匹茲堡大學人類遺傳學副教授伊麗莎白·麥克弗森醫學博士解釋
圖片:布林莫爾學院 血紅蛋白。 一個正常的分子具有兩條α珠蛋白鏈和兩條β珠蛋白鏈,每條鏈都有一個帶鐵中心的血紅素基團。 |
地中海貧血是一種遺傳性疾病,其特徵是血紅蛋白中發現的珠蛋白鏈之一的產生減少。這種血液中攜帶氧氣的分子通常包含四個珠蛋白鏈,兩個α(a)和兩個非α,每個鏈都有自己的血紅素基團(由結合在原卟啉環中的鐵原子構成)。在成人中,超過90%的人具有A1型血紅蛋白,其中包含兩個α和兩個β(b)珠蛋白鏈。少量人攜帶一種稱為血紅蛋白A2的變體,該變體具有兩個α和兩個δ(d)鏈。嬰兒出生時攜帶一種略有不同的型別,稱為胎兒血紅蛋白,具有兩個α鏈和兩個γ(g)鏈。如果身體未能產生足夠多的任何一種珠蛋白,可能會導致血紅蛋白缺乏,從而引起貧血。
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有時,身體會製造出異常的血紅蛋白,其中包含其他鏈的組合。這種異常血紅蛋白通常不能有效地運輸氧氣,也可能不穩定。不穩定血紅蛋白的存在非常有害;骨髓必須過度工作以製造更多的血紅蛋白,肝臟和脾臟因需要清除不穩定血紅蛋白分解產生的廢物而承受壓力。在鐮狀細胞病的情況下,問題是異常鐮狀血紅蛋白的特徵性行為。但地中海貧血不同:主要問題不是異常的血紅蛋白,而是正常珠蛋白的量減少。
地中海貧血的嚴重程度以及缺乏的珠蛋白鏈型別各不相同。在美國最常見的型別是β地中海貧血,其輕度形式也稱為地中海貧血,其重度形式也稱為庫利貧血。一對基因控制β珠蛋白鏈的產生。
如果一個人兩個β珠蛋白基因都完全缺失或存在嚴重缺陷,那麼他或她將沒有β珠蛋白,因此也沒有血紅蛋白A1。將產生其他不含β鏈的血紅蛋白,例如A2和胎兒血紅蛋白。但是,在出生後的最初幾個月之後,這些其他血紅蛋白的數量會減少。
患有β重型地中海貧血的人,其兩個基因都受到影響,會在幾個月大時開始出現嚴重貧血。由於骨髓必須努力製造足夠的血紅蛋白,因此髓腔擴大,尤其是在面部骨骼中引起畸形。此外,由於脾臟不斷地從迴圈中清除異常的血細胞,因此它也會擴大。患有β重型地中海貧血的患者只有在頻繁輸血的幫助下才能生存。對於患有β地中海貧血的人來說,另一個危險是輸血血液的逐漸分解引起的鐵過載。然後需要一種稱為螯合的治療方法來去除多餘的鐵。
只有他們一個β珠蛋白基因缺失或嚴重異常的人患有β輕型地中海貧血。這種非危及生命的疾病只會引起輕度貧血,通常不需要治療。即使如此,診斷出β輕型地中海貧血(也稱為地中海貧血特徵)也很重要,因為對受影響的個體進行鐵治療無助於其貧血,甚至可能有害。此外,如果兩個患有β輕型地中海貧血的人有一個孩子,則該孩子可能會從父母雙方那裡遺傳到有缺陷的β珠蛋白基因,並患有β重型地中海貧血。
由於β珠蛋白基因的變化在地中海地區很常見,因此祖先來自希臘或義大利等地區的人可能希望進行地中海貧血篩查。透過在標準血細胞計數上檢視MCV(細胞體積)可以進行簡單且廉價的篩查。如果細胞很小,表明是β輕型地中海貧血,則可以進行進一步的測試以確認診斷。此外,對於有患嚴重地中海貧血風險的妊娠,可以進行產前診斷。
α珠蛋白合成障礙要複雜一些,因為涉及四個基因,染色體16的每個複製上有兩個。對這些疾病的篩查也很容易獲得。如果嬰兒缺少所有四個α珠蛋白基因,則在出生前將沒有胎兒血紅蛋白來運輸氧氣。胎兒心臟衰竭,嬰兒通常是死產,整個身體出現腫脹,稱為胎兒水腫。這個問題在亞洲尤其普遍。僅當父母雙方都患有一種稱為athal 1 的疾病時,才會發生這種情況,在這種疾病中,染色體16的一個染色體缺少α珠蛋白基因的兩個複製。儘管有輕度貧血,但患有athal 1 的人通常是健康的。而且,由於這種貧血不是由缺鐵引起的,因此鐵療法沒有幫助。
也可能只有一個α珠蛋白基因發生變化。這種情況稱為athal 2 ,它不會引起明顯的異常,無論是在臨床上還是在標準血液檢查中。如果一個患有athal 2 的人和一個患有athal 1 的伴侶有孩子,那麼有些孩子可能會繼承其三個α珠蛋白基因的變化。
這會導致一種稱為血紅蛋白H病的疾病,這種疾病在亞洲和地中海地區都很常見。患有血紅蛋白H病的人只有中度貧血,但他們會產生一種稱為血紅蛋白H的異常血紅蛋白,其中包含四個β鏈。由於這種異常血紅蛋白的分解,脾臟會增大,可能必須將其切除。儘管如此,患有血紅蛋白H病的人壽命較長。
一種非常罕見的α地中海貧血是由於染色體16較大區域的缺失,包括α珠蛋白基因。這隻會導致輕度的地中海貧血,但是由於還刪除了其他基因,因此還會出現其他問題,例如出生缺陷和智力遲鈍,這在大多數地中海貧血中不會發生。另一種罕見的先天性異常-智力遲鈍綜合徵稱為ATR-X,是由於X染色體上某個基因的突變引起的。由於未知的原因,即使α珠蛋白基因正常,ATR-X突變也會引起輕度的α地中海貧血。與其他地中海貧血不同,這些非常罕見的α地中海貧血-智力遲鈍綜合徵不會優先影響任何特定的種族。如果在一個家庭中診斷出嚴重的地中海貧血或地中海貧血-智力遲鈍綜合徵,建議在有風險的懷孕期間進行產前診斷。