镰状细胞病

镰状细胞病是一组遗传性疾病，由镰状血红蛋白（HbS）引起。当脱氧时，HbS会聚合，使红细胞变形为僵硬的镰刀状。由此产生的慢性溶血性贫血和反复的血管闭塞会导致疼痛发作和进行性器官损伤。它是最常见且临床意义最显著的结构性血红蛋白病之一。

Definition

镰状细胞病包括一组遗传性疾病，其中镰状血红蛋白（由β-珠蛋白链第六位谷氨酸被缬氨酸取代引起）在脱氧时聚合，导致红细胞镰变、慢性溶血性贫血和反复的血管闭塞。

Scope

本主题涵盖HbS聚合的分子基础、基因型谱（纯合HbSS和复合杂合状态，如HbSC和HbS/β-地中海贫血）、溶血和血管闭塞的主要疾病机制，以及由疟疾选择塑造的流行病学。这是一篇关于该疾病的参考条目，不提供个体化的临床管理建议。

Core questions

• 单个β-珠蛋白取代如何导致红细胞聚合和镰变？
• 溶血和血管闭塞如何分别导致急性和慢性并发症？
• 为什么疾病严重程度因基因型和胎儿血红蛋白水平而异？

Key concepts

• 镰状血红蛋白（HbS）和β6谷氨酸→缬氨酸取代
• 脱氧依赖性HbS聚合
• 血管闭塞
• 慢性溶血性贫血
• 复合杂合性（HbSC，HbS/β-地中海贫血）
• 胎儿血红蛋白（HbF）作为严重程度的修饰因子
• 镰状细胞性状（杂合携带者状态）

Mechanisms

该疾病源于一个单点突变，即β-珠蛋白链第6位的谷氨酸被缬氨酸取代，从而产生镰状血红蛋白。当HbS脱氧时，它会聚合成僵硬的纤维，使红细胞变形为典型的镰刀状，并降低其变形能力。这些细胞过早溶血，导致慢性贫血，并异常粘附于内皮和彼此之间，从而阻塞微循环。由此产生的血管闭塞是急性疼痛发作和缺血性器官损伤的驱动因素，这些构成了疾病的临床病程。疾病的表达受胎儿血红蛋白量（抑制聚合）、共遗传的α-地中海贫血以及特定基因型的影响，因此复合杂合状态的严重程度与纯合HbSS病不同。

Clinical relevance

镰状细胞病是遗传性溶血性贫血的主要原因，也是新生儿筛查的常见项目，因此熟悉其机制对于解释血红蛋白分析和贫血评估至关重要。本条目总结该疾病仅供参考和教育目的，不作为个体诊断或治疗决策的依据。

Epidemiology

镰状血红蛋白在疟疾流行地区（特别是撒哈拉以南非洲，以及地中海、中东和印度次大陆的部分地区）达到高频率，因为携带者对重症疟疾具有部分保护作用。移民使该疾病在全球范围内传播，Weatherall及其同事将其描述为每年有数十万受影响新生儿的全球新兴健康负担的一部分。

History

1949年，Pauling及其同事将镰状细胞贫血描述为一种分子疾病，这是临床疾病首次被归因于异常蛋白质，Ingram随后确定了负责的单个氨基酸取代。这些发现使镰状血红蛋白成为分子医学中的一个基础性例子。后来的研究阐明了聚合机制和胎儿血红蛋白的修饰作用，对疟疾选择的认识解释了镰状等位基因的高频率。

Key figures

• Linus Pauling
• Vernon Ingram
• Martin Steinberg
• Russell Ware
• Frédéric Piel

Seminal works

• piel-2017
• ware-2017
• weatherall-2010

Frequently asked questions

是什么导致镰状细胞病中的红细胞镰变？

镰状血红蛋白在释放氧气时会聚合成僵硬的纤维，使红细胞变形为镰刀状，这种细胞脆弱且容易阻塞小血管。

镰状细胞性状与镰状细胞病相同吗？

不。镰状细胞性状是杂合携带者状态，即一个人遗传了一个镰状基因和一个正常β-珠蛋白基因，通常是健康的；而镰状细胞病是指有症状的基因型，如纯合HbSS或复合杂合状态。