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遗传性椭圆形红细胞增多症

时间:2024-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:遗传性椭圆形红细胞增多症是一组以外周血红细胞呈椭圆形改变为特征的溶血性贫血,根据病变原因和形态特征可将HE分为4类,即普通型HE、遗传性热变性异形红细胞增多症、球形细胞性HE和口形细胞性HE。普通型HE呈双面凹形椭圆红细胞,还可出现棒形红细胞,此型溶血程度差异很大,从轻至中度溶血到无溶血均可见。由于HE临床表现差异很大,多数患者无明显贫血,所以HE的确切发病率仍不清楚。国内有普通型HE呈常染色体隐性遗传报道。

第二节 遗传性椭圆形红细胞增多症

一、HE分型

遗传性椭圆形红细胞增多症(hereditary elliptocytosis,HE)是一组以外周血红细胞呈椭圆形改变为特征的溶血性贫血,根据病变原因和形态特征可将HE分为4类,即普通型HE、遗传性热变性异形红细胞增多症(热异性红细胞增多症,hereditary pyropoikilocytosis,HPP)、球形细胞性HE(又称溶血性卵圆红细胞症,hemolytic ovalocytosis)和口形细胞性HE(东南亚卵圆细胞症,Southeast Asian ovalocytosis,SAO)。普通型HE呈双面凹形椭圆红细胞,还可出现棒形红细胞,此型溶血程度差异很大,从轻至中度溶血到无溶血均可见。HPP是溶血严重的HE,也有学者认为α-收缩蛋白或带3蛋白明显缺乏的重型HS亦可导致HPP,在血涂片上易见红细胞碎片、极小椭圆和球形及不规则异形细胞。球形HE呈现“肥胖”的卵圆形和球形。SAO形态特点是细胞僵硬,可呈勺形、卵形变化,并在细胞经度带有横嵴(图4-8)。

二、流行病学

总体而言,HE发病率低于HS,但是在某些地区如疟疾高发区HE发病率较高,近赤道非洲国家原住民的普通型HE发病率为0.6%~1.6%,HPP多见于黑色人种。在东南亚某些区域人群,SAO发病率高达30%。地中海地区和欧洲HE也较常见,在美国,发病率为3/10 000~5/10 000。国内有散在HE病例报告。由于HE临床表现差异很大,多数患者无明显贫血,所以HE的确切发病率仍不清楚。

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图4-8 遗传性椭圆形红细胞增多症外周血涂片红细胞形态

A:普通型HE杂合子;B:普通型HE纯合子;C:球形HE,中度溶血患者;D:球形HE,图C父亲,轻度溶血;E:HPP,箭头示“出芽”细胞;F:SAO,箭头示有横嵴的细胞;注:F引自Hoffman.Hematology:basic principles and practice.4th ed.Churchill Livingstone,2005

国外报道普通型HE、球形细胞性HE及SAO为常染色体显性遗传,HPP为常染色体隐性遗传。国内有普通型HE呈常染色体隐性遗传报道。总之,HE绝大多数为常染色体显性遗传,可追踪到家族史。

三、HE病因

(一)膜骨架横向连接异常

HE的主要发病原因是红细胞膜骨架蛋白横向连接(水平连接)异常。膜骨架蛋白横向连接的基础结构为收缩蛋白-肌动蛋白-4.1蛋白(spectrin-actin-band 4.1)连接,其中spectrin是主体。α-spectrin的N末端与β-spectrin的C末端相连形成反向平行spectrin异源二聚体的头部区域,二聚体(SpD)再头对头连接为柔韧的四聚体(SpT),成为膜骨架的主体成分。SpD-SpT的转换受热力学平衡的调节,在生理条件下主要趋向形成四聚体。在band 4.1作用下,SpT通过与远端actin寡聚物的结合,依次相连为高度有序的二维多角形网络,以六角形为主。在网格连接中心αβ三联体螺旋重复区段中,最前面的两个螺旋来自β-spectrin C-末端,第三个螺旋来自α-spectrin,是HE突变多发区域。膜骨架二维网络主要通过与穿膜蛋白纵向连接(spectrin-ankyrin-band 3和spectrin-band 4.1-GPC等)附着在脂质双层膜上(详见第一章)。膜骨架蛋白的横向连接异常或膜骨架网络的附着蛋白缺陷均使细胞膜对机械应力和热变性极不稳定。正常红细胞通过微细血管如脾脏血窦或受到血液循环切变应力作用时,细胞可发生延展变形而呈椭圆形,随应力减弱迅即恢复圆盘双面凹形。HE红细胞膜spectrin异源二聚体交联减弱或四聚体生成异常等因素,使细胞通过微细血管时膜骨架进行重排,以适应血流中持续存在的切变应力,逐渐形成椭圆形或降落伞形,不能恢复至正常形态,而病态的HE红细胞极易在血流切变应力作用下引起膜骨架网络的缺损或断裂,形成椭圆形红细胞和异形碎裂红细胞,电镜下可观察到HE红细胞膜骨架的缺损和断裂(图4-9)。

(二)膜骨架纵向连接异常影响横向连接稳定性

在HPP,除了碎裂细胞,还可见到小球形细胞,表明有细胞膜表面积的缺失,提示HE膜功能损伤不仅限于膜骨架横向连接,也涉及膜蛋白的垂直连接。已鉴定出膜骨架垂直连接的穿膜蛋白GPC、GPA、band 3等缺陷可导致HE。

(三)影响横向连接的其他因素

新生儿HPP溶血严重的原因除了红细胞膜蛋白缺陷因素,另一原因是新生儿期胎儿血红蛋白(HbF)含量高,与成人Hb(HbA)相比,HbF不能很好地结合2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG),使游离2,3-DPG水平升高,而2,3-DPG是spectrin-band 4.1-actin交联反应的极不稳定因素,因此进一步导致HE红细胞膜骨架稳定性减弱。

四、分子病变机制

已报道的涉及HE红细胞膜骨架横向连接异常的外周膜蛋白(骨架蛋白)有收缩蛋白和4.1蛋白,均影响收缩蛋白四聚体形成,骨架网络连接受损。涉及膜骨架网络附着异常的内在蛋白(穿膜蛋白)为血型糖蛋白类和带3蛋白,影响膜骨架连接的稳定性。

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图4-9 红细胞膜骨架网络横向连接

A~C:红细胞膜骨架网络横向连接示意图,A显示与网络连接有关的主要膜蛋白;D:正常人红细胞膜骨架网络电镜超微结构;E:HE红细胞膜骨架网络电镜超微结构,示缺乏以六角为主的网络连接,骨架破碎;spectrin:收缩蛋白;ankyrin:锚蛋白;p4.1:4.1蛋白;p55:p55蛋白;actin:肌动蛋白;band 3:带3蛋白;glycophorin C:血型糖蛋白C;GPI-linked proteins:糖基磷脂酰肌醇锚连蛋白

引自Discher DE.Curr Opin Hematol,2000,7:117;Liu SC,et al.Blood,1990,76:198~205;Hoffman.Hematology:basic principles and practice,4th ed.

(一)α-收缩蛋白(α-spectrin,SPTA1)缺陷

已报道的HE病例中约2/3为收缩蛋白病变,以α-收缩蛋白点突变为主,突变位点多发生在“αβ联合重复片段”第三螺旋内,且主要集中在α-Ⅰ区近N-末端,影响收缩蛋白自身交联为四聚体。例如,最上游的突变位点αLograno(exon 2,T→G,Ile24Ser)位于α1重复序列中。突变还可以发生在第4外显子(Saint Louis型:CTG→CCG,V207P;α2重复序列)、第19内含子(αSaint-Claude-13t→g,剪接异常)、第20外显子(剪接异常,SH3区域上游缺失α9重复片段)等,目前至少鉴定出20种以上突变型。

在HE研究病例中,患者几乎都有收缩蛋白αLELY等位基因,这是一种弱表达或静止表达基因,其内含子发生45(-12C→T)变化,产生异常剪接,使50%转录本缺失第46外显子18个核苷酸,而这18个核苷酸编码的6个氨基酸残基(2177~2182)正是α链上与β链对接的关键肽段,因而αLELY可抑制spectrin二聚体聚合起始,同时利于有其他缺陷的HEα链(αHE)反向进入二聚体组合,这种不正常的αHEβ二聚体稳定性差,影响spectrin四聚体的自我交联。αLELY基因频率很高,为0.15~0.30,但是由于α链合成量远大于β链,可多出3~4倍以上,所以αLELY/α杂合子和αLELYLELY纯合子无临床溶血症状。如果αLELY合并另一种α缺陷,αLELYHE复合型杂合子的溶血症状可以类似于αHEHE纯合子或αHEHE*复合型杂合子。αLELY携带等位基因多态性(exon 40,CAT→GAT,Leu 1857Val)。在遗传性球形红细胞增多症(HS)也有一种弱表达等位基因αLEPRA,但是未见αLEPRA杂合αHE突变,提示HE仍有足够的α链,所以HE一般不会转变为HS。

HEα链突变结果:其一是收缩蛋白二聚体(SpD)交联为四聚体(SpT)缺陷,SpD/SpT比例异常;其二产生异常降解肽段。这些变化可以作为HE的分析鉴定依据。

0℃时,收缩蛋白粗提物进行非变性胶电泳,凝胶密度扫描谱测得SpD和SpT的百分含量,正常人SpD占8±3%,HE患者SpD则有3~5倍的增高,此种SpD无论在溶液中、在血影膜中或内翻外囊泡(IOVs)均无自身缔合为SpT的能力。四聚体自身交联异常使膜骨架横向连接减弱,为了适应切变应力,红细胞骨架轴向变形重组,形成椭圆形。HE红细胞收缩蛋白对热不稳定,在HPP更为明显,椭圆红细胞在血液流变应力作用下膜骨架网络裂解或缺损,故在HPP血涂片上可见到椭圆形、异形细胞和膜碎片。

HE收缩蛋白α链突变可使隐居在αβ联合重复片段第三螺旋内的蛋白酶切位点暴露,改变收缩蛋白对胰蛋白酶降解的敏感性,胰蛋白酶切后,其肽谱中原有的相对分子质量80 000肽片段减少,而出现了78 000、76 000、74 000、65 000、50 000和40 000等新肽片段,视突变位点不同而异。80 000肽段含有SpD自身缔合的位点,因此这些突变均影响SpT交联。HE(Spα1/74)较多见,病症严重,病人兼有正常和异常的收缩蛋白,在分离纯化时出现SpD和SpT二组分,SpD组分的胰酶酶切肽谱中出现74 000片段,表明含有异常的α-收缩蛋白,而SpT组分的酶切肽谱则正常,说明SpT由正常α-和β-收缩蛋白组成。

(二)β-收缩蛋白(β-spectrin,SPTB1)缺陷

HEβ-spectrin突变相对少见,多发生在C-末端,即β链第17重复区域,此区域有α链结合位点,也是收缩蛋白四聚体缔合部位。β-收缩蛋白点突变或截断突变,可导致C-末端缩短,阻碍收缩蛋白二聚体交联和四聚体缔合。β链第17重复区域Ala2018Asp突变(βKuwaitino,C→A;exon30)可以单独存在,或者与α链缺陷(如CGT→TGT,Arg28Cys)并存,理论上可有4种二聚体形式:αβ,αβKuwaitino,αHE-LELYβ和αHE-LELYβKuwaitino

HE的膜蛋白SDS-PAGE扫描谱显示出β-Sp有两个峰:第一个峰相等于正常的β-Sp链(220 000),第二个峰迁移较快,被命名为β′-Sp链(214 000)。对比正常的β-Sp链,β′-Sp链不能被磷酸化,表明β′-Sp链中正常的C-末端已缺失。

(三)4.1蛋白(4.1protein,band 4.1R,EPB41)缺陷

1.HE 4.1R杂合子 可无症状,或仅轻度溶血,血涂片中椭圆形红细胞最高可达100%,4.1R含量减少25%~30%。HE(4.1-)检出基因突变较少,提示可能有4.1RmRNA不稳定、基因重排或错误剪接。现已鉴定的突变有4.1RAravis(丢失AAA,在4.1R连接spectrin-actin的区域少了一个赖氨酸)、4.1RAnnecy(基因大片段丢失,mRNA截断,稳定性差)、4.1RChambéry(提前终止密码子,改变转录本代谢)、4.1RFier(第19外显子2个碱基移码)和4.1RCoimbra(第20外显子突变,剪接异常)等。

2.HE 4.1R纯合子 较少见,有明显贫血,4.1R完全缺失可表现重度溶血。突变可以是基因重排、点突变(ATG→AGG;Met109Val)等。

4.1R基因缺失或重复在SDS-PAGE上显示2种缩短或伸长的带4.1蛋白,缩短的4.1R相对分子质量比正常少8 500,无收缩蛋白结合位点;另一种是比正常分子长15 000片段的4.1R,虽有两个收缩蛋白结合位点,但并不能实现结合,所以阻碍SpD生成,并增加细胞的机械脆性、降低细胞的变形能力,杂合子可表现为普通型HE和球形HE,纯合子可表现为HPP。4.1R缺失不仅影响膜骨架网络横向连接和稳定性,还可导致与其纵向相连的穿膜蛋白如血型糖蛋白C和p55的含量减少约30%,电镜观察到明显的骨架网络缺损,显示4.1R在膜骨架连接中的重要作用,而穿膜蛋白含量变化可作为HE 4.1R缺陷的诊断佐证。

(四)带3蛋白(band 3protein,anion exchanger,AE1,SLC4A1)缺陷

带3蛋白缺陷可引起口形细胞性HE,主要见于东南亚国家,故又称东南亚卵圆形细胞增多症(SAO),红细胞变化特征是呈卵圆形样的口形细胞。SAO致病原因是SLC4A1基因缺失27个碱基,使表达产物丢失9个氨基酸残基(氨基酸序列第400~408位),这一部位正是带3蛋白穿膜区域在胞质侧与膜骨架网络的连接点。与基因突变位点紧密相连的是“MemphisⅠ”多态性位点(AAG→GAG,Lys56Glu)。用链霉蛋白酶水解带3蛋白,正常红细胞血影膜酶切后可产生一种来自带3蛋白N-末端的60 000多肽片段,但SAO红细胞血影膜酶切后则可产生60 000和63 000两种多肽片段。用胰蛋白酶消化,正常红细胞膜可产生来自带3蛋白N-末端的22 000肽片段;而SAO红细胞膜则可有22 000和25 000两种肽片段,这些变化对SAO的诊断极为有用。

SAO红细胞膜的变形性极差,研究者形容这种细胞膜僵硬似石头,其成因一方面是变异带3蛋白易在脂质双层膜中聚簇,导致膜僵硬;另一方面变异带3蛋白与锚蛋白交联过紧,影响膜骨架网络横向及旋转运动,亦使膜刚性增加,变形性下降。由于红细胞膜僵硬,患者对疟原虫有抵抗性。SAO红细胞上许多膜抗原的表达减少,可能也是抵抗疟原虫入侵的原因之一。

带3蛋白的功能之一是高速转运一价阴离子Cl-/img53,SAO红细胞带3蛋白发生病变后,在膜中不能正确折叠,不能与特异抑制剂二磺芪类(stilbene disulfonates)结合,表明阴离子孔道的构成受到影响,使得红细胞阴离子交换明显减弱,同时表现冷敏感性一价阳离子渗漏。带3蛋白在肾脏细胞分布丰富,而目前仅有杂合子SAO报道,推测SAO纯合子可能产生严重的远侧肾小管酸中毒(distal renal tubular acidosis,DRTA)而致命,不能生存。

(五)血型糖蛋白C(glycophorin C,GPC,GYPC/D)缺陷

血型糖蛋白C和D由同一基因GYPC/D编码、不同剪接而生成。GPC或GPD原发缺陷的HE较少见,也称为Leach表型。有病例显示Leach表型呈隐性遗传,杂合子可无症状,红细胞形态也可正常。纯合子患者贫血轻微,仅在血涂片上有轻度的椭圆形细胞增多症表现,SDS-PAGE凝胶用PAS染色可发现GPC带的缺少。Leach表型病变原因可以是GPC/D基因组DNA在外显子3和外显子4发生大片段丢失(约7kb),也可以是移码突变,结果都是GPC表达量减少。Leach表型可伴有带4.1蛋白、带4.9蛋白和p55蛋白缺乏,推测GPC缺乏影响了与其相连接的膜蛋白复合物的稳定性。

(六)血型糖蛋白A(glycophorin A,GPA,GYPA)缺陷

GPA缺陷导致HE仅见于国内上海长海医院一例报道,GPA快迁移电泳变异型,患者红细胞形态表现为普通型HE,椭圆形细胞约为60%,中度贫血。GPA缺陷HE呈隐性遗传病的家系特征,患者双亲无椭圆形细胞增多的形态学表现、无贫血,但是GPA迁移增快变化与患者相同(图4-10)。

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图4-10 GPA快迁移电泳变异型HE

(七)加合蛋白(内收蛋白,adducin,ADD2)缺陷

在人类HE尚未报道,但在动物模型β-adducin基因敲除小鼠观察到球形样椭圆形红细胞增多症,有脾大、贫血等中度溶血表现。加合蛋白是一种膜外周蛋白,由ADD2基因编码,基因定位于染色体2p13.3。加合蛋白连接于收缩蛋白α-β球状连接复合物中,其功能是作为装配因子促进收缩蛋白与肌动蛋白的结合,从而稳定膜骨架六角排列网络。小鼠敲除加合蛋白基因,可导致其红细胞膜肌动蛋白明显减少,旁证加合蛋白的功能。

五、临床表现

(一)椭圆红细胞增多

遗传性椭圆红细胞增多症的临床表现差异非常大,可以代偿良好而无贫血,或者仅轻微贫血,也可以表现为严重溶血甚至危及生命。但是,无论症状轻重,所有先症者均可观察到外周血涂片显示大量椭圆形红细胞,故红细胞形态学改变是首要诊断指标。

轻型HE和无症状携带者,包括HPP患者的双亲,大多数是偶尔在观察血涂片时发现红细胞形态异常而得以进一步诊断,红细胞寿命可以是正常的,外周血椭圆红细胞中度增多(≥15%),膜蛋白分析可有α-spectrin和β-spectrin突变、band 4.1部分缺失、GPC缺失等。中、重度HE患者的椭圆形红细胞明显增多,多在30%~60%,甚至100%。

红细胞形态在各型HE有较明显差异,普通型HE以正椭圆形变化为主;球形HE兼有椭圆形和球形以及球形变化的椭圆形;HPP以小椭圆、小球形、大量碎裂和不规则异形为特征;SAO则呈细胞有横嵴的口形样卵圆形变化(表4-5)。

表4-5 HE分型与主要特征

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(二)家族史

绝大多数HE病例可追溯到家族史,因为HE以显性遗传为主,包括普通型HE、球形HE和SAO。所有显性遗传家系中双亲至少有一方表现出椭圆形红细胞增多,可有不同程度的溶血或贫血。HPP和GPC/GPA缺陷性普通型HE呈隐性遗传,一般常染色体隐性遗传家系中患者双亲无临床溶血症状,但个案报告HPP家系成员可见椭圆红细胞形态改变,可以有轻度溶血,而GPC/GPA缺陷HE患者双亲红细胞形态正常,无贫血。

(三)溶血指征

普通型HE杂合子可无贫血、无脾大、无黄疸或仅轻度黄疸,提示溶血轻微,网织红细胞无明显增高(1%~3%)。虽然有椭圆形红细胞增多,可高达40%,存在膜蛋白分子缺陷,但是红细胞渗透脆性一般无改变。

普通型HE的纯合子及复合型双杂合子、球形HE和HPP也可以表现轻度溶血,但是更多患者表现为中至重度溶血,有脾脏肿大、间歇性或持续性黄疸、网织红细胞计数增高、红细胞渗透脆性增高等红细胞膜病溶血表现,HPP症状更为严重,多数依赖输血甚至危及生命。

SAO在临床所见均为杂合子,溶血症状轻微,也可以无贫血。纯合子可产生致死性溶血而不能生存。该类人群可抵抗疟原虫入侵。

(四)加重溶血的因素

感染、过劳、妊娠、维生素B12缺乏可使平时无症状的HE出现偶发性溶血,对已有溶血症状的HE则可加重病情。如果合并有微血管病性溶血(如弥漫性血管内凝血,DIC)和血栓性血小板减少性紫癜(TTP),由于微循环损伤而加重红细胞机械不稳定性,溶血将更加严重。

(五)临床表型与膜分子病变的关系

HE的溶血严重程度主要取决于两个重要因素,特别是对普通型HE而言,一是红细胞膜中收缩蛋白的含量;另一个是收缩蛋白粗提物中二聚体的比例。

SpD/SpT比例受多种因素影响,主要为:①突变的收缩蛋白功能丧失程度,与远端突变相比,若突变发生在αβ复合三联物螺旋重复区段中或附近,也就是αβ异源二聚体自我交联部位,则会产生比较严重的临床症状。②突变的收缩蛋白在细胞中的含量,受控于由单纯杂合子、纯合子或是复合型双重杂合子产生的突变基因数量。低表达等位基因αLELY是影响收缩蛋白含量的最常见原因,也是评价临床溶血程度的最有特征意义的指标。αLELY的特征是第46外显子缺失18个核苷酸(编码氨基酸残基2177~2182),并存第40外显子多态性(1857CTA→GTA,Leu→Val)。αLELY杂合子和纯合子均无临床溶血症状,但是αLELY再合并另一种HE突变,可产生明显的溶血症状。HE纯合子或具有1~2种α或β-收缩蛋白突变的复合型双杂合子通常表现为严重溶血。

HPP新生儿期溶血严重,原因之一是此时期患者胎儿血红蛋白含量高,与2,3-DPG结合力较弱,使游离2,3-DPG增多,而2,3-DPG影响spectrin-actin-band 4.1三联复合物的稳定性,膜骨架功能进一步减弱。新生儿期过后,随胎儿血红蛋白水平降至正常成人水平,溶血有所减轻,但是膜缺陷程度如SpD/SpT比值不会改变。

六、诊断

(一)临床诊断

HE诊断主要依据红细胞形态学观察结果。在临床表现方面,有贫血的HE患者溶血指征明显,如黄疸和脾脏肿大。部分HE患者仅有轻微的胆红素增高等溶血表现而无明显贫血。新生儿溶血史和家族史有助于诊断,有家族史的HE见于普通型HE、球形HE和口形HE(SAO)。隐性遗传HE(HPP和GPA/部分GPC病变的HE)家系中双亲可以无任何临床表现。HE分型和主要临床表现与实验室特征参见表4-5。

(二)实验室检查

1.红细胞形态 外周血涂片中椭圆形红细胞增多是HE确诊的首要依据,患者无论临床症状或轻或重或无症状,其血涂片中均可见大量椭圆形变红细胞。正常红细胞为平均直径7.2μm(6~9μm)的圆盘状双面凹陷形态,平均厚度2μm,边缘最厚处为2.5μm,中央最薄处约1μm。不同类型HE红细胞变化有各自特点:①普通形HE椭圆形红细胞横径约5μm,长径约8μm,横径/长径小于0.78,有些红细胞横径极短,呈现棒形或称腊肠形改变。②球形HE的红细胞中心淡染区明显缩小,厚度增加,形成肥硕的卵形形态,伴有小球形细胞。③在严重溶血性贫血HE,包括HE纯合子,均可观察到红细胞碎片,红细胞体积明显减小,反映在血象中为MCV明显降低,尤其是HPP,红细胞体积可缩小至直径3μm左右,所以HPP的特点是MCV极低(50~60μm3)和热不稳定性,椭圆形比例并不一定非常高,但是同时存在小椭圆、小球形、泪滴形、出芽、碎裂等不规则异形。④SAO红细胞常呈现两端弧度不等的卵形、勺形,部分细胞中央有横嵴,又称口形凹陷,即口形HE(图4-8)。

正常人外周血可有极少量椭圆形红细胞,不超过5%。其他疾病如巨幼细胞性贫血、骨髓增生异常综合征和骨髓纤维化等疾病,椭圆红细胞可超过5%。HE诊断标准定为椭圆形红细胞至少>25%。在显性遗传HE无临床症状的患者双亲椭圆红细胞可>15%,隐性遗传HE的双亲红细胞形态一般无明显改变。

2.渗透脆性试验 红细胞渗透脆性增高者见于HPP、球形HE和严重溶血的纯合子或双杂合子普通型HE,这些患者的红细胞形态可见碎裂细胞和(或)球形变化的细胞,与膜表面积丢失有关。大多数普通型HE的红细胞渗透脆性正常,有轻度普通型HE的患者双亲该项试验也显示正常。

3.热不稳定试验 对HPP诊断特异性高,因为HPP红细胞对热极不稳定。正常红细胞的收缩蛋白在49~50℃时开始有不可逆的热变性,出现细胞碎片。HPP细胞的收缩蛋白在45~46℃即变性,变性的spectrin在膜上原位凝聚,使膜不稳定,由此引起膜区域性和骨架蛋白选择性地丢失,造成显著的异形细胞和大量细胞碎片。

一些收缩蛋白缺陷的其他类型HE病人红细胞渗透脆性正常,但热敏感试验表现异常。在47℃可成为棘细胞,有时有异形细胞和破碎细胞的出现,碎裂细胞比例远少于HPP。也有报道形态学为典型的HPP,但是热不稳定试验未见细胞碎片大量增加。

4.红细胞膜蛋白电泳分析 低渗法制备红细胞膜样本,进行SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳),可以定性、定量分析红细胞膜蛋白,鉴定膜蛋白含量改变或电泳迁移率改变的HE。SDS-PAGE可发现泳动异常的蛋白区带,结合免疫印迹法(western blotting)定性分析,在HE和HPP可以观察到截短的α-或β-收缩蛋白、截短或延长的4.1蛋白。定量分析可见4.1蛋白部分或完全缺失;HPP常有明显的收缩蛋白部分缺失,spectrin/band 3比值下降(正常值应为1.0±0.05,每次应做同期正常对照)。利用不同染色法,还可以对GPA、GPC进行鉴定。

5.非变性凝胶电泳测定SpD/SpT比值 此法可揭示HE最常见的膜功能异常,即收缩蛋白异源二聚体(SpD)生成四聚体(SpT)的自我交联能力减弱。0℃时低离子强度抽提膜样本中收缩蛋白,进行非变性凝胶电泳,分析SpD和SpT的比例。由于SpD-SpT之间的转换是需要能量的,在接近0℃时,膜保持动力学的稳定,因此0℃抽提可使SpD和SpT的含量维持在原来膜中的状况。正常红细胞SpD/SpT比值为(5±5%)~(8±3%),HE红细胞SpD含量明显增加,通常高于正常值3~5倍,在HPP红细胞膜SpD可达34%~38%,SpT显著减少。

6.胰酶酶切肽谱分析 收缩蛋白经胰酶限制性消化后,进行双向电泳(第一向等电聚焦电泳,第二向SDS电泳),可发现HE红细胞膜收缩蛋白中含有自我交联重要位点的αI区的正常80 000肽片段减少,同时出现相对分子质量(简称分子量)不等的小于80 000αI的异常肽段。在α-或β-收缩蛋白突变的HE几乎都可以观察到这种由于水解位点异常产生的酶解肽段,如多数HPP病人除分子量80 000肽片段减少外,同时可出现分子量74 000肽片段(HPP Spα1/74),有些病人有分子量50 000肽片段(HPP Spα1/50)。

7.其他HE分析方法 聚合酶链反应(PCR)扩增基因组DNA,鉴定基因缺陷。醋酸铀染色后相差显微镜/电子显微镜检查膜骨架的机械稳定(骨架破碎)情况。一定切变应力下测定红细胞血影(ghost)机械稳定性和变形性。

七、鉴别诊断

鉴别可以出现椭圆红细胞的其他疾病,多属于血液系统疾病,如巨幼细胞性贫血、缺铁性贫血、骨髓增生异常综合征、骨髓纤维化以及某些原因不明脾脏肿大等。可从3个方面进行鉴别:①红细胞形态:这些疾病导致红细胞椭圆形变化,可以超过5%,但是很少>15%。HE出现的棒状细胞在这些疾病很少见到。②家族史:这些疾病无家族史,而绝大多数HE可有家族史。③对应检查:铁代谢、营养指标、骨髓细胞形态学等相应检查可以排除非HE椭圆红细胞增多的疾病。

有一种X连锁智力障碍(X-linked mental retardation,XLMR)是遗传性非溶血性椭圆红细胞增多症,又名奥尔波特综合征(Alport syndrome)或家族性出血性肾炎(进行性感觉神经性听觉丧失及肾炎),是一种X染色体连锁遗传的疾病,性染色体Xq22.3上编码脂肪酸-辅酶A连接酶的FACL4基因发生突变。男女患者均可表现为智商低下、血尿、单侧感音神经性耳聋。女性红细胞形态正常,男性有大量椭圆红细胞(>50%),Hb在正常范围低限,无网织红细胞升高,无其他溶血证据,膜蛋白分析未见异常。

八、治疗

(一)治疗原则

对代偿良好、贫血轻微的HE患者可暂不做处理。对贫血明显、脾脏肿大的HE患者可择机切脾,同时应定期监测胆石症的发生。

由于婴幼儿期红细胞内高水平的胎儿血红蛋白有加重HE病情的作用,周岁以后病情可以逐渐减轻,所以对中重度溶血患儿确实需要脾脏切除者,一般延至5岁后再考虑实施。

(二)脾切除疗效

普通型HE脾切除术后症状可获不同程度的改善,HPP获部分改善,在球形HE可获明显改善。切脾后,患者血象和胆红素等指标可接近或达到正常,但是外周血涂片仍然存在较之术前更多的椭圆形细胞和其他异形细胞。在膜蛋白缺陷类型中,4.1蛋白缺陷纯合子HE切脾效果好。

(三)药物治疗

如果切脾术后仍有溶血,须补充叶酸。脾切除前后免疫接种、抗生素使用、术后并发症防治同HS治疗。

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