血红蛋白电泳及其临床应用

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1、血红蛋白电泳及其临床应用鄢盛恺中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院检验科，北京100730早在60多年前Pauling等（1949）在研究镰状红细胞贫血患者的血红蛋白（hemoglobin,Hb）时就发现其与正常人不同，证实这种异常的Hb在缺氧条件下是产生红细胞镰变和溶血性贫血的原因，并提出了“分子病”这一新概念。引起了人们对Hb结构异常及异常Hb与遗传性贫血之间关系的重视。近年来，由于生化技术和分子生物学技术的不断发展，相继发现和鉴定了许多新型异常的Hb。电泳技术作为分离与鉴定Hb最简便、准确的方法之一，广泛用于临床遗传性贫血（如地中海贫血）、异常血红蛋

2、白病等疾病的临床诊治。1概述Hb的主要生理功能是将氧气从肺部运送到纟U织，同时将纟U织释放的二氧化碳带回到肺部完成氧气和二氧化破的交换。Hb是由珠蛋白和亚铁血红素连接成的一种结合蛋白质。每一个Hb是由4个多肽链组成，而每一肽链乂和一个铁卟啉结合。和血红素连接的诛蛋白是一种组蛋白，每一个珠蛋白分子由4条肽链组成，每一条肽链和一个血红素结合，构成一个Hb单体或称为亚单位。因此，每个Hb分子是由4个Hb单体聚合而成的四聚体。现在已知人类的红细胞中存在3种正常的Hb,即HbA、HbA2和HbF。从正常Hb中已发现a、p链、丫和S4种不同肽链。这些Hb由均由一对a链和一对

3、非a链组成。正常成人Hb的非a链称为（3链，而胎儿HlPp的非a链称为y链。HbA含fi最多，它由两条a链和两条P链组成；HbA2（占3%）由两条a链和两条S链组成。HbF正常含:W:是Hb的2%，由两条a链和两条丫链组成。除HbA、HbA2和HbF外其他的各种Hb常被称为异常Hb。全世界目前已报道的异常Hb达450余种，而且每年还有新的发现。如美国最常见的两种Hb变异体是HbS和HbC,而HbLepore,HbE，HbA2G-philadelphia等儿类很少见。现已证实这些异常Hb的不同之处不在于亚铁血红素部分，而在于珠蛋白部分化学结构的差异。主要类型有：⑴

4、肽链中氨基酸的顺序略有差异。此类型最为多见，约占90%。如HbS（HbA-*HbS是由于a2p2->a2P2S）,HbC（HbA—HbC是由于a2p2—a2p2C）;⑵各肽链的重新组合或某些正常肽链的缺失。如HbH（HbA—HbH是由于P4），HbBart’s（HbA—HbBart’s是由于a2丫2一74）;⑶Hb肽链的融合。如HbLepore是S链的一半（N端〉与P链的一端（C端）融合而成；⑷肽链巾氨基酸增多，可在中间嵌入或在C端延长。等。以前发现的Hb皆以英文字母命名，由A〜Q（B除外，加上S）。随着新发现的Hb越来越多，字母不够用，现规定从Q以后的字母不能

5、再用以命名，而以发现地或实验室命名。临床实验室常用的分离和鉴定Hb的方法有醋酸纤维素薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳、柱层析和一些有关的化学试验。地中海贫血是一种常染色体显性遗传病，是我国南方最常见和危害最人的遗传病之一。应用电泳法鉴别患者血液屮Hb的类型及含:U:对于贫血类型的临床诊断及治疗具有重人意义。全自动电泳分析系统的引进将为临床诊断地屮海贫血及异常Hb病提供准确的实验室方法和依据。近年来分子生物学技术已用于因异常Hb引起的遗传性疾病的基因诊断中。1-12Hb电泳2.1原理Hb的分离和鉴定方法很多，其屮以电泳法最为常用且最为重要，很多异常Hb都是首先用电泳法发现

6、的。其原理是Hb中的珠蛋白和其他蛋白质一样为两性电解质，在不同的缓冲液中可带正或负电荷，在电场中肉阴极或阳极移动。巾丁•不同的蛋白质之间（正常Hb与异常Hb）其等电点、分子大小、形状及所带电荷的不同，其移动速率不同（电泳迁移率不同），在一定的支持介质中可借以分离。不同的电泳方法具有不同的电场强度、pH、缓冲液或支持物。2.2常用方法最常用的方法是碱性缓冲液电泳。早期用醋纤膜作为女持介质，在碱性环境下（pH8.4〜8.6）可快速分离HbA、HbA2和HbF及其他多种变异体。可是不能将HbS与HbD和HbG分开，因为后3种Hb在这一电泳系统屮具有相同的迁移率。同样，

7、在碱性条件下，HbC、HbE、HbO与HbA2也有相同的迁移率。1976年美国疾病预防与控制屮心（CDC）和美国临床实验室标准化委员会（NCCLS）曾推荐用醋酸纤维素薄膜电泳（Helena实验室的方法与之基本相同）作为异常Hb检测的初级试验。现多用分辨率更岛的琼脂糖凝胶进行电泳分析。而酸性缓冲液（pH6.0〜6.2）电泳可用来分离那些在碱性缓冲液电泳屮不能分离开的Hb，如HbS及HbC。在此酸性条件下，HbD、HbO（或HbE）与HbS及HbC可明显的分开。电泳后Hb可用丽春红S、酸蓝或氨基黑10B进行染色，将电泳区带与己知的对照比较，并用光密度计进行扫描定量。

8、对于一些特殊的Hb如Hb