血液學(xué)第六章

1、 一、紅細(xì)胞膜的組成與結(jié)構(gòu) w 紅細(xì)胞的多種重要生理功能,都與其膜息息相關(guān)。人的 紅細(xì)胞膜是由蛋白質(zhì)(占49.3%), 脂質(zhì)(占42%),糖類(占 8%)和無(wú)機(jī)離子等組成。蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比值約為1： 1。電鏡下觀察紅細(xì)胞膜呈三層暗-亮-暗區(qū)帶,外層含 糖脂、糖蛋白和蛋白質(zhì),具親水性;中間層含磷脂、膽 固醇、蛋白質(zhì)為疏水性;內(nèi)層主要包含蛋白質(zhì),呈親水 性。即紅細(xì)胞膜與其他細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)相似,為脂質(zhì)雙層 結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)鑲嵌在脂質(zhì)雙層內(nèi)。 w 膜蛋白質(zhì)大多數(shù)是與脂質(zhì)或糖結(jié)合在一起的脂蛋白、 糖蛋白。作SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)， 可見(jiàn)78條區(qū)帶，F(xiàn)airbank分別用1、2、3、4、

2、5、6、 7、8命名。其中一些含量少的蛋白質(zhì)按其相對(duì)分子質(zhì) 量的大小排列,稱2.1或4.1、4.2等。各區(qū)帶蛋白質(zhì)的相 關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-1。 w 紅細(xì)胞膜用非離子去污劑(如Triton 100)處理,將 外在質(zhì)膜除去后,在電鏡下看不到脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu),但在 胞膜內(nèi)表面可見(jiàn)一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)支撐著整個(gè)細(xì)胞,稱之為膜 骨架，主要由收縮蛋白、肌動(dòng)蛋白、錨蛋白、原肌球 蛋白、肌球蛋白、加合素、4.1蛋白、4.2蛋白、4.9蛋 白相連接構(gòu)成。這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過(guò)錨蛋白(又稱2.1蛋 白)固定在細(xì)胞膜上。(圖6-1) w 膜骨架系統(tǒng)對(duì)維持紅細(xì)胞的形狀、穩(wěn)定性和變形性起 著重要作用。收縮蛋白是膜骨架最主要的組成部分。 由鏈和

3、鏈?zhǔn)孜蚕喾捶较蚺ず闲纬啥垠w(SPD),其二 聚體再以首尾相連形成四聚體(SPT)。鏈和鏈分別 含有22個(gè)和19個(gè)大約由106個(gè)氨基酸組成的重復(fù)片段, 重復(fù)片段的螺旋1與螺旋2相連接,與螺旋3一起構(gòu)成空 間重復(fù)結(jié)構(gòu)單位。鏈和鏈用限制性胰蛋白酶消化后, 經(jīng)SDS-PAGE分析,分別顯示分解成5個(gè)和4個(gè)肽段,即 I和I。紅細(xì)胞膜收縮蛋白自身聚合位點(diǎn)及 其結(jié)構(gòu)區(qū)域異常,會(huì)影響STP的形成和收縮蛋白與其他 骨架蛋白的結(jié)合,而引起膜結(jié)構(gòu)和功能的異常。帶3蛋 白是紅細(xì)胞膜中含量最多的一種跨膜糖蛋白,其跨膜區(qū) 多肽鏈穿膜14次，能高速轉(zhuǎn)運(yùn)陰離子，維持細(xì)胞內(nèi)離 子的平衡,所以又稱為陰離子通道。 w 紅細(xì)胞膜上

4、的糖類很多,含量較多的是氨基糖 類,包括氨基半乳糖(GalNH2)、氨基葡萄糖 (GleNH2)、乙酰氨基葡萄糖(GleNAc)、和乙 酰氨基半乳糖(GalNAc)。此外還有巖藻糖 （Fuc）和乙酰神經(jīng)氨酸(NANA),又稱唾液酸 或涎酸。膜上的糖都與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合以 糖蛋白或糖脂蛋白形式存在,糖蛋白的糖鏈大 多數(shù)伸向膜外,有細(xì)胞天線之稱,具有受體反應(yīng)、 抗原性、信息傳遞等多種功能。 w 紅細(xì)胞膜脂質(zhì)包括3種成分：磷脂(占60%)，膽固醇和 中性脂肪(占33%)，其余為糖脂。磷脂與膽固醇能與 血漿中脂類交換。磷脂分為兩大類：甘油磷脂和鞘磷 脂。甘油磷脂通常與絲氨酸、乙醇胺、膽堿及肌醇結(jié) 合,

5、分別稱為絲氨酸磷脂(PS)、乙醇氨磷脂(PE)、膽堿 磷脂(PC)和肌醇磷脂(PI)。鞘磷脂(SM)不含甘油，代 之為鞘氨醇。人紅細(xì)胞膜總磷脂中，PC占28%，PE占 27%，PS占14%，SM占27%，PI、磷脂酸和溶血膽堿 磷脂占2%3%。這些磷脂都是兩性物質(zhì)，即一個(gè)分子 內(nèi)有極性和非極性兩種基團(tuán)。這種特性在膜脂質(zhì)雙層 形成中起重要作用。紅細(xì)胞膜含游離膽固醇較多，膽 固醇酯較少。膽固醇含量與磷脂含量有一定的比例， 膽固醇/磷脂(C/P)比值約為0.81.0。 w 紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)根據(jù)流動(dòng)鑲嵌學(xué)說(shuō)的基本論點(diǎn)，紅細(xì)胞 膜以脂質(zhì)雙層為膜的支架，膜蛋白鑲嵌在脂質(zhì)雙層中 又相互連結(jié)形成膜的骨架。膜結(jié)構(gòu)有

6、兩個(gè)最基本的特 征：紅細(xì)胞膜的流動(dòng)性和膜的不對(duì)稱性。 w 紅細(xì)胞膜的不對(duì)稱性是指其脂質(zhì)雙層中內(nèi)外兩側(cè)脂類 分布的不均一性及其理化性質(zhì)的不同，以及膜蛋白在 脂質(zhì)雙層內(nèi)外兩側(cè)分布的不對(duì)稱性。脂質(zhì)雙層的外層 富含PC和SM，內(nèi)層脂類以PS和PE為主。這種不對(duì)稱 性發(fā)生變化,會(huì)使紅細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,如鐮狀紅細(xì)胞 貧血患者的紅細(xì)胞膜內(nèi)層的20%的PS外翻。PS為凝血 酶原的激活劑,而促進(jìn)了血栓的發(fā)生。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)PS 外翻還與紅細(xì)胞的老化、凋亡、細(xì)胞識(shí)別及細(xì)胞吞飲 有關(guān)。 w 膜蛋白在脂質(zhì)雙層兩側(cè)的分布不對(duì)稱是絕對(duì)的，如糖 蛋白、糖鏈都位于膜的外側(cè)。膜蛋白結(jié)構(gòu)上兩側(cè)的不 對(duì)稱性保證了膜的方向性功能。紅細(xì)胞

7、膜的不對(duì)稱性 是維持其正常形態(tài)和功能的基礎(chǔ)之一。膜的流動(dòng)性是 指膜內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)性，主要是指脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的運(yùn) 動(dòng)。.膜的脂類在一定溫度下， 可以從流動(dòng)的液晶態(tài) 轉(zhuǎn)為晶態(tài)，晶態(tài)也可轉(zhuǎn)為液晶態(tài)。生理?xiàng)l件下膜一般 處于液晶態(tài)，即膜脂總是處于流動(dòng)狀態(tài)。由于脂質(zhì)雙 層的流動(dòng)性，膜蛋白也在運(yùn)動(dòng)中，可在脂質(zhì)雙層中作 側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。膜的這種流動(dòng)性與紅細(xì)胞形態(tài) 和功能密切相關(guān)。膜骨架蛋白對(duì)維持紅細(xì)胞膜的這兩 個(gè)基本特征有重要作用，任何損傷膜骨架蛋白的因素 均可影響紅細(xì)胞膜的這兩個(gè)基本特征。 二、紅細(xì)胞膜的功能 w 1.維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)及變形性 紅細(xì)胞表面積大， 呈雙凹盤(pán)狀，平均直徑7.2um左右，流動(dòng)

8、于血管和多 個(gè)組織器官中。其變形性有利于其自身通過(guò)微循環(huán)， 如脾竇的毛細(xì)血管直徑只有23um，正常紅細(xì)胞通過(guò) 時(shí)形態(tài)從盤(pán)狀變?yōu)榧?xì)條狀，而得以通過(guò)，使血流通暢。 而老化的紅細(xì)胞變形性差，則被扣捕清除。有核紅細(xì) 胞也因不能通過(guò)骨髓血竇的毛細(xì)血管而被阻擋。紅細(xì) 胞的這一特性有其重要的生理意義。 w 2.物質(zhì)的運(yùn)輸 紅細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換都是通過(guò)紅細(xì)胞 膜來(lái)完成的。紅細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙層保證了脂溶性強(qiáng)的 02和C02靠單純物理擴(kuò)散形式迅速通過(guò)。其他的物質(zhì) 運(yùn)輸還有： w (1)離子的運(yùn)輸：紅細(xì)胞內(nèi)外無(wú)機(jī)離子、糖等濃度差別 很大，許多物質(zhì)的運(yùn)輸都有各自的機(jī)制。帶3蛋白是 陰離子通道，主要介導(dǎo)HC03- /Cl

9、穿過(guò)紅細(xì)胞膜，以1： 1交換。紅細(xì)胞膜上的Na+ATP酶和Ca2+- Mg2+ATP酶,起著主動(dòng)運(yùn)輸?shù)淖饔?。紅細(xì)胞內(nèi)的K+是 血漿中+含量的30倍，正是Na+-K+ATP酶泵出Na+泵 入K+的結(jié)果。Ca2+-Mg2+ATP酶也使Ca2+濃度維持 恒定。除以上離子的主動(dòng)運(yùn)輸外，還有Na+-Na+； Na+-K+（不需ATP）；Ca2+-K+等的離子交換，維持 了紅細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡。 w (2)水的運(yùn)輸：膜脂是疏水的，水分子較難通 過(guò)。紅細(xì)胞膜上有水的通道，稱AQP(Aqua proin)-CHIP，維持細(xì)胞內(nèi)外水的平衡，保護(hù) 紅細(xì)胞不被破溶。 w (3)葡萄糖的運(yùn)轉(zhuǎn)：紅細(xì)胞膜上有葡萄糖運(yùn)轉(zhuǎn)

10、 體，稱GLUT。這是一個(gè)家族，共有5種 (GLUT1-5)。紅細(xì)胞膜上存在GLUT1 ，含492 個(gè)氨基酸，它的C端及N段都伸向胞漿面，跨 膜部分穿膜12次，其運(yùn)轉(zhuǎn)方式是通過(guò)變構(gòu)將 葡萄糖運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)。 w 3.紅細(xì)胞膜的抗原性 紅細(xì)胞膜上的血型 抗原物質(zhì)是由遺傳基因決定的，為糖蛋 白或糖脂。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)400多種抗原物質(zhì)， 分屬于20 多個(gè)血型系統(tǒng)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)衰 老的紅細(xì)胞膜上出現(xiàn)了稱之為“老化抗 原”(senescent ce11 antigen，SCA)的新 抗原，與血漿中的自身抗體結(jié)合后，衰 老的紅細(xì)胞被吞噬細(xì)胞識(shí)別清除?！袄?化抗原”的性質(zhì)還不十分清楚。 4.紅細(xì)胞的免疫功能 紅細(xì)胞不僅

11、參與機(jī)體的免疫反應(yīng)， 還參與免疫調(diào)控，其免疫功能是其他免疫細(xì)胞所無(wú)法 代替的。 (1)清除免疫復(fù)合物的作用：紅細(xì)胞膜上有補(bǔ)體C3b的受 體(CR1)，能粘附血漿中的抗原-抗體-補(bǔ)體復(fù)合物(IC)， 攜帶IC的紅細(xì)胞通過(guò)肝脾時(shí)，吞噬細(xì)胞表面的Fc受體 和CR1受體分別與IC中抗體的Fc段和補(bǔ)體C3b結(jié)合， 此時(shí)紅細(xì)胞與IC解離，再度進(jìn)入血循環(huán)，從而促進(jìn)了 吞噬細(xì)胞對(duì)IC 的清除，防止了IC 在組織沉積對(duì)組織 細(xì)胞的損傷。雖然平均每個(gè)紅細(xì)胞上CR1位點(diǎn)數(shù)(950 個(gè))少于白細(xì)胞，但紅細(xì)胞的數(shù)量眾多，血循環(huán)中95% 的CR1位于紅細(xì)胞膜上，紅細(xì)胞清除IC的機(jī)會(huì)比白細(xì) 胞大5001000倍。同時(shí)也防止

12、了由于IC過(guò)多地粘附在 吞噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞上而引起的免疫抑制作用，間接 提高了吞噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等的免疫功能。 w (2)對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)控作用：紅細(xì)胞能將粘附的IC中的 補(bǔ)體降解為C3d，后者可與膜上的CR2受體結(jié)合，誘 導(dǎo)B細(xì)胞增殖分化，產(chǎn)生抗體；紅細(xì)胞膜上的 LEA3(淋巴細(xì)胞功能抗原3)與T 淋巴細(xì)胞CD2作用而 激活T淋巴細(xì)胞的免疫功能；紅細(xì)胞還能直接增強(qiáng)NK 細(xì)胞的抗腫瘤作用； 紅細(xì)胞膜上CR1、CR3和吞噬細(xì) 胞上的CRl、CR3、FCR和CD4共同作用可明顯促進(jìn)吞 噬細(xì)胞的吞噬功能，而且紅細(xì)胞上的超氧化物歧化酶 (SOD)能及時(shí)清除吞噬細(xì)胞在吞噬過(guò)程中釋放出的大 量氧自由基，避免

13、了其對(duì)吞噬細(xì)胞的損傷。 w (3)對(duì)補(bǔ)體活性的調(diào)節(jié)：紅細(xì)胞膜上有三種抑制補(bǔ)體 活化的分子：衰變加速因子(decay acce1erating factor， DAF，CD55)可下調(diào)C3轉(zhuǎn)化酶的活性，使C3不能轉(zhuǎn)化 為C3b，從而補(bǔ)體反應(yīng)不能進(jìn)行。陣發(fā)性睡眠性血紅 蛋白尿癥患者因缺失DAF，C3b增多而造成溶血；反 應(yīng)性溶血的膜抑制劑和補(bǔ)體8結(jié)合蛋白(C8 binding protein)分別是抑制C5b-8復(fù)合物形成和與C8 - 結(jié)合， 結(jié)果都抑制了C9的聚合，不能形成膜攻擊復(fù)合物 C5b6789，使紅細(xì)胞膜免受損傷。這些物質(zhì)都是含糖 肌醇磷脂的膜蛋白，靠糖肌醇磷脂固定在膜上。 w 5.紅細(xì)

14、胞膜上的受體 除了前面已涉及到的有 關(guān)免疫功能的受體外，紅細(xì)胞膜上還有： w (1)激素類受體：有胰島素、高血糖素受體。 w (2)遞質(zhì)類受體：有去甲腎上腺素、異丙基腎 上腺素受體。 w 上述的這兩類受體都是經(jīng)核苷酸環(huán)化酶的作 用，使ATP和GTP (三磷酸鳥(niǎo)苷)分別形成 cAMP和cGMP(環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷)，再作用于各種激 酶調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝作用。 w (3)病毒受體：如流感病毒受體。 w (4)其他：幼紅細(xì)胞膜上有轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)， 帶Fe3+的轉(zhuǎn)鐵蛋白先與TfR結(jié)合，通過(guò)胞飲作 用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)參與Hb的合成。TfR隨著幼紅細(xì) 胞的分化發(fā)育逐漸減少， 從原始紅細(xì)胞膜上 有80萬(wàn)個(gè)至網(wǎng)織紅細(xì)胞

15、膜上10萬(wàn)個(gè)，完全成 熟的紅細(xì)胞膜上無(wú)；幼紅細(xì)胞膜上有紅細(xì)胞 生成素(EPO)受體，可接受EPO，促使幼紅細(xì) 胞增殖分化。 三、影響紅細(xì)胞膜穩(wěn)定的因素 w 影響紅細(xì)胞膜穩(wěn)定的因素很多，常見(jiàn)的有： w 1.紅細(xì)胞膜蛋白有遺傳性缺陷 包括收縮蛋白、 錨蛋白、帶3蛋白、4.1蛋白、4.2蛋白等的缺 陷。當(dāng)某組分蛋白缺乏或結(jié)構(gòu)異常致連結(jié)缺 陷等，均可導(dǎo)致膜的穩(wěn)定性和變形性下降。 膜蛋白的缺陷還可致膜脂質(zhì)雙層不穩(wěn)定，形 成囊泡而丟失。 w 2.化學(xué)因素 如氧化損傷，特別是當(dāng)紅細(xì)胞有酶的缺陷 和Hb異常，抗氧化能力下降時(shí)。氧化損傷可使膜骨架 蛋白，特別是收縮蛋白發(fā)生聚集交聯(lián)，破壞了膜骨架 的正常結(jié)構(gòu)；膜脂

16、質(zhì)過(guò)氧化，脂肪酸鏈斷裂，脂質(zhì)過(guò) 氧化物與膜蛋白發(fā)生交聯(lián)；Hb氧化變性，形成變性珠 蛋白小體(Heinz body)沉積在膜上，均可破壞膜的結(jié) 構(gòu)、穩(wěn)定性和變形性。 w 3.免疫因素 紅細(xì)胞結(jié)合了自身抗體和(或)補(bǔ)體C3b后， 被吞噬細(xì)胞識(shí)別，整個(gè)細(xì)胞被吞噬或是部分膜被反復(fù) 多次吞噬，造成膜蛋白及膜脂質(zhì)過(guò)度喪失，紅細(xì)胞變 為球形。還可有補(bǔ)體被激活形成膜攻擊復(fù)合物 （C5b6789），導(dǎo)致膜穿孔。 w 4.酶代謝異常，ATP生成不足 能量代謝紊亂， 鈉-鈣泵功能失調(diào)，膜鈣積聚；膜收縮蛋白磷 酸化作用減弱，影響鈣與膜收縮蛋白-肌動(dòng)蛋 白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，均可使膜僵硬失去變形性。 另外還導(dǎo)致K+、H20外流

17、，使紅細(xì)胞脫水變 形。 w 5.生物因素 生物毒素(某些蛇毒、蜂毒、蝎 毒、細(xì)菌毒素等)，可直接破壞紅細(xì)胞膜。如 產(chǎn)氣莢膜梭狀芽胞桿菌產(chǎn)生的磷脂酶C能直接 分解紅細(xì)胞膜磷脂 第二節(jié) 血紅蛋白 w 一、血紅蛋白的組成 w 血紅蛋白(hemoglobin，Hb)是成熟紅細(xì)胞的主 要蛋白質(zhì)，占細(xì)胞干重的96%，占細(xì)胞容積的 35%。約65%的血紅蛋白合成于有核紅細(xì)胞期， 另有35%合成于網(wǎng)織紅細(xì)胞階段。正常血紅蛋 白是由兩對(duì)珠蛋白肽鏈和4個(gè)亞鐵血紅素構(gòu)成 的4個(gè)亞基組成的，其相對(duì)分子質(zhì)量64 458 。 其合成受鐵的供應(yīng)、原卟啉和珠蛋白合成的 影響。 w ()血紅素 w 血紅素(heme)是鐵原子和

18、原卟啉的復(fù)合物，是Hb、 Mb、多種酶(如過(guò)氧化物酶)和多種細(xì)胞色素的輔基， 其合成場(chǎng)所在有核紅細(xì)胞和肝細(xì)胞的線粒體內(nèi)。血紅 素合成后，離開(kāi)線粒體，在胞質(zhì)內(nèi)與珠蛋白肽鏈結(jié)合 為血紅蛋白。在血紅素合成過(guò)程中， 酶的缺陷引起卟 啉或其前體在體內(nèi)蓄積可導(dǎo)致卟啉病(prophyria)。鐵 的供應(yīng)不足或鐵利用障礙，均會(huì)影響血紅素的合成， 使紅細(xì)胞內(nèi)游離原卟啉增高，其檢測(cè)結(jié)果可作為判斷 鐵代謝狀況的間接指標(biāo)。 w (二)珠蛋白 w 人類血紅蛋白的珠蛋白肽鏈有6種，分別命名為：、 、鏈。鏈含141個(gè)氨基酸殘基，非肽 鏈(、肽鏈)含146個(gè)氨基酸殘基。珠蛋白肽鏈的 分子結(jié)構(gòu)及合成由基因決定， 和珠蛋白基因相

19、互鄰 近，組成“基因簇”，位于第16號(hào)染色體的短臂上， 、珠蛋白基因相互鄰近，組成“基因簇”， 位于第11號(hào)染色體短臂上，其遺傳方式為常染色體共 顯性遺傳。珠蛋白肽鏈的合成從胚胎期開(kāi)始是先有 鏈和鏈的合成并迅速達(dá)到高峰，35個(gè)月時(shí)鏈開(kāi)始 合成，到妊娠末期鏈的合成上升，而鏈合成下降， 鏈在胚胎期和成人后合成均是低水平的，而、鏈 只在胚胎的312周內(nèi)合成。珠蛋白按四級(jí)結(jié)構(gòu)和血紅 素形成血紅蛋白。 w (三)生理性血紅蛋白的種類 w 如前所述，正常人珠蛋白多肽鏈的合成從胚胎至成人 呈規(guī)律性的變化。正常成人血紅蛋白有3種，分別是 由兩條鏈和兩條非鏈組成，既HbA(22)，占 血紅蛋白總量的96%-98

20、%；HbA2(22)，一直處于 低水平，占總量的1.0%- 3.1%；HbF(22)占總量的 2%以下；HbF(又稱胎兒血紅蛋白)，是胎兒血紅蛋白 的主要成分，占其總量的80%以上，胎兒出生后， HbF即迅速下降，2歲時(shí)接近成人HbF水平。此外尚有 3種胚胎血紅蛋白：Hb Gower1，Hb Gower2，Hb Portland。這3種血紅蛋白在胚胎3周開(kāi)始出現(xiàn)至12周 完全消失，此后HbF 開(kāi)始占優(yōu)勢(shì)。珠蛋白生成障礙 貧血的患者，胚胎期的鏈合成可延續(xù)至成人，用聚 丙烯酰胺凝膠電泳可檢出該鏈 二、影響血紅蛋白結(jié)構(gòu)和功能的因素 w 血紅蛋白的功能主要是運(yùn)輸O2和CO2。影響血紅蛋白 結(jié)構(gòu)和功能的

21、因素有： w 1. 珠蛋白基因缺失或缺陷 造成血紅蛋白結(jié)構(gòu)和功能異常，分為 兩大類：一類是由珠蛋白基因缺失或基因缺陷導(dǎo)致一種或一種 以上的珠蛋白肽鏈不能合成或合成不足，如珠蛋白基因缺失， 鏈不能合成或合成不足，結(jié)果形成的HbH(4)、Hb Barts(4)兩 種異常血紅蛋白，都對(duì)氧有極高的親和力，失去向組織釋放氧 的功能，而且極不穩(wěn)定，易發(fā)生沉淀形成包涵體，導(dǎo)致溶血； 另一類是基因缺陷導(dǎo)致某一肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)中的某一氨基酸被 替換或丟失，影響了血紅蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能。如對(duì)氧的 親和力過(guò)高導(dǎo)致紅細(xì)胞增多癥；結(jié)構(gòu)的異常導(dǎo)致血紅素中的 Fe2+ 易被氧化成Fe3+，形成高鐵血紅蛋白(MHb)，失去

22、運(yùn)輸氧 的功能，而且常不穩(wěn)定，易形成變性珠蛋白小體(Heinz小體)， 導(dǎo)致溶血。珠蛋白的異常還可使紅細(xì)胞形態(tài)異常，如靶形紅細(xì) 胞、鐮狀紅細(xì)胞等。 w 2. 酶缺陷 高鐵血紅蛋白還原酶系統(tǒng)的缺陷導(dǎo)致高鐵血 紅蛋白(MHb)形成。 w 3. 化學(xué)藥物中毒 常見(jiàn)的有氧化性藥物、硫化物、一氧 化碳(CO)等，導(dǎo)致MHb、SHb、HbC0形成。 第三節(jié) 紅細(xì)胞代謝 w 一、紅細(xì)胞糖代謝 w 紅細(xì)胞完全成熟后，不再有細(xì)胞器。為維持其正常生 理功能，保證一定的能量代謝，仍保留了一整套完整 的糖代謝的酶類。紅細(xì)胞的主要能源是葡萄糖，其分 解代謝為無(wú)氧酵解和磷酸戊塘兩個(gè)途徑。糖代謝產(chǎn)物 的能量與中間代謝產(chǎn)物用

23、來(lái)維持細(xì)胞本身的生命活動(dòng) 主要有以下幾個(gè)方面的作用： 維持紅細(xì)胞內(nèi)高鉀、 低鈉、低鈣狀態(tài)；維持血紅蛋白分子中的鐵處于2 價(jià)鐵形式；防止細(xì)胞內(nèi)各種蛋白質(zhì)分子(Hb、酶、 膜蛋白等)中一SH基被氧化，維持紅細(xì)胞的正常形態(tài)； 調(diào)節(jié)血紅蛋白對(duì)氧的親和力。 w ()葡萄糖無(wú)氧酵解 w 1無(wú)氧糖酵解 是紅細(xì)胞獲得能量的唯一途 徑。在糖酵解途徑中，葡萄糖分解為丙酮酸 或乳酸。每1mol葡萄糖分解可凈獲得2mol ATP。其代謝產(chǎn)物NADH是高鐵血紅蛋白還原 酶的輔酶，在維持血紅蛋白分子中的鐵處于 還原狀態(tài)，保持血紅蛋白的攜氧能力等方面 具有作用。通常情況下，紅細(xì)胞內(nèi)90%95% 的葡萄糖代謝通過(guò)無(wú)氧酵解途徑

24、。 w 22，3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)代謝支路 該代謝支 路是葡萄糖無(wú)氧酵解過(guò)程中，在1,3- 二磷酸甘油酸 (1,3-DPG)形成后，存在的另一條代謝途徑，稱為2,3- DPG支路。該支路調(diào)節(jié)決定了ADP磷酸化為ATP的量， 更重要的是調(diào)節(jié)了紅細(xì)胞內(nèi)2,3-DPG的濃度，進(jìn)而調(diào) 節(jié)了血紅蛋白對(duì)氧的親和力。在所有的貧血性疾病患 者的紅細(xì)胞中，2,3-DPG的含量可明顯增高，而且增 高程度與血紅蛋白濃度呈負(fù)相關(guān)。2,3-DPG含量代償 性增高導(dǎo)致血紅蛋白與氧的親和力降低，有利于氧向 組織內(nèi)釋放。 w 3糖酵解途徑的酶缺乏 現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有10種酶缺乏可引起 溶血，包括己糖激酶(HK)、葡萄糖磷

25、酸異構(gòu)酶(GPI )、 磷酸果糖激酶(PFK)、磷酸果糖醛縮酶(PFA或ALD)、 磷酸丙糖異構(gòu)酶（TPI)、甘油醛磷酸脫氫酶(GAPD)、 磷酸甘油酸激酶(PGK)、烯醇化酶(END或PPE)、丙酮 酸激酶（PK)、二磷酸甘油酸變位酶(DPGM)。其中紅 細(xì)胞PK缺乏引起的溶血性貧血略微多見(jiàn)。另外PGK、 TPI和PFK缺乏除了導(dǎo)致溶血性貧血外，若伴有多個(gè) 組織的同時(shí)缺陷，則出現(xiàn)神經(jīng)、精神和肌肉的癥狀， 如智力、語(yǔ)言發(fā)育障礙和步行困難。 w (二)磷酸戊糖途徑與谷胱甘肽途徑 w 1磷酸戊糖途徑 紅細(xì)胞內(nèi)約5%10%的葡萄 糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑(又稱磷酸己糖通路)。該 代謝途徑所生成的還原性輔酶

26、(NADPH)通 過(guò)谷胱甘肽途徑，在防止紅細(xì)胞的多種蛋白 質(zhì)分子中SH基團(tuán)被氧化和維持紅細(xì)胞膜穩(wěn) 定中起重要作用。磷酸戊糖途徑生成的磷酸 核糖可參與嘌呤核苷的生物合成，又可合成 ATP，這對(duì)血液的體外保存有重要意義。 w 2谷胱甘肽途徑 NADPH是谷胱甘肽還原酶 (GR)的輔酶，有使谷胱甘肽處于還原狀態(tài)的 能力。還原性谷胱甘肽(GSH)通過(guò)與含二硫化 合物的蛋白質(zhì)(P-S-S-R)的交換作用，使含有 一SH基團(tuán)的蛋白質(zhì)保持在還原狀態(tài)(P-SH)。 另外，GSH在谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px) 的催化下，可使體內(nèi)產(chǎn)生的H202降解為H20， 防止了H202對(duì)紅細(xì)胞的損傷。谷胱甘肽的生 物合

27、成需要有谷胱甘肽合成酶(GSH-Syn)與谷 胱甘肽合成酶(GSH-Syn)的催化。 w 3磷酸戊糖途徑及谷胱甘肽途徑酶缺陷 最 常見(jiàn)的為葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)的缺 陷， 另外還有葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)、 谷胱甘肽還原酶(GR)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 (GSH-Px)、 谷胱甘肽合成酶(GSH-Syn) -谷 氨酰半胱氨酸合成酶（-GCS）、谷胱甘肽 硫轉(zhuǎn)移酶（GST）等酶的缺陷。 w （三）其他： w 1網(wǎng)織紅細(xì)胞的糖代謝 網(wǎng)織紅細(xì)胞由于具有線粒體， 含有較完整的線粒體酶系統(tǒng)，因此網(wǎng)織紅細(xì)胞內(nèi)的葡 萄糖不僅通過(guò)無(wú)氧糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑代謝， 也可通過(guò)三羧酸循

28、環(huán)代謝。其耗氧量是成熟紅細(xì)胞的 60倍，葡萄糖的消耗量是成熟紅細(xì)胞的7.5倍以上。網(wǎng) 織紅細(xì)胞的這種能量代謝特點(diǎn)，使其能以很高的速率 促進(jìn)ADP磷酸化為ATP，并提供合成血紅素的琥珀酸。 w 2. 紅細(xì)胞的其他能源代謝 紅細(xì)胞除將葡萄糖作為主 要能源外，還可利用其他物質(zhì)作為能源，包括：腺苷、 肌苷、果糖、甘露糖、半乳糖、二羥丙糖、乳酸等。 在某些特定情況下具有重要意義，如血液儲(chǔ)存等。 二、紅細(xì)胞鐵代謝 w 鐵(iron)是人體必需的微量元素，幾乎存在于 所有的細(xì)胞內(nèi)。在人體內(nèi)鐵除主要參與血紅 蛋白、肌紅蛋白的合成外，還參加體內(nèi)的一 些生物氧化過(guò)程，包括線粒體的電子傳遞、 兒茶酚胺代謝及DNA的

29、合成。另外，約有半 數(shù)參加三羧酸循環(huán)的酶和輔酶均含有鐵或需 有鐵的存在。當(dāng)鐵缺乏時(shí)，除導(dǎo)致缺鐵性貧 血外，同時(shí)影響細(xì)胞和組織的氧化還原功能， 導(dǎo)致多方面的功能紊亂。 w 1.人體內(nèi)鐵的分布 正常人體內(nèi)鐵的總量約為35g (男 性約為50mg/kg、女性約為40mg/ kg)。人體內(nèi)鐵的分 布中，血紅蛋白鐵占比例最大，轉(zhuǎn)運(yùn)鐵僅占0.1%，但 轉(zhuǎn)運(yùn)中的鐵是最活躍的部分。組織鐵中各種酶和輔酶 含有的鐵含量也很少，但對(duì)每一個(gè)細(xì)胞的代謝至關(guān)重 要；易變池鐵指鐵離開(kāi)血漿進(jìn)入組織或細(xì)胞間，與細(xì) 胞膜或細(xì)胞間的蛋白短暫結(jié)合的鐵。貯存鐵部分，包 括鐵蛋白和含鐵血黃素，其功能是貯存體內(nèi)多余的鐵， 當(dāng)身體需要時(shí)，仍

30、可動(dòng)員為功能鐵。 w 2. 鐵的來(lái)源與吸收 體內(nèi)代謝的鐵有內(nèi)、外兩個(gè)來(lái)源 w (1)外源性鐵：主要來(lái)源于食物，以海帶、木耳、香菇、肝、肉 類、動(dòng)物血及豆類中較豐富。成年人每天從食物中可獲得 1020mg鐵，但只有10%的鐵(即12mg)被吸收。鐵的吸收部位 主要在十二指腸和空腸上段的粘膜，是主動(dòng)的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)。食物 中的鐵經(jīng)胃酸、胃酶及氨基酸作用轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2+與鐵螯合物結(jié)合， 防止了因不溶解而沉淀。鐵的吸收過(guò)程是腸道粘膜細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn) 鐵蛋白(Tf)分泌至腸腔內(nèi)與鐵結(jié)合后，再與腸粘膜微絨毛的受體 結(jié)合而進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞內(nèi)。在粘膜細(xì)胞內(nèi)，F(xiàn)e2+被銅藍(lán)蛋白及 其他亞鐵氧化酶氧化為Fe3+后，與細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)鐵

31、蛋白結(jié)合越過(guò) 細(xì)胞膜進(jìn)人毛細(xì)血管網(wǎng)。一部分鐵與去鐵鐵蛋白結(jié)合形成鐵蛋 白，存于細(xì)胞內(nèi)，35天后隨腸粘膜細(xì)胞的更新脫落而排出體外。 另外，當(dāng)誤服大量鐵劑時(shí)，鐵亦可被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入粘膜細(xì)胞內(nèi)， 使腸道對(duì)鐵的吸收失去控制，而發(fā)生急性鐵中毒。 w 影響鐵吸收的因素有：體內(nèi)鐵的貯存量減少時(shí)，吸 收量增加； 胃腸道的分泌物中胃酸有利于食物中鐵 的游離和形成Fe2+的螯合物而被吸收，分泌的粘蛋白 及膽汁也有穩(wěn)定和促進(jìn)鐵吸收的作用；食物的組成， 食物中的肌紅蛋白、血紅蛋白經(jīng)蛋白酶消化后，游離 的血紅素鐵可直接進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞；蛋白質(zhì)分解后的 氨基酸、酰胺及胺類可與鐵形成易于溶解的亞鐵螯合 物以利于吸收，而蔬菜及谷類

32、食物中的鐵多為高鐵化 合物，易與植物中的植酸、草酸、磷酸形成不溶解的 鐵復(fù)合物，無(wú)法被吸收；藥物的影響，如維生素C、 琥珀酸、乳酸、枸櫞酸等可使Fe3+還原為Fe2+， 以 利于吸收，而氧化劑、磷酸鹽、鞣酸、碳酸鹽可影響 鐵的吸收。 w (2)內(nèi)源性鐵：當(dāng)紅細(xì)胞衰亡后，被肝、脾及骨髓中的 單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)吞噬清除。正常人每24小時(shí)約有 6.3g血紅蛋白被氧化為高鐵血紅蛋白后血紅素與珠蛋 白解離，釋放出的鐵約為21mg，是吸收的外源性鐵 的1520倍，其絕大多數(shù)與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合被再利用。 w 為了保持體內(nèi)鐵的動(dòng)態(tài)平衡，正常成年男性及無(wú)月經(jīng) 婦女每天需吸收0.51mg，嬰兒約需0.51.5mg，有

33、月 經(jīng)婦女約需12mg，孕婦約需25mg的鐵。加上利用 的內(nèi)源性21mg，一般正常成人每天利用鐵的量是 22mg左右。 w 3.鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)及利用 每個(gè)轉(zhuǎn)鐵蛋白可結(jié)合12個(gè)Fe3+,與 轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合后的鐵被運(yùn)輸至骨髓及各個(gè)組織中。結(jié) 合了F3+的轉(zhuǎn)鐵蛋白在幼紅細(xì)胞和網(wǎng)織紅細(xì)胞表面與 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)結(jié)合,通過(guò)胞飲作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)后, 轉(zhuǎn)鐵蛋白與再度被還原成Fe2+的鐵離子分離,Fe2+在 線粒體與原卟啉合成血紅素。多余的鐵以鐵蛋白的 形式存于細(xì)胞內(nèi)。鐵的利用受血紅素合成障礙和巨噬 細(xì)胞對(duì)鐵的釋放異常的影響。 w 4.鐵的貯存與排泄 鐵主要以鐵蛋白和含鐵血黃素的形式貯存在 骨髓、肝、脾等多種細(xì)胞

34、中和血漿內(nèi)。鐵蛋白是水溶性的氫氧 化鐵磷酸化合物與去鐵鐵蛋白結(jié)合而成,其分子近似球形, 有一蛋 白質(zhì)外殼,其內(nèi)部可容納2000個(gè)鐵原子,當(dāng)鐵最大飽和時(shí),其相對(duì)分 子質(zhì)量約為800000。 血清鐵蛋白(serum ferritin,SF)測(cè)定結(jié)果是 判斷體內(nèi)鐵貯存量最敏感的指標(biāo)之一。含鐵血黃素是變性式聚 合的鐵蛋白,為水溶性。骨髓中巨噬細(xì)胞內(nèi)外的含鐵血黃素和鐵 蛋白,由于其在幼紅細(xì)胞外,稱為細(xì)胞外鐵(extracellular iron), 和存 在于幼紅細(xì)胞內(nèi)的鐵蛋白,即細(xì)胞內(nèi)鐵,均可經(jīng)鐵染色(普魯士藍(lán)反 應(yīng))鏡下進(jìn)行觀察,為骨髓可染鐵,它的多少反應(yīng)了機(jī)體貯存鐵的多 少。當(dāng)機(jī)體缺鐵時(shí),貯存鐵被

35、消耗,可合成全身1/31/2的血紅蛋白, 以致可染鐵減少或消失。當(dāng)貯存鐵耗盡后再繼續(xù)缺鐵才會(huì)出現(xiàn) 貧血. 骨髓可染鐵消失是診斷缺鐵的重要指標(biāo)之一。如有細(xì)胞外 鐵的存在,可排除缺鐵性貧血。骨髓可染鐵的鏡下觀察還可發(fā)現(xiàn) 鐵過(guò)多或鐵代謝障礙時(shí)的鐵分布異常。 w 正常成人每天約排出1mg鐵,主要隨胃腸道脫 落的上皮細(xì)胞、膽汁等排出,少量經(jīng)泌尿生殖 道 皮膚及粘膜脫落的上皮細(xì)胞排泄。育齡婦 女平均每天排出2mg鐵,主要由月經(jīng)排出較多 的鐵。當(dāng)體內(nèi)鐵負(fù)荷過(guò)多時(shí),每天可排出4m鐵, 而在缺鐵時(shí),鐵的排泄可減少50%。 w 5、鐵代謝異常 鐵的攝入、利用和排泄靠自 身進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)與平衡,任何因素破壞其動(dòng)態(tài) 平

36、衡，則發(fā)生鐵代謝紊亂。常見(jiàn)由于各種原 因?qū)е碌蔫F缺乏而致的缺鐵性貧血、鐵利用 障礙導(dǎo)致鐵的鐵粒幼細(xì)胞貧血和慢性疾病性 貧血。也可見(jiàn)鐵過(guò)多(如食物中鐵過(guò)多而致鐵 的攝人量過(guò)多、腸粘膜對(duì)鐵吸收調(diào)節(jié)功能失 常和多次輸血等)而致的血色病和含鐵血黃素 沉著癥等 三 紅細(xì)胞核苷酸代謝 w 細(xì)胞分裂增殖的基本條件之是DNA的合成,影響DNA 合 成 的 常 見(jiàn) 因 素 為 葉 酸 ( F o l a c i n ) 和 維 生 素 B12(vitanB12)缺乏。 w 1.葉酸和維生素B12,在DNA合成中的作用 葉酸經(jīng)腸 道吸收入肝,受葉酸還原酶、二氫葉酸還原酶及NADPH 的作用,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谢钚缘乃臍淙~

37、酸(TPH)。 TPH是 DNA合成過(guò)程中的輔酶-其最重要的作用是轉(zhuǎn)運(yùn)“一碳 團(tuán)”，參與嘌呤核苷酸的代謝,特別是胸腺嘧啶核苷 酸的合成。當(dāng)葉酸缺乏時(shí),DNA合成受阻。而維生素 B12的作用是使5-甲酰四氫葉酸去掉甲基轉(zhuǎn)為可參與 胸腺嘧啶核苷酸合成的四氫葉酸,故維生素B12缺乏時(shí) ,可致四氫葉酸的再生發(fā)生障礙,結(jié)果和葉酸缺乏相 似,影響了DNA的合成。葉酸和維生素B12,在dNA合成 申的作用見(jiàn)圖-6-2。 w DNA合成障礙，合成速度減慢，細(xì)胞增殖的S期延長(zhǎng) 可致細(xì)胞核發(fā)育障礙。造血組織受影響最大，在更新 較快的細(xì)胞，如胃腸道上皮細(xì)胞中也存在著類似的改 變，故在臨床上常表現(xiàn)為巨幼細(xì)胞貧血并伴有

38、胃腸道 癥狀。 w 2、葉酸的代謝 葉酸由喋啶、對(duì)氨基苯甲酸和谷氨酸 組成，在綠葉蔬菜中的含量豐富，水果中的檸檬、香 蕉、瓜類及動(dòng)物臟器(尤其是肝)、酵母和香菇中亦含 有大量葉酸。但葉酸不耐熱，可被過(guò)度烹煮而破壞。 w 人體本身不能合成葉酸，必須靠食物供給。食物中的 葉酸為多聚谷氨酸葉酸，溶解度低，須在小腸內(nèi)被- 谷氨酰胺羧基肽酶分解為單谷氨酸葉酸后方能在空腸 近端被吸收。吸收后的葉酸，在肝中被還原為T(mén)FH再 轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙劝彼猁}貯存在肝內(nèi)。葉酸結(jié)合蛋白(FBP) 對(duì)葉酸的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存具有重要意義，目前已知 FBP分為可溶性葉酸結(jié)合蛋白(s-FBP)和膜葉酸結(jié)合蛋 白兩大類，s-FBP存在于血

39、清、乳汁、腦脊液、尿液 和唾液中。目前對(duì)FBP的來(lái)源及生理功能還不十分清 楚。 w 正常人每天需要葉酸200 ug ，孕婦和哺乳者 為300400ug。人體內(nèi)葉酸貯存量約520 mg， 可供人體50100天之用，故當(dāng)停止攝入葉酸 幾個(gè)月后就可發(fā)生葉酸缺乏癥。嬰幼兒葉酸 攝入不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致脂肪瀉、口炎性腹瀉。維 生素C有促進(jìn)四氫葉酸合成的作用，當(dāng)其缺乏 時(shí)可加重葉酸缺乏。鎮(zhèn)靜劑如苯巴比妥、撲 癇酮等可抑制葉酸代謝，抗癌藥如甲氨蝶呤 可抑制葉酸還原為T(mén)FH，都可引發(fā)巨幼細(xì)胞貧 血。 w 葉酸除主要參與DNA合成外，還在組氨酸轉(zhuǎn) 變?yōu)楣劝彼岬姆磻?yīng)中需要TFH參加。當(dāng)葉酸缺 乏時(shí)，其中間產(chǎn)物亞甲基谷氨酸

40、(FIGLU)增多， 尿中排泄量增多，臨床上常用組氨酸負(fù)荷試 驗(yàn)作為葉酸缺乏的診斷試驗(yàn)。 w 葉酸及其代謝產(chǎn)物主要由腎排泄。糞便中有 少量排泄，膽汁中的葉酸濃度是血中的210 倍，但大部分可由空腸再吸收。 w 3.維生素B12的代謝 維生素B12又稱氰鈷胺(CNCbl)或 鈷胺素(cobalalmin,CB1)，分子中含有鈷原子(Co3+)和 多個(gè)酰胺基，為一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的淡紅色水溶性維生素。 Co3+能與一CH3、CN、一0H和5-脫氧腺苷基團(tuán)結(jié) 合，生成4種化合物：有治療用維生素BI2(CNCb1)和 羥鈷胺(OHCbl)，還有腺苷鈷胺(AdoCbl)和甲基鈷胺 (MeCbl)作為輔酶參與人

41、體內(nèi)的各種生化反應(yīng)。血漿 中鈷胺的主要形式是甲基鈷胺。 w 人類維生素B12的主要來(lái)源是食物，肝、腎、肉類、 蛋類、牛奶及海洋生物中含量豐富。成人每天約需要 25ug，而體內(nèi)貯量約為45mg，可供35年使用，故 一般情況下是不會(huì)缺乏的。 w 維生素B12的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn) 食物中的維生素B12在胃內(nèi) 經(jīng)鹽酸和胃蛋白酶作用分離出來(lái)后，先與胃內(nèi)來(lái)自唾 液的R-蛋白結(jié)合。到十二指腸后，在胰蛋白酶的參與 下，與胃底粘膜壁細(xì)胞分泌的內(nèi)因子(intrinsic factor,IF)結(jié)合形成維生素B12內(nèi)因子復(fù)合體。該復(fù)合 體可抵抗腸道消化酶和腸道細(xì)菌、寄生蟲(chóng)對(duì)維生素 B12的破壞和攝取。維生素B12內(nèi)因子復(fù)合體

42、在有 Ca2+、Mg2+及pH5的條件下，與回腸末端腸粘膜絨 毛上的特殊受體結(jié)合，通過(guò)胞飲作用維生素B12進(jìn)人 腸上皮細(xì)胞。然后在線粒體等細(xì)胞器內(nèi)與轉(zhuǎn)鈷蛋白 (TC )結(jié)合進(jìn)入門(mén)靜脈，被運(yùn)到組織中，其中一半 貯存于肝細(xì)胞內(nèi)。維生素B12的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)還有一個(gè) 肝腸循環(huán)，即每天有鈷胺隨膽汁排入腸腔，而幾乎 90%的鈷胺再與IF結(jié)合被重吸收利用。故即使是嚴(yán)格 的素食者也需1015年后才會(huì)發(fā)生維生素Bl2缺乏。 w 影響維生素B12吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的因素有：胃腸疾病導(dǎo)致 的胃酸、胃蛋白酶分泌減少；全胃切除和一些疾病如 惡性貧血的內(nèi)因子完全缺乏時(shí)影響最大，因?yàn)槟懼?的維生素B12亦不能再吸收；胰腺分泌胰蛋白

43、酶缺乏 等。 w 維生素B12參與體內(nèi)多種生化反應(yīng)，除參與DNA的合 成外，與人體關(guān)系密切的還有腺苷鈷胺參與促使甲基 丙二酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾］o酶A的反應(yīng)，當(dāng)維生素 BI2缺乏時(shí)，該反應(yīng)受阻導(dǎo)致丙酰輔酶A大量堆積而形 成非生理性的單鏈脂肪酸，影響神經(jīng)鞘磷脂形成，造 成神經(jīng)的脫髓鞘改變，出現(xiàn)各種神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，是 維生素BI2缺乏所致的巨幼細(xì)胞貧血的突出特點(diǎn)。另 外，氰鈷胺還參與體內(nèi)氰化物的代謝，使某些含氰化 合物的食物、煙草的氰化物變?yōu)闊o(wú)毒物質(zhì)。 w 維生素BI2每天經(jīng)尿液、糞便排出，唾液、淚液及乳 汁中也有少量排出。 第四節(jié) 紅細(xì)胞的衰老和死亡 w 正常人紅細(xì)胞平均壽命為120天，主要 因衰

44、老而凋亡。其清除主要由脾、肝及 骨髓中的單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)完成。紅細(xì) 胞的凋亡機(jī)制目前仍不十分清楚。 一、紅細(xì)胞的衰老 w 1.紅細(xì)胞糖代謝的改變 現(xiàn)已知隨著紅細(xì)胞的老化， 葡萄糖酵解途徑中的三個(gè)具有關(guān)鍵性的限速酶：己糖 激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均有降低， 其他酶的活性也有下降，結(jié)果使糖酵解的速率迅速減 低，ATP生成減少（在生存了60天的紅細(xì)胞ATP的生 成即開(kāi)始減少），影響了紅細(xì)胞的能量供應(yīng)和生理功 能，如鈉泵、鈣泵失常，導(dǎo)致紅細(xì)胞腫脹，膜鈣積聚。 2,3-DPG濃度亦降低,使氧解離曲線左移，氧釋放量減 少； 磷酸戊糖途徑的酶活性也逐漸下降，NADPH 的生成減少，導(dǎo)致GSH減

45、少，使紅細(xì)胞的抗氧化能力 下降。 w 2.紅細(xì)胞膜的改變 由于紅細(xì)胞的抗氧化能力下降， 紅細(xì)胞膜被氧化損傷和血紅蛋白氧化變性，形成變性 珠蛋白小體，沉積在紅細(xì)胞膜的胞漿面，使紅細(xì)胞膜 局部僵硬；紅細(xì)胞膜脂質(zhì)丟失，特別是膜磷脂減少， 膜脂質(zhì)流動(dòng)性降低；膜蛋白異常，用SDS-PAGE凝 膠電泳發(fā)現(xiàn)老化紅細(xì)胞膜出現(xiàn)高分子聚合物,且與膜收 縮蛋白有關(guān)，囊泡化(vesiculation)紅細(xì)胞存活越久, 其表面出現(xiàn)許多突起，逐漸形成囊泡(vesicles)而脫落， 體外保存的紅細(xì)胞也有此變化。以上改變均可使紅細(xì) 胞膜僵硬，表面積與體積之比降低,紅細(xì)胞變形性下降。 w 膜表面的唾液酸減少，紅細(xì)胞膜表面出現(xiàn)

46、了老化抗原 (SCA)，被血漿中的自身抗體識(shí)別而被吞噬細(xì)胞清除。 w 3.血紅蛋白的改變 隨著紅細(xì)胞的老化，血紅 蛋白的成分也發(fā)生了改變。特別是MHb濃度 增高，易生成變性珠蛋白小體。 w 因此，紅細(xì)胞的老化是一個(gè)多種因素影響的 復(fù)雜過(guò)程。結(jié)果是老化的紅細(xì)胞體積縮小、 密度增高，變形性下降，脆性增高，在通過(guò) 脾竇毛細(xì)血管時(shí)，易被破壞。 二、紅細(xì)胞的死亡 w 1.紅細(xì)胞的消亡 正常情況下紅細(xì)胞每天生理性破壞約 占總量的0.8%1.0%，釋放出的血紅蛋白分解為鐵、 珠蛋白和卟啉。鐵和珠蛋白被再利用，而卟啉進(jìn)入膽 色素代謝。紅細(xì)胞衰亡的機(jī)制和形式目前仍不十分清 楚，認(rèn)為有以下途徑：紅細(xì)胞碎裂，各種原因?qū)е?的紅細(xì)胞變形性下降，因不能通過(guò)