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1、红细胞疾病概论,Introduction of red blood cell disorders,贫血数量 红细胞增多症,红细胞疾病的范围：,泛指红细胞数量、形态、性能、组分（膜、酶、血红蛋白和水分）的变化引起的各种异常。,一、红细胞结构与功能,（一）红细胞膜的结构与功能 1.膜结构 1925年两位荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel分离纯化了红细胞，提出红细胞膜的基本结构是脂双层(lipid bilayer)的概念。,红细胞膜组成,完整的红细胞膜由磷脂双层及其内表面的膜骨架构成。,蛋白质 49.3% 脂质 42% 糖类 8%,膜骨架（膜蛋白）： 研究发现红细胞质膜的内侧有一种特殊的
2、结构，是由膜蛋白和纤维蛋白组成的网架，它参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。,主体蛋白： 糖蛋白类 外周蛋白： 收缩蛋白（区带1-2）(spectrin) 锚蛋白（区带2.1-2.6）(ankyrin) 肌动蛋白（区带5）(actin) 区带4.1-4.5,分离红细胞膜后可用阴离子去垢剂溶解膜蛋白，并通过SDS和聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离膜蛋白。通过单向SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。,人红细胞膜蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(A)是考马斯蓝染色的胶;(B)表示凝胶上主要蛋白质的位置。,红细胞膜蛋白的组成,血影蛋白(spectrin) 又称收缩蛋白，是红细胞膜骨架的主要成
3、份。这种蛋白是一种长的、可伸缩的纤维状蛋白, 由亚基和亚基构成。这些血影蛋白在整个细胞膜的细胞质面下面形成可变形的网架结构,以维持红细胞的双凹圆盘形状。,锚定蛋白(ankyrin) 又称2.1蛋白。锚定蛋白一方面与血影蛋白相连, 另一方面与跨膜的带3蛋白的细胞质结构域部分相连, 将血影蛋白连接到细胞膜上，也就将骨架固定到质膜上。,带3蛋白(band 3 protein) 由于带3蛋白具有阴离子转运功能，所以带3蛋白又被称为“阴离子通道”。,带4.1蛋白(band 4.1 protein) 是由两个亚基组成的球形蛋白，它在膜骨架中的作用是通过同血影蛋白结合，促使血影蛋白同肌动蛋白结合。,加合素(
4、adducin) 是由两个亚基组成的二聚体，它的形态似不规则的盘状物。加合素可与肌动蛋白及血影蛋白复合体结合，并且通过Ca2+和钙调蛋白的作用影响骨架蛋白的稳定性，从而影响红细胞的形态。,肌动蛋白（actin) 又称为区带5蛋白。肌动蛋白有两种形式，与收缩蛋白结合时呈球状，与质膜相连时呈纤维状。,1972年Singer和Nicolson提出了流动镶嵌模型,这一模型强调了膜的不对称性和流动性。,不对称性的表现：膜脂的不对称性 膜脂的不对称性表现在脂双层中分布的各类脂的比例不同。 外层脂类富含PC和SM，内层脂类以PS和PE为主。膜脂的不对称性分布与膜的结构和功能密切相关。,体外实验中将溶血磷脂酰
5、胆碱插入脂质双层的外层。,将溶血磷脂酰胆碱插入脂质双层和内层。,PS外翻,PS是凝血酶原的激活剂，一旦翻转到膜的外层，就能促进血液凝固。,对镰刀形细胞贫血患者红细胞膜磷脂分析，原来全部位于膜内层的PS有20%外翻到膜的外层。,镰刀形细胞贫血患者临床常出现腰痛或腹痛。,膜蛋白的不对称 每种膜蛋白在膜中都有特定的排布方向，与其功能相适应。,膜糖的不对称 膜糖以糖蛋白或糖脂的形式存在，无论是糖蛋白还是糖脂的糖基都是位于膜的外表面。,膜的流动性(membrane fluidity) 膜的流动性是指构成膜的脂和蛋白质分子的运动性。,流动性的表现形式 膜脂的运动方式主要有四种： 侧向扩散(lateral
6、diffusion)； 旋转运动(rotation)； 伸缩运动（flex）； 翻转扩散(transverse diffusion)， 又称为翻转(flip-flop)。,膜蛋白的运动 主要有以下几种运动形式: 随机移动 定向移动 局部扩散,某些因素如Ca2+增加，氧化损伤等，可使膜骨架蛋白特别是收缩蛋白聚集、交联等变化，破坏膜骨架稳定性，使膜脂流动性降低。,2.膜的功能,（1）物质运输 （2）红细胞膜抗原性（3）变形性（4）红细胞的免疫功能,成熟的红细胞呈双面凹或单面凹陷的盘状，直径为7.58.3m，厚度1.7m， 体积8.3m3，表面积为14.5m2，表面积与体积的比值较大，有利于细胞变形
7、、气体交换和携带。,(1) 物质运输,细胞膜必须具有选择性地进行物质跨膜运输、调节细胞内外物质和离子的平衡及渗透压平衡的能力。,Na+/K+泵(Na+/K+ pump， Na+/K+ ATPase),Ca2+ 泵(Ca2+ pump， Ca2+ ATPase),水的被动运输,大多数水是直接通过脂双层进入细胞的，也有些水是通过水通道蛋白(aquaporin)进行扩散的。水通道蛋白 AQP1是人的红细胞膜的一种主要蛋白。它能够让水自由通过(不必结合)，但是不允许离子或是其他的小分子(包括蛋白质)通过。,葡萄糖的运输,葡萄糖可通过载体蛋白进行促进扩散。运输葡萄糖的载体蛋白主要是通过构型的变化进行葡萄
8、糖的运输。,（2）红细胞膜的抗原性,血型抗原 在红细胞系统中已发现400多种抗原物质，分属于20多个血型系统。老化抗原 衰老或有病变红细胞膜表面出现了“老化抗原（senescent cell antigen,SCA”,可被血浆自身抗体识别并结合。,红细胞的寿命约为120天，在生存期中大约行程500，000米。红细胞在运输途径中保持结构的完好，它的质膜起了重要作用。,（3）红细胞的变形性,（4）红细胞的免疫功能,清除免疫复合物的作用对淋巴细胞调控作用对吞噬细胞的作用对补体活性调节 DAF(decay accelerating factor)、MIRL（membrane attack comple
9、x inhibitory factor)、C8结合蛋白,红细胞膜缺陷的相关实验室检查,酸化血清溶血试验,红细胞渗透脆性试验,红细胞孵育渗透脆性试验,酸化甘油溶血试验,蔗糖溶血试验,（二）酶的分类和功能,1.酶的分类（1）与糖代谢有关：G6PD、PK、 2，3-DPG（2）与高铁血红蛋白代谢有关：高铁血红蛋白还原酶系统（3）谷胱甘肽还原酶,无氧糖酵解及戊糖旁路途径简图：,G G6P F6P 3-磷酸甘油醛 G6PD NADP NADPH 6磷酸葡萄糖酸 NADP 1,3-二磷酸甘油酸 NADPH 5磷酸核酮糖 PK 乳酸 丙酮酸 PEP,2.酶的功能,PK:提供能量G6PD：提供NADPH，以抗
10、氧化，保护红细胞膜；产生的磷酸、糖类，作为能量代谢的原料2,3-DPG：提供组织所能利用的氧高铁血红蛋白还原酶：保证氧和二氧化碳的运输和传递谷胱甘肽还原酶：红细胞内最强的抗氧化剂,红细胞酶缺陷的相关实验室检查,高铁血红蛋白还原试验,自身溶血及纠正试验,变性珠蛋白小体生成试验,G6PD荧光斑点试验,G6PD活性测定,PK活性测定,（三）血红蛋白的结构与功能,1.结构,生理条件下，Hb有三种构象形式：脱氧Hb、氧合Hb和高铁Hb。,Hb（四聚体）,血红素,原卟啉,铁,2条链,2条非链,珠蛋白：由4条多肽链组成,（3）THE NORMAL HUMAN HEMOGLOBENS,红细胞的主要功能是将肺吸
11、进的氧运送到身体的其他组织，并带走呼出的CO2。,红细胞血红蛋白缺陷的相关实验室检查,血红蛋白电泳,酸洗脱实验,HbF碱变性试验,血红蛋白H包涵体,异丙醇沉淀试验,热不稳定试验,红细胞镰变试验,多能造血干细胞 成熟红细胞所需原料：蛋白质、铁、维生素B12和叶酸等调节因素,二、红细胞的生成与破坏,（一）红细胞的生成,Normoblasts,Pronormoblast,红细胞原料缺乏相关实验室检查,血清铁,血清总铁结合力,血清铁蛋白,血清转铁蛋白,血清和红细胞叶酸,血清维生素B12,（二）红细胞的破坏,每日生理性破坏占总量的0.8%-1%，在单核-吞噬细胞系统中或在微血管内破坏。,红细胞破坏过多相
12、关实验室检查,红细胞寿命测定,尿含铁血黄素测定,血浆游离血红蛋白测定,血清结合珠蛋白测定,血浆高铁血红蛋白测定,尿胆原测定,（三）无效造血,在骨髓内红细胞系分裂成熟的过程中，由于某种原因使其在成熟和进入外周循环之前就被破坏、死亡，又称无效性红细胞生成、原位溶血。,（四）髓外造血,急、慢性失血、贫血时，髓外器官（肝、脾、淋巴结）执行代偿性造血功能。,三、贫血的概念和分类,（一）概念definition 红细胞的增生和消耗失去平衡，或生成不足或消耗过多或同时存在，使红细胞的破坏超过骨髓的造血能力。 实验室检查laboratory examination： RBC、Hb或Hct低于正常下限,机体对缺
13、氧进行代偿和适应机制,心脏搏出量增加 增加组织的灌注 肺的代偿机能 红细胞生成亢进 氧解离曲线右移 Bohr效应,正常血液一克血红蛋白能携带1.34ml氧贫血的病理生理基础是血液携氧能力减低，组织缺氧,贫血的病理生理,为防止对机体供氧量减少，心脏排血量增加,贫血,红细胞减少,血液粘度减低和选择性的周围血管扩张,周围血管阻力减低,心率加速,循环速度加快,心脏博出量增加,增加组织的灌注 贫血时血液供应重新分配，供血减少区域为皮肤组织和肾脏，故皮肤苍白。 对缺氧敏感的心肌、脑和肌肉供血量增加。,肺的代偿机能 贫血时呼吸加快、加深、呼吸增强，但这并不能得到更多的氧，这可能是对组织缺氧的一种反应。,红细
14、胞生成亢进 贫血患者除再生障碍性贫血外，几乎都有红细胞生成亢进，且红细胞生成素的产生也增加，一般红细胞生成素的释放与红细胞数量和血红蛋白浓度成反比。,氧解离曲线,H+和PCO2对Hb与O2亲和力的影响称为Bohr效应 1904年Bohr首次发现一个重要规律：代谢旺盛的组织需要更多的氧。10年后发现，在肺泡毛细血管中，高浓度的氧促使Hb释放H+和CO2，而在组织中高浓度的H+和CO2促使Hb释放氧。贫血时缺氧引起肌肉和其它组织无氧糖酵解，致乳酸产生堆积，因组织酸中毒，血红蛋白与氧的亲和力减低，氧的释放增多，结果使组织供氧改善。,（二）贫血的分类,1.形态学分类MCV=Hct/RBC (fl) 正常值：82-95flMCH=Hb/RBC (pg) 正常值：27-31pgMCHC=Hb/Hct (%) 正常值：32%-36%,
