红细胞膜缺陷可分为原发性和继发性。原发性膜缺陷又分为先天性与获得性,先天性红细胞膜缺陷性溶血性贫血包括遗传性球形细胞增多症、遗传性椭圆形细胞增多症及遗传性口形细胞增多症;获得性的多指阵发性睡眠性血红蛋白尿症。继发性膜缺陷是由于红细胞酶或血红蛋白缺陷,或外在因素影响膜的结构和功能所致。
(一)遗传性球形细胞增多症
【概述】 遗传性球形细胞增多症(hereditary spherocytosis,HS),是一种遗传性红细胞膜蛋白基因异常的溶血性贫血。其主要特征是外周血有小球形细胞显著增多,红细胞对低渗盐液脆性增加,并有不同程度的贫血、黄疸和脾肿大,切脾治疗效果较好。在遗传性溶血性贫血中发病率最高,世界各地可见,男女均可发病。本症大部分为常染色体显性遗传,极少数为常染色体隐性型遗传。
最常见的临床表现为贫血、黄疸、脾肿大。溶血或再障危象常因感染、妊娠或情绪激动而诱发,患者寒战、高热,恶心呕吐,急剧贫血,持续几天或甚至1~2周。约有50%的本症患者多见胆石症,其次是发生于踝以上的腿部慢性溃疡,常迁延不愈,但可经脾切除而获得痊愈。此外尚有先天畸形,如塔形头、鞍状鼻及多指等,发育异常或智力迟钝很罕见。根据疾病严重度分为三型:①轻型多见于儿童,多为家族性的,由于骨髓代偿功能好,可无或仅有轻度贫血及脾肿大。②中间型多于成年发病,由于骨髓代偿功能减弱,有轻及中度贫血及脾肿大;结合胆红素增高,胆红素结石阻塞胆管加重黄疸。③重型仅见少数,多为常染色体隐性遗传,贫血严重、巨脾,常依赖输血,生长迟缓,甚至危及生命。
本症患者的红细胞膜结构异常是由不同的膜支架异常所引起。部分患者有膜的收缩蛋白缺乏,对蛋白水解酶极为敏感,可将变性的膜收缩蛋白降解为小肽,从红细胞膜上丢失,使膜表面积减少变为球形。膜收缩蛋白与4.1蛋白带结合能力减少30%左右,致使膜收缩蛋白与肌动蛋白结合能力明显削弱。红细胞蛋白质激酶缺乏,使收缩蛋白的磷酸化减弱,影响变形性能。由于原发性膜缺陷,膜的被动性钠盐流入的通透性增加,水随钠盐进入细胞内,使凹盘形细胞表面积减少,逐渐变小而厚,接近于球形。为保持细胞内外钠盐浓度的正常比例,就需要产生更多ATP,以加速钠的排出和钾的摄入,所以球形细胞的糖酵解率较正常红细胞增加20%~30%,以补偿大量ATP的消耗。ATP的相对缺乏使膜上钙-ATP酶受到抑制,钙容易沉积在膜上,胞膜中肌动蛋白由溶胶变为凝胶,使红细胞膜变僵硬,丧失柔韧性。球形细胞的直径虽然在6μm左右,但由于细胞膜变形性和柔韧性减退而被阻留在脾索内,不能通过内皮细胞间空隙(直径仅为3μm左右)进入脾窦。大量红细胞在脾索内滞留过程中,ATP及葡萄糖进一步消耗,代谢缺陷加剧,终至破坏而溶解。
【检验】
1.血象 贫血一般不重,红细胞计数(3~4)×1012/L;急性发作或再障危象时血红蛋白可低至30g/L左右,且外周血三系减低。在血涂片中可见红细胞直径较小,比正常厚,显得小而染色深,呈球形,平均直径6.4μm,平均厚度2.6μm,中心淡染区消失,多数患者小球形红细胞所占比例大于10%,少数可达60%~70%。MCV和MCH正常或轻度减少,MCHC增多,大于0.35,甚至0.37~0.4。网织红细胞经常在5%~20%,而在急性溶血发作后可高达70%,再障危象时明显减低或消失。血中伴有少数幼红细胞,嗜多色性红细胞增多。白细胞和血小板正常。
2.骨髓象 骨髓增生活跃。红细胞增生旺盛,粒红比值减低,以中、晚幼红为主,占骨髓有核细胞的25%~60%。再障危象时,骨髓红系增生低下,有核红细胞减少。叶酸缺乏时,可见红系、粒系巨变。
3.渗透脆性试验 HS病人红细胞在低渗盐液中(5.2~7.2g/L)的渗透脆性增加,并随球形红细胞的增多而增强。将患者红细胞孵育24h后,再进行脆性试验,即使极轻度患者,也可显示渗透脆性增加。加葡萄糖或ATP后可纠正。
4.自身溶血试验 HS时溶血度大于5%,加ATP可予纠正或减轻。其敏感性不及孵育渗透脆性试验高,已趋淘汰。
5.酸化甘油溶血试验 HS时小于150s,本病敏感性较高,因特异性低,开展较少。
6.其他检查 血清总胆红素增高;再障危象时,血清总胆红素反而降低。血浆结合珠蛋白减低。抗人球蛋白试验阴性。红细胞膜蛋白SDS-PAGE电泳分析可发现膜蛋白缺陷。采用放射免疫法或酶联免疫法可直接测得单个红细胞膜蛋白含量。应用分子生物学技术(SSCP、PCR)可在基因水平发现膜蛋白基因缺陷。
【诊断】 典型病例具有脾大、黄疸、贫血、球形细胞增多与红细胞渗透脆性增加,诊断一般不难。家族调查可帮助确立诊断。红细胞孵育后再进行脆性试验,有助于发现轻型病例。血片中球形细胞不多的病例,应与自身免疫性溶血性贫血鉴别。
(二)遗传性椭圆形细胞增多症
【概述】 遗传性椭圆形细胞增多症(hereditary elliptocytosis,HE)是一组少见的异质性家族遗传性溶血病,主要由于红细胞膜蛋白分子异常引起,特征是外周血中有大量的椭圆形红细胞。大多数患者呈常染色体显性遗传,少数呈常染色体隐性遗传。世界各地均有发病,国内有散在报道,男女均可发病,多数为杂合子,少数为纯合子。
临床贫血程度轻重不一,可分为三型:①无症状型HE,无贫血和明显的溶血证据;②HE伴有代偿性溶血性疾患,慢性溶血,无贫血,脾轻度肿大;③HE伴有溶血性贫血者,轻至中度贫血,间歇性黄疸和轻、中度脾肿大,急性感染时溶血加重或再障危象,严重者可发生下肢溃疡、胆石症。临床所见以无症状者为多。另外可根据红细胞形态又分为普通型椭圆形细胞增多、球形细胞型椭圆形细胞增多、口形细胞型椭圆形细胞增多。普通型者溶血程度轻重不一,球型及口型者可无或仅有轻度溶血。
本症发病机制与遗传性球形细胞增多症相似,红细胞膜分子缺陷也位于膜支架蛋白,最常见的缺陷是收缩蛋白的α链;其特征为收缩蛋白的二聚体自身连接缺陷,变为四聚体。部分患者有收缩蛋白与锚蛋白的连接发生改变,导致细胞功能障碍和膜的不稳定性。椭圆形细胞形成的机制不详。
【检验】
1.血象 外周血液中出现各种畸形红细胞,计有卵圆形、椭圆形、棒状至腊肠样,其中以椭圆形细胞为主(横径与纵径之比小于0.78),占25%~90%。一般认为超过25%有诊断意义。网织红细胞在4%~10%,溶血性贫血者多属轻度或中度。
2.骨髓象 骨髓红系增生活跃。
3.血清胆红素 正常或轻度增高。
4.球形细胞型椭圆形细胞增多的病例 红细胞渗透脆性及自体溶血试验都可增加。
5.其他 采用低离子强度非变性凝胶电泳收缩蛋白分析,可发现红细胞膜骨架中二聚体与四聚体膜收缩蛋白的比例明显增加。
【诊断】 依据临床表现、家族史调查、红细胞呈椭圆形的形态特点即可诊断。同时与其他可出现椭圆形红细胞的疾病,如缺铁性贫血、珠蛋白生成障碍性贫血、巨幼细胞贫血、骨髓纤维化、骨髓病性贫血、骨髓增生异常综合征等进行鉴别。上述疾病还可出现其他异形红细胞,并具有相应的临床特征。
(三)阵发性睡眠性血红蛋白尿症
【概述】 阵发性睡眠性血红蛋白尿症(paroxysmal nocturnal hemoglobinuria,PNH)系后天获得性的造血干细胞基因突变引起的红细胞膜缺陷的慢性持续性血管内溶血,常睡眠时加重,可伴发作性血红蛋白尿和全血细胞减少症。临床上以间歇发作的血管内溶血、血红蛋白尿、睡眠时溶血加重为特点。本病虽少见,但近来发病有增多趋势。我国北方多于南方,半数以上发生在20~40岁青壮年,小儿时期极少见。男女均可发病,但男性较多。
本病病因尚未完全明了,目前认为主要是由于骨髓造血组织受到损伤,引起多能干细胞基因突变,产生膜异常的干细胞克隆,形成具有PNH缺陷的细胞,可累及多种血细胞。此类异常血细胞的共同特征是细胞膜表面缺乏糖肌醇磷脂连接蛋白(GPI连接蛋白),这组膜蛋白通过糖化磷脂酰肌醇(GPI)连接在膜上,能抑制补体激活和反应性溶血。因此异常红细胞对自身补体(C3)敏感性增高,引起慢性血管内溶血。根据红细胞对补体溶血的敏感性的不同,可将本病分为三型。Ⅰ型是正常红细胞群;Ⅱ型是中度敏感红细胞群,它对补体的敏感性较正常红细胞高3~5倍;Ⅲ型是极敏感红细胞群,它对补体溶血的敏感性为正常红细胞的25~30倍。临床上,78%的患者同时具有Ⅰ型和Ⅲ型两种红细胞,约9%具有Ⅰ型和Ⅱ型两种红细胞。患者临床表现的严重程度与Ⅲ型红细胞群所占比例的多少有关,当Ⅲ型红细胞占20%~50%时即可发生血红蛋白尿。
在睡眠时病情加重出现血红蛋白尿,目前认为可能因睡眠时血流缓慢,组织和器官内酸度升高,使血液趋于酸性而致溶血。此外,感染特别是病毒性感染、药物,如:阿司匹林(乙酰水杨酸)、氯丙嗪、氯化铵、呋喃妥因(呋喃坦啶)、铁剂等、输血、手术、劳累、精神创伤等均可诱发溶血。
本病的临床表现为起病缓慢,首发症状为轻重不等的贫血,多数病人有血红蛋白尿,其尿呈酱油色或棕色,约25%病人无血红蛋白尿。血红蛋白尿多在夜间睡眠后发生,清晨睡醒时较重,下午较轻,白天睡眠也可发作,发作时常伴有寒战、发热、头痛、腰痛等症状。血红蛋白尿的发作情况差别很大,有的仅偶然发作,有的发作频繁,并常伴有黄疸。长期血红蛋白尿引起肾内含铁血黄素沉着,出现含铁血黄素尿,可导致缺铁性贫血。部分病人由于血小板的减少及其功能异常,有出血倾向,如齿龈出血,鼻出血和皮肤瘀点等。血红蛋白尿频繁发作者,由于长期红细胞破坏过多或输血过多而致轻度黄疸或皮肤色素沉着。肝脾常轻度肿大。部分病人在病程中可出现再生障碍性贫血的临床表现。少数病人可转变为急性白血病或骨髓纤维化。
【检验】
1.血象 多为正细胞正色素性贫血,如合并缺铁则呈小细胞低色素性贫血。网织红细胞增高或减低,白细胞数常减少,合并感染时常升高。血小板常减少。
2.骨髓象 不同患者或同一患者在不同的病期中其骨髓象可有不同,多数病人的骨髓增生活跃,以中幼红细胞和晚幼红细胞增生为主。少数病人的骨髓增生减低或重度减低。骨髓铁染色常阴性,但经多次输血或骨髓增生低下者,其骨髓铁正常或增多。
3.血管内溶血的有关检验 尿含铁血黄素试验持续阳性,具有诊断价值;血红蛋白尿发作期,尿隐血试验阳性。
4.特殊溶血试验
(1)酸溶血试验阳性,是诊断本病的重要依据。特异性高,敏感性差。
(2)蔗糖溶血试验阳性,是一种简便的筛选试验,比酸溶血试验敏感,但特异性较差,在巨幼细胞贫血、免疫性溶血性贫血和粒细胞白血病等均可出现假阳性。
(3)蛇毒因子溶血试验阳性,该试验方法简便,比酸溶血试验敏感,较糖水试验特异性高。
(4)补体溶血敏感试验是通过检测红细胞破坏所需的补体量,判断红细胞对补体的敏感程度。特异性较差,敏感性高于酸溶血试验。
(5)CD55和CD59单抗检查是最敏感、最特异的指标。PNH患者红细胞CD55阳性率明显降低,粒细胞和淋巴细胞CD55、CD59的表达也有不同程度降低。
【诊断】 我国1989年制定的诊断标准如下:
1.临床表现符合PNH。
2.蔗糖溶血试验、酸化血清溶血试验、蛇毒因子溶血试验、尿隐血试验或尿含铁血黄素试验等实验室检查中符合下列任何一种情况即可诊断。
(1)两项以上阳性。
(2)一项阳性同时具备以下条件:①该试验重复2次以上阳性;②有可肯定的血红蛋白尿发作或血管内溶血的直接、间接证据;③除外其他溶血如遗传性球形红细胞增多症、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症、自身免疫性溶血性贫血和阵发性冷性血红蛋白尿。
血红蛋白尿不发作的PNH病例应与再生障碍性贫血鉴别。同时两者关系密切,部分患者可具有两者的特征,或在病程中转化,称为再障-PNH综合征。
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