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《血紅蛋白電泳及其臨床應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、血紅蛋白電泳及其臨床應用鄢盛愷中國醫(yī)學科學院中國協(xié)和醫(yī)科大學北京協(xié)和醫(yī)院檢驗科,北京100730早在60多年前Pauling等(1949)在研究鐮狀紅細胞貧血患者的血紅蛋白(hemoglobin,Hb)時就發(fā)現(xiàn)其與正常人不同,證實這種異常的Hb在缺氧條件下是產(chǎn)生紅細胞鐮變和溶血性貧血的原因,并提出了“分子病”這一新概念。引起了人們對Hb結(jié)構(gòu)異常及異常Hb與遺傳性貧血之間關(guān)系的重視。近年來,由于生化技術(shù)和分子生物學技術(shù)的不斷發(fā)展,相繼發(fā)現(xiàn)和鑒定了許多新型異常的Hb。電泳技術(shù)作為分離與鑒定Hb最簡便、準確的方法之一,廣泛用于臨床遺傳性貧血(如地中海貧血)、異常血紅蛋
2、白病等疾病的臨床診治。1概述Hb的主要生理功能是將氧氣從肺部運送到纟U織,同時將纟U織釋放的二氧化碳帶回到肺部完成氧氣和二氧化破的交換。Hb是由珠蛋白和亞鐵血紅素連接成的一種結(jié)合蛋白質(zhì)。每一個Hb是由4個多肽鏈組成,而每一肽鏈乂和一個鐵卟啉結(jié)合。和血紅素連接的誅蛋白是一種組蛋白,每一個珠蛋白分子由4條肽鏈組成,每一條肽鏈和一個血紅素結(jié)合,構(gòu)成一個Hb單體或稱為亞單位。因此,每個Hb分子是由4個Hb單體聚合而成的四聚體。現(xiàn)在已知人類的紅細胞中存在3種正常的Hb,即HbA、HbA2和HbF。從正常Hb中已發(fā)現(xiàn)a、p鏈、丫和S4種不同肽鏈。這些Hb由均由一對a鏈和一對
3、非a鏈組成。正常成人Hb的非a鏈稱為(3鏈,而胎兒HlPp的非a鏈稱為y鏈。HbA含fi最多,它由兩條a鏈和兩條P鏈組成;HbA2(占3%)由兩條a鏈和兩條S鏈組成。HbF正常含:W:是Hb的2%,由兩條a鏈和兩條丫鏈組成。除HbA、HbA2和HbF外其他的各種Hb常被稱為異常Hb。全世界目前已報道的異常Hb達450余種,而且每年還有新的發(fā)現(xiàn)。如美國最常見的兩種Hb變異體是HbS和HbC,而HbLepore,HbE,HbA2G-philadelphia等兒類很少見?,F(xiàn)已證實這些異常Hb的不同之處不在于亞鐵血紅素部分,而在于珠蛋白部分化學結(jié)構(gòu)的差異。主要類型有:⑴
4、肽鏈中氨基酸的順序略有差異。此類型最為多見,約占90%。如HbS(HbA-*HbS是由于a2p2->a2P2S),HbC(HbA—HbC是由于a2p2—a2p2C);⑵各肽鏈的重新組合或某些正常肽鏈的缺失。如HbH(HbA—HbH是由于P4),HbBart’s(HbA—HbBart’s是由于a2丫2一74);⑶Hb肽鏈的融合。如HbLepore是S鏈的一半(N端〉與P鏈的一端(C端)融合而成;⑷肽鏈巾氨基酸增多,可在中間嵌入或在C端延長。等。以前發(fā)現(xiàn)的Hb皆以英文字母命名,由A?Q(B除外,加上S)。隨著新發(fā)現(xiàn)的Hb越來越多,字母不夠用,現(xiàn)規(guī)定從Q以后的字母不能
5、再用以命名,而以發(fā)現(xiàn)地或?qū)嶒炇颐?。臨床實驗室常用的分離和鑒定Hb的方法有醋酸纖維素薄膜電泳、瓊脂糖凝膠電泳、柱層析和一些有關(guān)的化學試驗。地中海貧血是一種常染色體顯性遺傳病,是我國南方最常見和危害最人的遺傳病之一。應用電泳法鑒別患者血液屮Hb的類型及含:U:對于貧血類型的臨床診斷及治療具有重人意義。全自動電泳分析系統(tǒng)的引進將為臨床診斷地屮海貧血及異常Hb病提供準確的實驗室方法和依據(jù)。近年來分子生物學技術(shù)已用于因異常Hb引起的遺傳性疾病的基因診斷中。1-12Hb電泳2.1原理Hb的分離和鑒定方法很多,其屮以電泳法最為常用且最為重要,很多異常Hb都是首先用電泳法發(fā)現(xiàn)
6、的。其原理是Hb中的珠蛋白和其他蛋白質(zhì)一樣為兩性電解質(zhì),在不同的緩沖液中可帶正或負電荷,在電場中肉陰極或陽極移動。巾丁?不同的蛋白質(zhì)之間(正常Hb與異常Hb)其等電點、分子大小、形狀及所帶電荷的不同,其移動速率不同(電泳遷移率不同),在一定的支持介質(zhì)中可借以分離。不同的電泳方法具有不同的電場強度、pH、緩沖液或支持物。2.2常用方法最常用的方法是堿性緩沖液電泳。早期用醋纖膜作為女持介質(zhì),在堿性環(huán)境下(pH8.4?8.6)可快速分離HbA、HbA2和HbF及其他多種變異體。可是不能將HbS與HbD和HbG分開,因為后3種Hb在這一電泳系統(tǒng)屮具有相同的遷移率。同樣,
7、在堿性條件下,HbC、HbE、HbO與HbA2也有相同的遷移率。1976年美國疾病預防與控制屮心(CDC)和美國臨床實驗室標準化委員會(NCCLS)曾推薦用醋酸纖維素薄膜電泳(Helena實驗室的方法與之基本相同)作為異常Hb檢測的初級試驗?,F(xiàn)多用分辨率更島的瓊脂糖凝膠進行電泳分析。而酸性緩沖液(pH6.0?6.2)電泳可用來分離那些在堿性緩沖液電泳屮不能分離開的Hb,如HbS及HbC。在此酸性條件下,HbD、HbO(或HbE)與HbS及HbC可明顯的分開。電泳后Hb可用麗春紅S、酸藍或氨基黑10B進行染色,將電泳區(qū)帶與己知的對照比較,并用光密度計進行掃描定量。
8、對于一些特殊的Hb如Hb