一、發(fā)病原因
常染色體顯性遺傳性疾病。
二、發(fā)病機制
鏈第6位上的谷氨酸被纈氨酸替代形成HbS，HbS在脫氧狀態(tài)下相互聚集，形成多聚體。多聚體在電子顯微鏡下呈纖維狀，每條纖維由14條珠蛋白鏈組成螺旋狀，直徑20nm。這種多聚體由于其HbS的鏈與鄰近的鏈通過疏水鍵連接而非常穩(wěn)定，水溶性較氧合HbS低5倍以上。由于多聚體的形成和穩(wěn)定均需要鄰近鏈的參與，故HbA(12)遠較HbF(22)容易參與HbS多聚體的形成。纖維狀多聚體排列方向與細胞膜平行，并與細胞膜緊密接觸，故當有足夠的多聚體形成時，紅細胞即由正常的雙凹形盤狀變?yōu)殓牭缎?或稱新月形)，此過程稱為鐮變。鐮變紅細胞僵硬，變形性差，在微循環(huán)中易遭破壞而發(fā)生溶血。鐮變紅細胞也使血流黏滯性增加，血流緩慢，加之變形性差，故可引起微血管堵塞。血流滯緩、血管堵塞又加重缺氧、酸中毒，從而誘導更多紅細胞發(fā)生鐮變。如此惡性循環(huán)加重溶血、血管堵塞，導致組織器官損傷以致壞死，產(chǎn)生嚴重臨床癥狀。鐮狀紅細胞對血管內(nèi)皮的黏附性較正常紅細胞高2～10倍。黏附性增高的機制可能是鐮狀細胞變形、細胞脫水及細胞氧化使鐮狀細胞表面負電荷減少，與血管內(nèi)皮細胞表面負電荷相斥力下降而吸力增加的緣故。鐮狀細胞對內(nèi)皮細胞黏附性的顯著增高在血栓形成過程中起重要作用。諸多因素與紅細胞鐮變有關。紅細胞內(nèi)HbS濃度和脫氧程度是主要因素已如上述。此外，紅細胞內(nèi)2，3-二磷酸甘油酸含量、酸中毒、HbF含量、紅細胞脫水程度等因素也可影響鐮變過程。2，3-二磷酸甘油酸能降低血紅蛋白的氧親和力，pH降低時血紅蛋白易脫氧，故2，3-二磷酸甘油酸含量的增加和酸中毒時鐮變加重。HbF不含鏈，可抑制HbS的多聚體化，故不含HbF的紅細胞容易鐮變，而增加HbF含量可抑制鐮變。紅細胞內(nèi)血紅蛋白濃度增高將增加HbS與鄰近鏈接觸而促進多聚體形成，故紅細胞脫水使血紅蛋白濃度增高可加重鐮變。紅細胞鐮變的初期是可逆的，給予氧可逆轉(zhuǎn)鐮變過程。但當鐮變已嚴重損害紅細胞膜而使紅細胞喪失鉀離子和水分后，鐮變就變?yōu)椴豢赡嫘?，即使將這種細胞置于有氧條件下，紅細胞仍保持鐮狀。
