血紅蛋白病疾病病因
一、病因：
由多種原因造成，暫無定論。
二、發(fā)病機(jī)制：
血紅蛋白是一種結(jié)合蛋白，分子量64，000，由珠蛋白和血紅素構(gòu)成。血紅素由原卟啉與亞鐵原子組成，每一個(gè)珠蛋白分子有二對(duì)肽鏈，一對(duì)是α鏈，由141個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，含較多組氨酸，其中α87位(即F8)組氨酸與血紅素鐵的結(jié)合，在運(yùn)氧中具重要生理作用。另一對(duì)是非α鏈，有β、γ、δ、ξ(結(jié)構(gòu)與α鏈相似)及ε5種;后2種與α鏈、γ-鏈分別組成胚胎早期(妊娠3月以內(nèi))血紅蛋白、HbGower-1(ζ2ε2)、HbGower-2(α2ε2)、HbPortland(ζ2γ2)。β鏈含146個(gè)氨基酸殘基、β93半胱氨酸易被氧化產(chǎn)生混合二硫化物及其它硫醚類物質(zhì)，可降低血紅蛋白穩(wěn)定性。δ鏈亦由146個(gè)氨基酸殘基組成，僅10個(gè)氨基酸與β鏈不同。由于δ鏈中第22位丙氨酸置換了β22谷氨酸，第116位精氨酸置換了β116組氨酸，因此δ鏈的正電荷大于β鏈，HbA2(α2δ2)等電點(diǎn)升高，電泳時(shí)靠近負(fù)極。γ鏈雖由146個(gè)氨基酸組成，但與β鏈有39個(gè)氨基酸不同，且含有4個(gè)異亮氨酸，為α、β與δ鏈所缺如，因此可用分析異亮氨酸方法以測(cè)定HbF(α2γ2)含量。正常人有二種γ鏈、Gr-r136為甘氨酸，Ar-r136為丙氨酸，說明控制γ鏈生物合成的基因位點(diǎn)不止一個(gè)。初生時(shí)Gr與Ar的比例是3∶1，兒童和成人二者之比為2∶3。每一條肽鏈和一個(gè)血紅素連接，構(gòu)成一個(gè)血紅蛋白單體。人類血紅蛋白是由二對(duì)(4條)血紅蛋白單體聚合而成的四聚體。不同類型的血紅蛋白珠蛋白結(jié)構(gòu)略有不同，但血紅素均相同。
血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)：由氨基酸順序排列的肽鏈結(jié)構(gòu)稱為血紅蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)。肽鏈中的氨基酸可分為親水的極化氨基酸(其側(cè)鏈為羧基、氨基)，與非極化的氨基酸(其側(cè)鏈?zhǔn)欠枷阕?。肽鏈中的各種氨基酸的側(cè)鏈相互拉緊形成α螺旋，螺旋形節(jié)段間由短而非螺旋形節(jié)段相連。螺旋形節(jié)段從N端-C端分別以A-H表示，非螺旋形節(jié)段用AB、CD等表示，稱為血紅蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)。血紅素的鐵原子有6個(gè)配位鍵，第5個(gè)配位鍵結(jié)合在肽鏈F段第8位氨基酸上(即α鏈第87位或β鏈第92位組氨酸的咪唑基上)，第6個(gè)配位鍵結(jié)合氧，并間接結(jié)合在肽鏈E段的第7位氨基酸上(即α鏈第58位或β-鏈第63位組氨酸的咪唑基上)，使肽鏈圍繞血紅素為中心，構(gòu)成內(nèi)外二層螺旋狀蛇形盤曲的三維空間結(jié)構(gòu)，稱為三級(jí)結(jié)構(gòu)。親水氨基酸分布于外層，使血紅蛋白能溶于水而不致沉淀;疏水氨基酸分布于內(nèi)層，使水分子不能進(jìn)入血紅素腔內(nèi)部，避免血紅素的Fe2 氧化為Fe3 。四個(gè)血紅蛋白單體(肽鏈三級(jí)結(jié)構(gòu)加血紅素)，按一定的空間關(guān)系結(jié)合成四聚體，如HbA(或HbA1，α2β2)、HbA2(α2δ2)及HbF(α2γ2)，稱異質(zhì)型四聚體;由二對(duì)同樣的三級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白單體結(jié)合成的四聚體，如HbH(β4)及HbBart(γ4)，稱為同質(zhì)型四聚體。以上所述四聚體為血紅蛋白四級(jí)結(jié)構(gòu)。通過X線衍射研究四聚體的空間關(guān)系，發(fā)現(xiàn)α1β1及α2β2的接觸面較大，相互移動(dòng)度較小，疏水，有利于血紅蛋白分子構(gòu)型的穩(wěn)定性。α1β2及α2β1接觸面小而不牢固，移動(dòng)度大，有利于血紅蛋白對(duì)氧的正常攝取與釋放。四聚體解離，首先離解為α1β1及α2β2。綜上所述，血紅蛋白與分子的外表結(jié)構(gòu)必需完整，帶有負(fù)電荷;α、β鏈結(jié)合部位要固定，包圍血紅素腔的氨基酸順序排列應(yīng)完整，否則血紅蛋白就不能維持分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及正常運(yùn)輸氧生理功能，并易遭破壞。
