什么是鐮刀型細(xì)胞貧血癥？

鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳性疾病，其特征是血紅蛋白分子發(fā)生遺傳缺陷，導(dǎo)致患者的大部分紅細(xì)胞呈鐮刀狀。這種病癥屬于隱性遺傳性貧血癥，患者的紅細(xì)胞在缺氧時(shí)變成鐮刀形（正常紅細(xì)胞為圓盤(pán)形），從而失去正常輸送氧氣的功能。此外，許多紅細(xì)胞會(huì)因此破裂，導(dǎo)致嚴(yán)重貧血，甚至可能危及生命。

分子機(jī)制與遺傳基礎(chǔ)

鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分子機(jī)制最早由英國(guó)學(xué)者英格蘭姆（Ingram）于1957年闡明。正常成人血紅蛋白是由兩條α鏈和兩條β鏈組成的四聚體蛋白，其中α鏈和β鏈分別由141和146個(gè)氨基酸構(gòu)成。鐮刀型細(xì)胞貧血癥的關(guān)鍵在于β鏈第六個(gè)氨基酸的突變：正常情況下為谷氨酸（Glu），而在患者中，這一位置被纈氨酸（Val）取代。

這一突變?cè)从谶z傳物質(zhì)DNA中一個(gè)堿基的變化：正常DNA序列中的“CTT”被突變?yōu)椤癈AT”，即堿基“T”被替換為“A”。這種單點(diǎn)突變會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白分子的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，使其在缺氧條件下聚集成纖維狀，導(dǎo)致紅細(xì)胞變形。

臨床表現(xiàn)與癥狀

鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者常表現(xiàn)出以下癥狀：

• 嚴(yán)重而劇烈的骨骼、關(guān)節(jié)和腹部疼痛。
• 慢性貧血，導(dǎo)致疲勞、虛弱和免疫力下降。
• 紅細(xì)胞破裂引發(fā)的黃疸和脾臟功能異常。

地理分布與瘧疾的關(guān)聯(lián)

鐮刀型細(xì)胞貧血癥主要見(jiàn)于非洲和美洲的黑人群體。研究發(fā)現(xiàn)，在非洲瘧疾流行地區(qū)，鐮刀型細(xì)胞雜合基因型個(gè)體（攜帶一個(gè)正常基因和一個(gè)突變基因）的瘧疾感染率顯著低于正常人。這是因?yàn)殓牭缎图t細(xì)胞在輕微缺氧條件下會(huì)抑制瘧原蟲(chóng)的繁殖，從而對(duì)瘧疾產(chǎn)生一定的保護(hù)作用。

這一現(xiàn)象表明，雖然鐮刀型細(xì)胞基因突變?cè)谀承┣闆r下是有害的，但在瘧疾流行的環(huán)境中，這種突變反而具有適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)，能夠減少瘧疾的傳播。

科學(xué)研究與歷史進(jìn)展

鐮刀型細(xì)胞貧血癥的突變基因最早于1949年被確定。隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家逐步揭示了其分子機(jī)制。英格蘭姆的研究是分子病學(xué)的里程碑，為后續(xù)的基因治療和分子醫(yī)學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)論

鐮刀型細(xì)胞貧血癥不僅是一種遺傳性疾病，也是分子病學(xué)研究的重要案例。它的研究揭示了基因突變的雙重性：在特定環(huán)境下，有害突變可能轉(zhuǎn)化為有利特性，為人類(lèi)適應(yīng)環(huán)境提供了新的視角。

參考文獻(xiàn)

• 《鐮刀型細(xì)胞貧血癥的分子機(jī)制》，來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)，鏈接：https://www.sciencenet.cn
• 《遺傳病與分子醫(yī)學(xué)》，來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)，鏈接：https://www.cnki.net