血紅蛋白檢測臨床意義

1、血紅蛋白檢測臨床意義2血紅蛋白的結(jié)構(gòu)血紅蛋白分子是由4條多肽鏈(珠蛋白鏈)和4個可以結(jié)合鐵和氧氣的血紅素組成. GlOBIN (珠蛋白)- 由多肽鏈組成的蛋白, 根據(jù)其不同的氨基酸序列進(jìn)行分類 (主要分四類: a, b,g 及 d)。- 這幾類多肽鏈上的大部分結(jié)構(gòu)都是相似的。血紅蛋白的化學(xué)特性及酶活性 與氧氣的結(jié)合:通過將氧氣分子固定在二價鐵原子上，血紅蛋白是將氧氣從肺部運(yùn)輸?shù)饺梭w組織中。CO2 的運(yùn)輸: 與CO 的結(jié)合:碳氧血紅蛋白的形成 (Carboxyhemoglobin formation)。 血紅蛋白的氧化作用: 形成高鐵血紅蛋白酶活性: 氧化酶特性, 過氧化酶特性, 脆化酶特性.血

2、紅蛋白的電泳條帶正常范圍Forms obtained by glycation5 to 8 %Hb A1: a2b2新生嬰兒體內(nèi)的血紅蛋白主要成分 2 % (traces)Hb F: a2g2微量組成部分 96.5 %Hb A: a2b2- 9- 6-30369 出生前出生后months 血紅蛋白的多肽鏈合成曲線 血紅蛋白遺傳病 遺傳性疾病基因?qū)W圖譜：正?；虍惓；蜓t蛋白遺傳病 (HEMOGLOBINOPATHIES)非正常血紅蛋白的含量測定:珠蛋白鏈合成異?；蛘吆铣蛇^程中的調(diào)控異常地中海貧血?。═halassemia）非正常血紅蛋白的檢測:結(jié)構(gòu)異常, 一個或數(shù)個氨基酸變異或缺失, 都將會

3、導(dǎo)致血紅蛋白分子的電性發(fā)生改變 血紅蛋白分子?。℉b Variants）血紅蛋白疾病的區(qū)域分布圖Thalassemias全世界范圍內(nèi)經(jīng)結(jié)構(gòu)分析證實(shí)的異常血紅蛋白日益增多，至90年代初期已達(dá)600多種，但僅不到13的異常血紅蛋白伴有臨床癥狀。世界衛(wèi)生組織估計(jì)，全球約有1.5億人攜帶血紅蛋白病基因，并已將血紅蛋白病列為嚴(yán)重危害人類健康的6種常見病之一。 : a-地中海貧血病: b-地中海貧血病: 一組遺傳性的珠蛋白鏈的合成不對稱. 地中海貧血病abdgNormalHb A=a22HbA2=a22Hb F=a22abdga-Thalassemiab4=HbH血紅蛋白 H病 臨床表現(xiàn)：有輕、中度貧血，

4、23以上病例有肝脾腫大，常反復(fù)出現(xiàn)黃疸。父母雙方常有 地中海貧血。 實(shí)驗(yàn)室檢查：有溶血性貧血的特征，骨髓中紅細(xì)胞系統(tǒng)增生極度活躍. HbH明顯增高(2.540)，HBA2及 HbF含量正常。Hb電泳可出現(xiàn) Hb H區(qū)帶。紅細(xì)胞滲透脆性試驗(yàn)降低，紅細(xì)胞包含體陽性。=HbBartsabdgb-ThalassemiaIncreased HbA2(4-6%)血紅蛋白疾病的研究： 疾病的區(qū)域性特征較強(qiáng)。在檢測中發(fā)現(xiàn)異常: (小紅細(xì)胞癥, 血紅蛋白過少, Heinz corps,.)出現(xiàn)無法解釋的異常溶血現(xiàn)象.對全部家族成員進(jìn)行血紅蛋白的檢測.血紅蛋白疾病的檢測方法Electrophoresis : 醋酸

5、纖維素薄膜電泳瓊脂糖凝膠電泳)HPLC : 高效液相色譜法Capillarys : 高效毛細(xì)管電泳法血紅蛋白檢測是測量正常血紅蛋白的量或異常血紅蛋白當(dāng)醫(yī)生懷疑患者有血紅蛋白病或貧血查因時將血紅蛋白置于電場中，由于帶電量不同，各組分分離開形成不同的、特異性的“ bands”將這些“帶”與正常人樣本比較，得出診斷傳統(tǒng)電泳Agarose電泳Cellulose電泳 研究報(bào)告已指出這二種方法對、型地中海型貧血的區(qū)別診斷只有95%的能力，尚有5%的模糊地帶。(HbA2 cut-off值定在3.5%)Determination of Hb variantsCellulose Ep for Hb varian

6、tsAgarose gel Ep for Hb variantsHPLC毛細(xì)管電泳工作原理 溫控器正極 +負(fù)極 -檢測器氘光源電泳高電壓10000 VA/E異源基因型Anh. Car.AE+A2Alk.NA0A1 A1+E1Ac.NA0+EHb AHb A2Hb ECapillarys/Minicap區(qū)帶識別表Z 15 : Hb HZ 14 : /Z 13 : Hb-J Rovigo, Hb N-Baltimore, J-KaoshiungZ 12 : Hb Barts, Hb Providence, Hb J-Mexico, Hb J-Baltimore.Z 11 : Hb Kaoshiun

7、g(New York),denaturated Hb AZ 10 : Hb Hope, Hb M-IwateZ 9 : Hb A, Hb Camperdown, Hb Phnom PenhZ 8 : Acetylated Hb F, Hb Altanta, Hb Athens-GAZ 7 : Hb F, denaturated Hb S, Hb Porto-Allegre. Z 6 : Hb D-Punjab, Hb Philadelphia, Hb Korle-Bu, Hb Lepore, Hb Kln,denaturated Hb E.Z 5 : Hb S, Hb Hasharon, Hb

8、 Handsworth, denaturated Hb O-Arab.Z 4 : Hb E, denaturated Hb C, Hb Kln, Hb A2 variants, M-Iwate Hb A2 variantsZ 3 : Hb A2, Hb O-ArabZ 2 : Hb C, Hb Constant Spring, Setif HbA2 variantZ 1 : Hb dA2 Hb aA2, Hasharon Hb A2 variant, Winnipeg Hb A2 variant血紅蛋白疾病的研究：在我國南方如何防治地中海貧血是關(guān)系到提高我國人口素質(zhì)和實(shí)現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育中的一個重要課

9、題.目前婚前和孕前的檢查、干預(yù)是防止這種遺傳病發(fā)生的有效手段. 其中血紅蛋白(Hb)電泳是研究和分離異常血紅蛋白的有效方法, 亦是診斷血紅蛋白分子病不可缺少的手段之一.Hb電泳檢查的臨床意義-地中海貧血-地中海貧血異常血紅蛋白病地中海貧血檢查的臨床意義貧血的鑒別診斷_自身免疫性溶血性 貧血與地中海貧血地中海貧血的分型黃疸的鑒別診斷_肝炎與地中海貧血地中海貧血1靜止型 地中海貧血 2標(biāo)準(zhǔn)型或輕型 3血紅蛋白 H病4血紅蛋白 Barts 胎兒水腫綜合征 2121Chromosome 16GAHS1-6 GAHS1-6Chromosome 11地中海貧血血紅蛋白 H病 臨床表現(xiàn)：有輕、中度貧血，23

10、以上病例有肝脾腫大，常反復(fù)出現(xiàn)黃疸。父母雙方常有 地中海貧血。 實(shí)驗(yàn)室檢查：有溶血性貧血的特征，骨髓中紅細(xì)胞系統(tǒng)增生極度活躍. HbH明顯增高40)，HBA2及 HbF含量正常。Hb電泳可出現(xiàn) Hb H區(qū)帶。紅細(xì)胞滲透脆性試驗(yàn)降低，紅細(xì)胞包含體陽性。地中海貧血血紅蛋白 Barts胎兒水腫綜合征 臨床表現(xiàn)：該病為 地中海貧血中最嚴(yán)重者，胎兒常于妊娠后期死亡或早產(chǎn)。胎兒生下時，全身水腫，皮膚蒼白，黃疸，肝脾腫大，常于產(chǎn)后數(shù)小時內(nèi)死亡。父母雙方均有 HbH病或標(biāo)準(zhǔn)型 地中海貧血。 實(shí)驗(yàn)室檢查：有溶血性貧血的特征，骨髓紅系增生活躍。紅細(xì)胞形態(tài)靶形紅細(xì)胞明顯增多，外周血可見有核紅細(xì)胞。Hb電泳： HbB

11、art成分8，抗堿 Hb增加Barts HbAlkAc 地中海貧血-地貧HbHHb BartsHbC-SHbAa-Thalassemia其他特征Hb HHb A2Hb F貧血小紅細(xì)胞靶細(xì)胞異常出生時少量的 (2%) Hb Barts0正常正常000一條鏈缺失出身時Hb Barts (5%)0正?；驕p少正常0002條鏈缺失不穩(wěn)定血紅蛋白溶血性貧血 (Hb H)10-15%減少也許增加輕微的到嚴(yán)重的+3條鏈缺失胎兒水腫綜合癥 (hydrops fetalis)00100 % Hb Barts嚴(yán)重的-4條鏈缺失-地中海貧血定義：由于珠蛋白基因的突變，引起血紅蛋白鏈合成的減少或缺乏而形成的溶血性貧血。

12、定位 ：基因在11號染色體上，每條染色體上有1個基因重型地貧（ T/ T），重型珠蛋白生成障礙性貧血(Cooley貧血) 半周歲時出現(xiàn)貧血，肝脾腫大 特殊面容:大頭、顴骨突出、塌鼻梁、眼距過寬、臉浮腫輕型地貧 （ T/ N），輕型珠蛋白生成障礙性貧血一般無任何臨床癥狀重型地貧兒N /TN/TN/N N/TN/TT/T夫婦雙方都是輕型地貧攜帶者, 每次懷孕有1/4的機(jī)會生育重型地貧兒.如何篩查-地貧篩查對象：-地貧性狀（-/ ）和 Hb H?。?/- ）篩查方法：血常規(guī) 、 Hb分析-地貧篩查陽性： -地貧性狀（-/ ） MCV、 Hb A2 正常（或稍低）Hb H?。?/- ） MCV、Hb

13、A2 降低、 Hb H（+）-地貧性狀（ -/ ）Hb H?。?- -/- ）如何篩查-地貧（T/N）篩查方法：血常規(guī) 、Hb分析篩查陽性： MCV、Hb A2(3.5%) T/NCapillary Hemoglobin ElectrophoresisHb EAm J Clin Pathol 2008;130:824-831二種儀器性能比較瓊脂糖血紅蛋白電泳毛細(xì)管血紅蛋白電泳Chen et al. The New England Journal of Medicine 2000; 343(8):544550 谷氨酰胺 31非缺失型-地貧的人群篩查確定篩查人群 當(dāng)一方為SEA攜帶者時，應(yīng)篩查另一

14、方是否攜帶非缺失型-地貧。非缺失型-地貧的人群篩查 篩查方法MCV （MCH）？ Hb分析 ？ 基因診斷 ？Hb分析篩查CSHPLC敏感性76.2%76.2%76.2%(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)Hb分析篩查CS Capillary electrophoresis (Sebia Capillarys 2)敏感性100%(Liao et al. Hemoglobin 2010 34:175)SEBIA CAPILLARYS 2血紅蛋白異常變異體的電泳原理在電場作用下，不同的帶電屬性的分子移動能力也各有不同。HYDRAGEL Hb and CAPILLA

15、RYS Hb 有助于檢測出具有臨床意義的各類主要血紅蛋白疾病。HYDRAGEL ACID Hb 根據(jù)血紅蛋白在不同酸堿度的瓊脂糖膠體上的移動性的差異，從而對血紅蛋疾病進(jìn)行檢測。各類血紅蛋白的鑒定Hb S, Hb C, Hb D, Hb E, excess Hb F, Hb H, Hb Bart (in thalassemia) arethe most common abnormal hemoglobins.完整的血紅蛋白鑒定，需要在兩種瓊脂糖膠體上電泳條帶進(jìn)行對比。正常條帶AA2Alk.Anh. Car.Ac.A0A13周新生兒的電泳條帶Anh. Car.AfaibleA2Alk.FNA1Ac

16、. F+A1A0A0N8周新生兒的電泳條帶Anh. Car.AfaibleA2Alk.NFA1Ac.N F+A1A0A0毛細(xì)管電泳儀上的正常血紅蛋白電泳曲線Hb AHb A2AFSC 電泳監(jiān)控條帶 Hb FHbA52,7%HbF21,4%HbS18,8%HbA2 1,3%HbC 5,8%HbSHb AHbA2HbC “S”型血紅蛋白 Sickle Cells disease常見區(qū)域:地中海區(qū)域國家, 非洲赤道區(qū)域國家 (40%), 美洲非裔人群 (10%), 印度西部特征: 變異體位置 b6 谷氨酸Glu (negative) 纈氨酸Val (neutral)生物學(xué)癥狀: 紅細(xì)胞形狀出現(xiàn)變異,

17、形成鐮刀型紅細(xì)胞 血紅蛋白與氧氣結(jié)合能力出現(xiàn)下降極易出現(xiàn)溶血現(xiàn)象和貧血癥臨床特征: 依照形態(tài)的不同有所改變.雜合子:鐮刀狀細(xì)胞 (一般無癥狀)Hb A條帶: 50 70 %Hb S 條帶: 30 50 %Hb A2條帶: 正常純合子: 嚴(yán)重的溶血癥狀Hb A 條帶: 缺失Hb S 條帶: 80 100 %Hb A2條帶: 正?；蛟黾?Hb F條帶大約占 0 20 %)伴隨 Hb S型血紅蛋白，會同時出現(xiàn): + 地中海貧血+ Hb C (或其他變異體)+ HPFH臍帶血的”S”純合子NFA2Alc.Anh. Car.NAc.A0A1 A1+ FSAFSC control overlayingSH

18、b A2Hb SHb FHeterozygous S/CSNCAlc.Anh. Car.NAc.A0A1 F(traces)SCAFSC control overlayingHb CHb SHb FHb A2 Heterozygote A/SNAA2Anh. Car.Alk.SFNAc.A0A1A0 A1+ FSHomozygote S with presence Hb FNFA2Alk.SAnh. Car.NAc.A0A1 A1+ FS血紅蛋白 C發(fā)現(xiàn)區(qū)域:在黑人出現(xiàn)的非常普遍, 非洲的西部和北部, 意大利南部, 西西里島.描述: B6的突變：谷氨酸 (negative) 賴氨酸 (posi

19、tive)堿性緩沖液: 總電荷減少 移動變慢,在瓊脂糖中和A2在同一水平, 在毛細(xì)管中比A2更靠近陰極。 臨床和生物學(xué)特性: 形成靶型紅細(xì)胞雜合子:(無癥狀)Hb A條帶: 60 70 %Hb C條帶: 30 40 %純合子: 中度溶血性貧血, 巨脾癥Hb A條帶: 缺失Hb C條帶: 95 100 %如果同時出現(xiàn) Hb S: 和純合子的鐮刀細(xì)胞病一樣病理學(xué)特征雜合子 A/CHb A2Hb AHb CHeterozygote A/CNAnh. Car.AC+A2Alk.NA0A1 A1C A0Ac.Heterozygote S/CSNCAlk.Anh. Car.NAc.A0A1 F(trace

20、s)SC血紅蛋白 D-Punjab發(fā)現(xiàn)區(qū)域及頻率:多發(fā)現(xiàn)在印度.描述: B121的突變 谷氨酸 (negative) 谷氨酰胺 (neutral) (D- Los Angeles = D-Punjab)(根據(jù)變異體的突變位置不同，會有6 種Hb D)堿性緩沖液: 總電荷減少 在瓊脂糖中比HB S移動的慢, 在毛細(xì)管中比S更靠近陽極臨床和生物學(xué)特性:雜合子:(無癥狀, 僅僅在電泳中符合診斷)Hb A條帶: 60 70 %Hb D條帶: 30 40 %純合子:非常輕微的貧血Hb A條帶:缺失Hb D條帶: 100 %Heterozygous A/D-PunjabAFSC control overl

21、ayingHb AHb DHb A2Heterozygote A/D-PunjabAnh. Car.AA2Alk.NDA0A1Ac.N D1+A1 D0+A0HEMOGLOBIN E 常見區(qū)域:主要集中在東南亞地區(qū).特性: 變異出現(xiàn)位置 b26 谷氨酸Glu (negative) 賴氨酸Lys (positive)臨床表現(xiàn)和生物學(xué)特征:基因雜合體:(無癥狀)Hb A fraction: 65 70 %Hb E fraction: 30 35 %基因純合體:(輕微異常)Hb A fraction: absenceHb E fraction: 100 %Heterozygous A/EHb AHb

22、 A2Hb EHomozygous Hb EAFSC control overlayingHb EHb A2Heterozygote A/EAnh. Car.AE+A2Alk.NA0A1 A1+E1Ac.NA0+EHomozygote Hb EAnh. Car.Alk.NE+A2AA0A1Ac.N E1 E0Hb Leporeb 和d 鏈重新組合形成的新型血紅蛋白.堿性緩沖液: 總電荷減少 在瓊脂糖中移動的比S慢, 在毛細(xì)管中比S更靠近陽極雜合子:Hb Lepore條帶: 5 15 %比b地貧的臨床癥狀輕微純合子:Hb Lepore條帶: 大約 30 %和b地貧的臨床癥狀相似發(fā)現(xiàn)區(qū)域及頻率:L

23、epore (- 波士頓 華盛頓): 主要在意大利家庭發(fā)現(xiàn); 也曾經(jīng)在羅馬尼亞澳大利亞以及墨西哥發(fā)現(xiàn)過.描述:Hb LeporeAFSC control overlayingANAlc.A2LeporeNAc. A0 + LeporeA1Hb A2Hb AHb FHb Lepore異常結(jié)果分析Case 2:31 Y Female, 血紅蛋白 12.8, 紅細(xì)胞壓積 37.4 (I)A = 84.1 %F = 1.5%A2= 5.5%8231 Y Female, Hgb 12.8, Hematocrit 37.4 (II)AlkAcidFSCA2CSF-thalassemia- 輕型A2AAAA

24、CPCPA=93.4%, F=1.1%, A2=5.5%83Hb A 92.5%Hb A2 4.9%Hb FHb AHb A267 Y female from Tunisia, Hgb 9.1, hematocrit 28, MCV 62小紅細(xì)胞癥; beta thalassemia輕型Hb H 4%Hb A 94.7%Hb A2 1.3%Hb AHb A2Hb H嚴(yán)重小紅細(xì)胞癥; 血紅蛋白H病，需要基因篩查Hb H and Barts - Alpha-thalassemia H Barts Case 1: 13 Y Male, Hgb 8.1, Hct 24.0 (I)A2= 6.1%S =

25、 82.8 %87Case 1:13 Y Male, Hgb 8.1, Hematocrit 24.0 (II)AlkAcidFSCSA2 + FCSFS Hgb F/S, A2=4.6% + beta thalassemia minorA2AFACPCP88Case 2:65 Y Male, Hgb 9.4, Hematocrit 27.3 (I)Co-migration with A2A= 62.1 %A2 = 31.7%*89Case 2: Hb E Migrates Separately From Hb A226 GluLysHb A 95%Hb F 2.1%Hb A2 2.9%Nor

26、mal pattern, Hb F slightly increased (pregnancy)Hb F 49.5%Hb S 25.9%Hb A2 1.8%Hb C 22.8%Hb FHb SHb A2Hb CSC compound heterozygotyDiabetic patient, 54 Y, Hgb 14.5, hematocrit 43.5, MCV 88 HbA1c measurement (HPLC Tosoh)Hb A 54.7%Hb X 41.7%Hb A2 3.6%Hb AHb A2Hb XNormal hemogram; compatible with heteroz

27、ygote A/D;To be identified by genotypingHb A 51.8%Hb A2 2.9%Hb C 35.9%Hb AHb A2Hb CDiabetic patient, 61 Y, Hgb 11.6, hematocrit 34.8, MCV 85Slight anemia; compatible with heterozygote A/CTo be identified by genotyping Adopted child, 4 Y, originated from Haiti, Hgb 10.9, Hb A 97.5%Hb A2 1.4%Hb X 1.1%Hb AHb A2Hb XSlight anemia; heterozygous Delta mutation, asymptomaticAlpha chain mutation; genotyping confirmation:Hb Winnipeg a 75 Asp TyrHb A- WiHb A2-WiHb AHb A2Hb A 90.3%