1、第十章第十章 红细胞膜缺陷症红细胞膜缺陷症 医学技术系医学技术系 侯振江侯振江 第一节第一节 概概 述述 红细胞有许多重要的生理功能，除红细胞有许多重要的生理功能，除携带携带氧气氧气和和运输二氧化碳运输二氧化碳外，对维持体内衡外，对维持体内衡态起重要作用。态起重要作用。近年来由于分子生物学的发展，研究生近年来由于分子生物学的发展，研究生物大分子的新技术不断改进，红细胞膜物大分子的新技术不断改进，红细胞膜结构与功能的研究有了很大的进展。结构与功能的研究有了很大的进展。由于红细胞循环周身，其它脏器的疾由于红细胞循环周身，其它脏器的疾病也会影响红细胞膜，如病也会影响红细胞膜，如糖尿病糖尿病、严严重肝
2、病重肝病及及动脉粥样硬化动脉粥样硬化等都会累及红等都会累及红细胞膜。细胞膜。因此对红细胞膜的研究不仅对血液病因此对红细胞膜的研究不仅对血液病、对其它疾病的认识也有重要作用。、对其它疾病的认识也有重要作用。一、红细胞膜的组成与结构一、红细胞膜的组成与结构 1、红细胞膜的组成、红细胞膜的组成 人的红细胞由蛋白质、脂质、糖类及无人的红细胞由蛋白质、脂质、糖类及无机离子等组成。机离子等组成。红细胞膜的特点是脂质含量高，蛋白质红细胞膜的特点是脂质含量高，蛋白质与脂质的比约为与脂质的比约为1：1。比值变化常与功能密切相关。比值变化常与功能密切相关。红细胞膜组成红细胞膜组成 脂质：脂质：40%糖类糖类：8%
3、蛋白质：蛋白质：50%磷脂磷脂 60%双性物质 胆固醇胆固醇+中性脂肪中性脂肪33%糖脂糖脂 7%糖+脂质 中性糖中性糖：葡萄糖 半乳糖 甘露糖 氨基糖类：氨基糖类：GalNH2 GIcNH2 GIcNAc GaINAc 骨架蛋白骨架蛋白 1 2 4 5 7 跨膜蛋白跨膜蛋白 带带3蛋白蛋白 血型糖蛋白血型糖蛋白 C/P:0.8-1.0 红细胞膜上的红细胞膜上的蛋白质蛋白质大多数是与脂质或糖结大多数是与脂质或糖结合在一起的合在一起的脂蛋白脂蛋白、糖脂蛋白糖脂蛋白。这些蛋白质既有这些蛋白质既有维持红细胞结构维持红细胞结构的作用，又的作用，又有一定功能，仅起结构作用的蛋白很少。有一定功能，仅起结构
4、作用的蛋白很少。红细胞膜在有十二烷基磺酸钠（红细胞膜在有十二烷基磺酸钠（SDS）存在存在下作下作SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），），按分子量大小可分为按分子量大小可分为7-8条带。条带。2、红细胞膜的结构、红细胞膜的结构 红细胞膜的结构与其他细胞膜结构相似红细胞膜的结构与其他细胞膜结构相似，根据流动镶嵌学说的基本论点，红细，根据流动镶嵌学说的基本论点，红细胞膜以胞膜以脂质双层脂质双层构成膜的骨架，内外两构成膜的骨架，内外两层脂类分子分布是层脂类分子分布是不对称不对称的，的，蛋白质镶蛋白质镶嵌在脂质双层嵌在脂质双层。膜结构有两个最基本的特征：膜结构有两个最基本
5、的特征：红细胞膜的红细胞膜的流动性流动性和膜的和膜的不对称性不对称性。（1）红细胞膜的）红细胞膜的不对称性不对称性 （asymmetry）是指红细胞膜脂双层中的内外两层是指红细胞膜脂双层中的内外两层脂类脂类分布的不均一及其分布的不均一及其物理性质物理性质的的不同，以及不同，以及膜蛋白膜蛋白在膜内外两层在膜内外两层分分布布也是不对称性。也是不对称性。膜脂质分布的不对称性膜脂质分布的不对称性 外层：胆碱磷脂（外层：胆碱磷脂（PC）和鞘磷脂（和鞘磷脂（SM）为主为主 内层：丝氨酸磷脂（内层：丝氨酸磷脂（PS）和乙醇氨磷脂（和乙醇氨磷脂（PE）生物物理法测定：红细胞膜的流动性密度，外层生物物理法测定：
6、红细胞膜的流动性密度，外层脂类分子密度大于内层，流动性也大于内层。脂类分子密度大于内层，流动性也大于内层。膜脂质不对称性是维持红细胞正常形态的膜脂质不对称性是维持红细胞正常形态的基础基础 膜蛋白分布的不对称性膜蛋白分布的不对称性 膜蛋白在脂质双层两侧的分布不对称性是绝对膜蛋白在脂质双层两侧的分布不对称性是绝对的，有的膜蛋白位于脂质双层的内侧，有的位的，有的膜蛋白位于脂质双层的内侧，有的位于外侧，有的蛋白是跨膜的，如糖蛋白、糖链于外侧，有的蛋白是跨膜的，如糖蛋白、糖链都位于膜的外侧。都位于膜的外侧。膜蛋白结构上两侧的不对称性保证了膜的方向膜蛋白结构上两侧的不对称性保证了膜的方向性功能。性功能。（
7、2）红细胞膜的）红细胞膜的流动性流动性 膜的流动性是指膜内部分子运动性，主膜的流动性是指膜内部分子运动性，主要是指脂质和蛋白质的运动。要是指脂质和蛋白质的运动。构成膜的脂类，在一定的温度下，流动构成膜的脂类，在一定的温度下，流动的液晶态与晶态可以相互转变。的液晶态与晶态可以相互转变。生理条件下生物膜一般处于液晶态，膜生理条件下生物膜一般处于液晶态，膜脂总是处于流动状态。脂总是处于流动状态。膜脂质流动性与红细胞形态和功能密切膜脂质流动性与红细胞形态和功能密切相关。相关。如去除胆固醇或降低如去除胆固醇或降低C/P比值，膜流动性比值，膜流动性升高，此时红细胞形态转为口形；膜脂升高，此时红细胞形态转为
8、口形；膜脂流动性还能影响红细胞一些酶和受体活流动性还能影响红细胞一些酶和受体活性，当流动性降低时，膜乙酰胆碱酯酶性，当流动性降低时，膜乙酰胆碱酯酶（AchE）活性下降，活性下降，肾上腺素能受体肾上腺素能受体对对cAMP反应下降。反应下降。膜蛋白由于脂质双层的流动性也处于运膜蛋白由于脂质双层的流动性也处于运动之中，在脂质双层中作侧向运动和旋动之中，在脂质双层中作侧向运动和旋转运动。转运动。膜骨架蛋白是影响膜脂质流动性的重要膜骨架蛋白是影响膜脂质流动性的重要原因，膜骨架在维持红细胞正常形态和原因，膜骨架在维持红细胞正常形态和磷脂不对称性分布方面起重要作用。磷脂不对称性分布方面起重要作用。（二）红细
9、胞膜的功能（二）红细胞膜的功能 细胞形态与功能总是相适应的细胞形态与功能总是相适应的 比如：复习比如：复习红细胞有哪些形态结构特点红细胞有哪些形态结构特点?两面中部凹陷的圆饼状；两面中部凹陷的圆饼状；充满血红蛋白；充满血红蛋白；无细胞核无细胞核 无线粒体无线粒体 其相对表面积与球形比有变化吗其相对表面积与球形比有变化吗?有什有什么好处么好处?（相对表面积增大，可以更迅速（相对表面积增大，可以更迅速地完成气体交换）地完成气体交换）红细胞内无线粒体，只进行无氧呼吸红细胞内无线粒体，只进行无氧呼吸，有什么好处，有什么好处?(?(运输氧气的过程中不消运输氧气的过程中不消耗氧气，提高了运输氧气的效率耗氧
10、气，提高了运输氧气的效率)无细胞核，有什么好处无细胞核，有什么好处?(?(无核细胞新无核细胞新陈代谢很弱，适应了只能进行无氧呼吸陈代谢很弱，适应了只能进行无氧呼吸这一特点这一特点)物质运输物质运输 红细胞膜抗原性红细胞膜抗原性 离子运输：带离子运输：带3蛋白蛋白 HCO3-/Cl-Na+-K+-ATP酶酶 Ca 2+-Mg 2+-ATP酶酶 水的运输：水的运输：水通道水通道 AQP-CHIP 葡萄糖转运葡萄糖转运:葡萄糖转运体葡萄糖转运体 GLUT 血型抗原血型抗原:糖蛋白或糖脂糖蛋白或糖脂 老化抗原老化抗原:SCA 红细胞的变形性红细胞的变形性 红细胞变形性与红细胞功能及寿命密切相关红细胞变
11、形性与红细胞功能及寿命密切相关 红细胞的变形性有助于机体对异常红细胞的清除红细胞的变形性有助于机体对异常红细胞的清除 膜变形性也有利于防止未成熟红细胞进入血循环膜变形性也有利于防止未成熟红细胞进入血循环 红细胞的变形性影响因素红细胞的变形性影响因素:膜骨架蛋白组分和功能状态膜骨架蛋白组分和功能状态 膜脂质流动性大有利于变形膜脂质流动性大有利于变形 细胞表面积与细胞体积比值细胞表面积与细胞体积比值 血红蛋白的质和量血红蛋白的质和量 红细胞的免疫功能红细胞的免疫功能 清清除免疫复合物的作用除免疫复合物的作用 IC CR1和补体和补体 对淋巴细胞调控作用：对淋巴细胞调控作用：B T NK 红细胞对吞
12、噬细胞的作用红细胞对吞噬细胞的作用 CR1 CR3 CR1 CR3 吞噬细胞吞噬细胞 FCR CR1 CR3 CR4FCR CR1 CR3 CR4 对补体活性调节对补体活性调节 DAF MIRL C8 遗传性球形红细胞 增多症 Hereditary spherocytosis HE 遗传性球形红细胞增多症遗传性球形红细胞增多症 是一种红细胞膜先天缺陷的溶血性贫血，是一种红细胞膜先天缺陷的溶血性贫血，其特点为慢性溶血过程常伴有急性发作，其特点为慢性溶血过程常伴有急性发作，循环血液中球形红细胞增多，红细胞渗透循环血液中球形红细胞增多，红细胞渗透脆性增高，并有不同程度的脾肿大和黄疸。脆性增高，并有不
13、同程度的脾肿大和黄疸。世界各地均有发生，我国也有报道。世界各地均有发生，我国也有报道。遗传规律遗传规律 常染色体显性遗传，两性患常染色体显性遗传，两性患病率相等。少数可为常染色体隐性遗传。病率相等。少数可为常染色体隐性遗传。临床分型临床分型 根据病情，临床可分为三型。根据病情，临床可分为三型。轻型：约占轻型：约占1/41/4，多见于儿童。，多见于儿童。中间型：约占中间型：约占2/32/3，多见于成年人。，多见于成年人。重型：少数病人贫血严重，常依赖输血。重型：少数病人贫血严重，常依赖输血。体征：体征：主要为脾肿大，肝脏一般可以主要为脾肿大，肝脏一般可以触及，并有程度不一的黄疸和贫血。触及，并有
14、程度不一的黄疸和贫血。并发症：并发症：常因感染常因感染 、妊娠及其他因、妊娠及其他因素而诱发溶血危象，但一般不太严重；素而诱发溶血危象，但一般不太严重；诱发再障危象，一般较凶险，重者甚诱发再障危象，一般较凶险，重者甚至可以致死；此外，胆结石常多见的至可以致死；此外，胆结石常多见的并发症，可出现阻塞性黄疸和感染的并发症，可出现阻塞性黄疸和感染的症状。症状。实验室检查实验室检查 血血 象：象：血红蛋白和红细胞比积降低血红蛋白和红细胞比积降低 外周血涂片外周血涂片球形红细胞球形红细胞明显增多明显增多 网织红细胞计数增高，网织红细胞计数增高，5 51010 红细胞参数红细胞参数MCVMCV大多正常或轻
15、度减低，大多正常或轻度减低，MCHCMCHC大多增高致大多增高致35353838 球形红细胞球形红细胞 红细胞渗透脆性试验：红细胞渗透脆性试验：增高，但有增高，但有10102020的患者正常。的患者正常。红细胞孵育脆性试验：红细胞孵育脆性试验：轻型患者也增加。轻型患者也增加。自自 身身 溶溶 血血 试试 验：验：4848小时红细胞溶血率达小时红细胞溶血率达10103030，甚至甚至5050，加入葡萄糖或加入葡萄糖或ATPATP，溶血程度显著减轻。溶血程度显著减轻。酸化甘油溶血试验：酸化甘油溶血试验：阳性阳性 骨髓检查骨髓检查 红系细胞增生明显，晚幼和中幼红细红系细胞增生明显，晚幼和中幼红细胞增
16、生可占骨髓有核细胞的胞增生可占骨髓有核细胞的25256060，核分裂多见。，核分裂多见。再障危象时，骨髓中红细胞显著减少，再障危象时，骨髓中红细胞显著减少，粒巨细胞也减少，骨髓和外周血中网粒巨细胞也减少，骨髓和外周血中网织红细胞显著减少。织红细胞显著减少。(1)增生明显活跃。(3)红细胞系显著增生，幼红细胞百分比常O50，以中幼红细胞为主，其他阶段的幼红细胞亦相应增多，易见核分裂象。成熟红细胞中易见大红细胞、嗜多色性红细胞及Howell-Jolly小体。(4)粒细胞系相对减少,各阶段比例及细胞形态大致正常。其他检查其他检查 血清间接胆红素血清间接胆红素 增多增多 粪粪 胆胆 原原 排泄明显增高排泄明显增高 尿尿 胆胆 原原 增高增高 血血 清清 铁铁 正常或增高正常或增高 红细胞生存时间红细胞生存时间 明显缩短。明显缩短。SDS SDS PAGEPAGE电泳电泳 膜骨架蛋白减少膜骨架蛋白减少 鉴别诊断鉴别诊断 轻型或无贫血的病例易被忽视或轻型或无贫血的病例易被忽视或误诊，网织红细胞计数和骨髓检查可误诊，网织红细胞计数和骨髓检查可发现溶血迹象。发现溶血迹象。黄疸型病毒性肝炎黄疸型病毒性肝