1、血紅蛋白的生成、調節及相關的疾病血紅蛋白合成血紅蛋白結構：珠蛋白+血紅素（Fe2+ +卟啉）血紅素屬于鐵卟啉化合物，由Fe2+與卟啉環螯合而成。根據同位素示蹤法，其合成的基本原料是琥珀酰輔酶A、甘氨酸和Fe2+ 。其合成過程包括：1. -氨基-酮戊酸（ALA）的生成。在線粒體內，琥珀酰CoA與甘氨酸在ALA合酶作用下合成ALA。2. 膽色素原的生成ALA進入胞質，在ALA脫水酶作用下，2分子ALA脫水合成膽色素原3.尿卟啉原與糞卟啉原合成胞質中膽色素原脫氨酶催化四分子膽色素原合成為一分子現狀吡咯再由尿卟啉原同合酶轉化為尿卟啉原，之后進一步脫羧變為糞卟啉原。4.血紅素合成糞卟啉原進入線粒體脫羧生

2、成原卟啉原，經氧化得到卟啉原，此為血紅素的直接前體。之后Fe2+ 螯合形成血紅素此為整體反映。血紅蛋白的另一部分珠蛋白按照中心法則，由基因轉錄出RNA再翻譯成為蛋白質。珠蛋白與血紅素結合成為血紅蛋白,而單個珠蛋白是利用它們的互補面和在紅細胞中的高濃度自動結合到血紅蛋白四聚體中的。血紅素對于血紅蛋白的合成具有重要作用，它不僅為血紅蛋白合成的底物，還可促進珠蛋白mRNA的合成聚集，對血紅蛋白的合成起到調節作用。血紅蛋白合成調節：1. 血紅素的反饋調節當血紅素的合成速度遠大于珠蛋白的合成速度時，過多游離的血紅素可以對ALA合酶具有別構抑制作用。不僅如此，過多的血紅素被氧化為高鐵血紅素對ALA酶也有很

3、強的抑制作用。2. 促紅細胞生成素促進血紅蛋白合成EPO主要與晚期紅系祖細胞上的EPO受體結合。當機體缺氧或者紅細胞減少時，腎紅細胞生成素激活表達，釋放入血到達骨髓，誘導ALA合酶合成，促進血紅蛋白合成。另外血紅素可促進骨髓原始紅細胞的增值與分化，加速有核紅細胞成熟。此外促紅細胞生成素還可以減少紅細胞的凋亡。3. 體內的類固醇激素（睪酮等）水平升高，誘導ALA酶合成，促進血紅蛋白合成。與血紅蛋白相關的疾病血紅蛋白病：由于血紅蛋白分子結構異常或珠蛋白肽鏈合成速率異常所引起的一組遺傳病。臨床上分為：血紅蛋白變異體和珠蛋白再生障礙性貧血兩大類。1.鐮狀細胞貧血癥：常染色體隱性遺傳。珠蛋白基因堿基替換

4、，編碼第6位谷氨酸的密碼子被纈氨酸取代，產生Hb S血紅蛋白，純合子患者90%以上為異常血紅蛋白。氧分壓低時，紅細胞發生鐮狀變，引起嚴重溶血、脾腫大和血管阻塞。2.Hb C病：常染色體隱性遺傳。鏈第6位谷氨酸被賴氨酸取代。純合子患者可有輕度溶血，肝脾腫大。3.Hb M遺傳性高鐵血紅蛋白：常染色體顯性遺傳，鏈58位組氨酸被酪氨酸代替，占據了鐵的配基位置，鐵離子成為穩定的高鐵狀態失去氧合能力，導致組織缺氧。此類患者無貧血表現，但有發紺及繼發紅細胞增多。4.珠蛋白再生障礙性貧血（地中海貧血）：可分珠蛋白再生障礙和珠蛋白再生障礙兩種類型。珠蛋白再生障礙：Hb Barts胎兒水腫綜合征：胎兒四個珠蛋白基

5、因全部喪失功能，合成的血紅蛋白80%為Hb Barts。其對氧的親和力很高，導致組織嚴重缺氧。胎兒因缺氧導致嚴重水腫，出現自發性流產或出生后死于嚴重水腫。Hb H病：胎兒有20%或更高的Hb Barts，可形成包涵體，導致低色素小細胞性溶血性貧血，合并黃疸和肝脾腫大。2個HBA基因喪失功能時，可有輕度小細胞性貧血。珠蛋白再生障礙：珠蛋白再生障礙性貧血嚴重時，患兒3-12個月時出現慢性進行性貧血，面色蒼白，肝脾腫大，發育不良，常有輕度黃疸，癥狀隨年齡增長日益明顯。患兒1歲后可出現頭顱變大、額部隆起、鼻梁塌陷、眼距增寬的“地中海面容”。參考文獻：生物化學與分子生物學；人民衛生出版社；P243-246；生理學；人民衛生出版社；P62-63；醫學遺傳學；人民衛生出版社；P190-196；血紅蛋白合成與血紅蛋白分子病