋巴细胞
体外扩增
回输病人体内
淋巴细胞ADA酶恢复至正常水平的5%-10%
维持免疫系统功能,改善病人症状
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腺苷脱氨酶(ADA)缺乏的 严重联合免疫缺陷(SCID)

第一个基因临床治疗的方案(1990.9.14,NIH)

• 病因: • 淋巴细胞缺乏ADA酶 腺苷、dATP堆积
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这项研究揭示了基因治疗方法的潜力，但是同时也表 现出了基因治疗的有限性，产生的毛细胞可以像正常细胞
那样产生电信号，并且与神经元联系；然而当幼年小鼠使
用基因治疗后两周，Atoh1基因的效应就会减弱。相关研究 成果刊登在了5月9日的国际杂志Journal of Neuroscience 上。
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四川大学华西医学中心研究人员采用反 义核酸阻断生物钟基因表达的方法，对小鼠进 行戒毒实验，发现可以阻断生物钟基因参与调
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张康的研究小组比较了600例视网膜萎 缩和非萎缩病人之间TLR3的差异. 发现 TLR3某些突变可以保护病人免受进一步的 炎症性萎缩。携带保护型突变TLR3的病人 比正常基因型的病人罹患视网膜萎缩的危 险低得多,程度取决于携带突变的比例.而相 比之下,携带非保护型突变的病人则更容易 被小RNA诱发出萎缩。