地中海貧血pbl

1、案例摘要,一位 25 歲的廣西籍孕婦在其 12 周孕期時(shí)到醫(yī)院婦產(chǎn)科進(jìn) 行首次產(chǎn)前檢查，這是她的首次懷孕，她非常關(guān)注她懷的小孩患家族其他成員出現(xiàn)的一種遺傳性血液病的風(fēng)險(xiǎn)。孕婦主訴輕度貧血史，但是沒有向她哥哥那樣嚴(yán)重，其哥哥患有嚴(yán)重的貧血，需要經(jīng)常輸血，10 歲去世。該孕婦以往被診斷為貧血，但沒有任何貧血的癥狀。體格檢查符合 12 周妊娠，超聲波檢查確診為 12 周宮內(nèi)妊娠，血液檢查顯示為小細(xì)胞低色素貧血（血紅

2、蛋白（HB）濃度為 90g/L）血紅蛋白電泳分析顯示血紅蛋白 A2（HbA2）含量增高（4.0） ，胎兒血紅蛋白量也增高，符合輕型 β-地中海的表現(xiàn)。為了檢查胎兒是否患有地中海貧血，孕婦進(jìn)行了絨毛膜穿刺檢查，幾個(gè)小時(shí)后得到診斷結(jié)果。診斷：β-地中海貧血 CD41-42-CTTT缺失突變,輕度貧血，可無或有容易疲倦與頭昏；中度貧血，活動(dòng)或勞動(dòng)后出現(xiàn)面色蒼白、眼花、心慌和氣促；重度貧血，即使在休息或臥床時(shí)也有明顯的癥狀。其

3、最常見的原因是缺鐵性貧血，缺鐵導(dǎo)致小細(xì)胞性貧血。,關(guān)鍵詞鏈接,超聲波檢查利用超聲產(chǎn)生的波在人體內(nèi)傳播時(shí)，通過示波屏顯示體內(nèi)各種器官和組織對(duì)超聲的反射和減弱規(guī)律來診斷疾病的一種方法。超聲波具有良好的方向性，當(dāng)在人體內(nèi)傳播過程中，遇到密度不同的組織和器官，即有反射、折射和吸收等現(xiàn)象產(chǎn)生。根據(jù)示波屏上顯示的回波的距離、弱強(qiáng)和多少，以及衰減是否明顯，可以顯示體內(nèi)某些臟器的活動(dòng)功能，并能確切地鑒別出組織器官是否含有液體或氣體，或

4、為實(shí)質(zhì)性組織。,關(guān)鍵詞鏈接,小細(xì)胞低色素貧血在缺鐵性貧血的早期，多為正常細(xì)胞性貧血，表現(xiàn)為輕度貧血；隨著進(jìn)展，紅細(xì)胞和血紅蛋白進(jìn)一步下降，出現(xiàn)明顯的小細(xì)胞低色素性貧血，呈典型的缺鐵性貧血。所以出現(xiàn)典型小細(xì)胞低色素貧血，可見于缺鐵性貧血的晚期。,關(guān)鍵詞鏈接,血紅蛋白電泳檢查介紹 各種血紅蛋白的等電點(diǎn)不同的特點(diǎn)，在一定pH緩沖液中所帶的正、負(fù)電荷不同，經(jīng)電泳后各血紅蛋白的移動(dòng)方向不同。臨床意義 該試驗(yàn)是為了確診是否有異

5、常血紅蛋白存在，以及各種血紅蛋白的比例。1 HbA2增高是輕型β—海洋性貧血最重要的診斷依據(jù)；2 缺鐵性貧血時(shí)，HbA2常降低，可與輕型β—海洋性貧血鑒別；,關(guān)鍵詞鏈接,輕型 b-地中海表現(xiàn) 輕型地貧是 β0 或 β地貧的雜合子狀態(tài)，β 鏈的合成僅輕度減少，故其病理生理改變極輕微。中間型 β 地貧是一些 β地貧的雙重雜合子和某些地貧的變異型的純合子，或兩種不同變異型珠蛋白生成障礙性貧血的雙重雜合子狀態(tài)，其病理生理改變

6、介于重型和輕型之間。,關(guān)鍵詞鏈接,絨毛穿刺檢查（絨毛膜取樣術(shù)）是用一根很細(xì)的針穿刺到胎盤的組織中去，取適量的絨毛組織出來，可進(jìn)行一些細(xì)胞或遺傳方面的檢查。,關(guān)鍵詞鏈接,珠蛋白生成障礙性貧血原名地中海貧血又稱海洋性貧血，是一組遺傳性溶血性貧血疾病。由于遺傳的基因缺陷致使血紅蛋白中一種或一種以上珠蛋白鏈合成缺如或不足所導(dǎo)致的貧血或病理狀態(tài)。緣于基因缺陷的復(fù)雜性與多樣性，使缺乏的珠蛋白鏈類型、數(shù)量及臨床癥狀變異性較大。根據(jù)所缺

7、乏的珠蛋白鏈種類及缺乏程度予以命名和分類。,問題1,什么是地中海貧血？,此病遍布世界各地，地中海沿岸、東南亞、非洲北部與南部及中國南部發(fā)病率較高。·海洋性貧血以在我國以廣東、廣西、貴州、四川為多。原因是這些地區(qū)原來是瘧疾嚴(yán)重的地方， 而地貧對(duì)瘧疾有一定保護(hù)作用， 所以在這些地區(qū)遠(yuǎn)古時(shí)代輕度地貧其實(shí)是有生存優(yōu)勢(shì)的。 現(xiàn)在這個(gè)自然選擇壓力已經(jīng)很小了， 但因?yàn)檩p度地貧對(duì)健康影響不大， 不會(huì)影響地貧致病突變的遺傳， 所

8、以地貧就在這些地區(qū)持續(xù)保留下來。,問題1,其患者有何分布特點(diǎn)？為什么？,人體內(nèi)的血紅蛋白由四個(gè)亞基構(gòu)成， 分別為兩個(gè) α亞基和兩個(gè) β 亞基，每個(gè)亞基結(jié)構(gòu)中間有一個(gè)疏水局部，可結(jié)合一個(gè)血紅素并攜帶一分子氧，因此一分子 Hb 共結(jié)合 4 分子氧。Hb 亞基之間通過 8 對(duì)鹽鍵，使四個(gè)亞基緊密結(jié)合而形成親水的球狀蛋白。血紅蛋白由珠蛋白和血紅素締結(jié)而成。,問題2,血紅蛋白有哪幾個(gè)亞基組成，亞基如何排列？,合成特點(diǎn)分為血紅素合成特點(diǎn)

9、和珠蛋白合成特點(diǎn)。血紅素合成特點(diǎn)1、合成的主要部位是骨髓和肝臟，但成熟紅細(xì)胞不能合成；2、合成的原料簡單：琥珀酰 CoA、甘氨酸、Fe2等小分子物質(zhì)； 3、合成過程的起始與最終過程在線粒體，中間過程在胞液。血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成 血紅蛋白。珠蛋白合成的特點(diǎn)： 1、血紅素合成后與珠蛋白結(jié)合成血紅蛋白。 2、珠蛋白的合成同一般蛋白質(zhì)的合成，其合成受血紅素調(diào)控。,問題2,血紅蛋白的合成有什么特點(diǎn)？,人類 b-珠蛋白基

10、因基因結(jié)構(gòu)：包括已確定的八個(gè)珠蛋白功能基因和三個(gè)珠蛋白假基因，還有一個(gè)近年發(fā)現(xiàn)的基因，它們?cè)趦蓷l染色體上排列成簇。人類β珠蛋白基因簇位于 11 號(hào)染色體短臂 1lp155，長約 60kb，包含 5 個(gè)按其排列順序依次表達(dá)的功能基因.β—珠蛋白基因有3個(gè)外顯子，2個(gè)內(nèi)含子。根據(jù)β—珠蛋白基因DNA序列表知外顯子DNA序列中的起始位置和終止位置分別為：70545...70686 ; 70817...71039 ; 71890

11、...72150。,問題3,題目太長打不下......,外顯子：指真核細(xì)胞的基因在表達(dá)過程中能編碼蛋白質(zhì)的核苷酸序列/在基因序列中，出現(xiàn)在成熟mRNA分子上的序列。內(nèi)含子：位于外顯子之間、于mRNA剪接過程中被刪除部分相對(duì)應(yīng)的間隔序列。編碼序列：可以編碼產(chǎn)生蛋白質(zhì)的DNA序列。外顯子包含編碼序列mRNA包含編碼序列,問題3,題目太長打不下......,DNA序列中，每個(gè)內(nèi)含子序列分別從哪里開始到哪里結(jié)束？根據(jù)β—珠蛋白

12、基因DNA序列表知內(nèi)含子序列分別為70687...70816 ; 70140...71889。2個(gè)內(nèi)含子序列的開始2個(gè)堿基和末尾2個(gè)堿基分別是什么？開始2個(gè)堿基為GT，末尾2個(gè)堿基為AG。,問題4,請(qǐng)翻到β—珠蛋白基因DNA序列表,mRNA序列中的編碼序列從哪3個(gè)堿基開始？這三個(gè)堿基編碼什么氨基酸？從起始密碼子 AUG 開始。編碼甲硫氨基酸。鐮刀型貧血為β—珠蛋白基因的第六位的谷氨酸突變?yōu)槔i氨酸所致，但在mRNA編碼的氨

13、基酸序列中，該谷氨酸為第七個(gè)氨基酸，為什么因?yàn)榘似鹗济艽a子。,問題5,請(qǐng)翻到β—珠蛋白mRNA序列表,從 mRNA5-端的起始密碼子 AUG 到 3-端終止密碼子之間的核苷酸序列稱為開放閱讀框。通常 ORF 包含 500 個(gè)以上的密碼子。 開放閱讀框是結(jié)構(gòu)基因的正常核苷酸序列，從起始密碼子到終止密碼子的閱讀框可編碼完整的多肽鏈，其間不存在使翻譯中斷的終止密碼子。開始于 AUG 起始密碼子，直到終止密碼子 （UAA、

14、 UAG、 UGA）結(jié)束。,問題6,什么是開放閱讀框？在成熟mRNA序列中從哪里開始，到哪里結(jié)束？,加尾信號(hào)：72126~72131 AAUAAA斷裂位點(diǎn)：72150~72151（C、A）之間加尾信號(hào)和斷裂位點(diǎn)之間距離：19,問題7,請(qǐng)看β—珠蛋白基因DNA序列表和β—珠蛋白mRNA序列表,轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)是指與新生RNA鏈第一個(gè)核苷酸相對(duì)應(yīng)的DNA鏈上的堿基在70545 A （腺嘌呤核苷酸 ）,問題8,該基因的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)在哪個(gè)核苷酸

15、？,TATA盒是構(gòu)成真核生物啟動(dòng)子的元件之一。其一致順序?yàn)門ATAAAA。它約在多數(shù)真核生物基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游-25~-32bp區(qū)域?；旧嫌葾-T堿基對(duì)組成，是決定基因轉(zhuǎn)錄始的選擇，為RNA聚合酶的結(jié)合處之一，RNA聚合酶與TATA框牢固結(jié)合之后才能開始轉(zhuǎn)錄。在mRNA前體轉(zhuǎn)錄的起始過程中，需先由轉(zhuǎn)錄因子TF2和TATA框結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物，然后由其他轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶按一定時(shí)空順序與DNA結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合

16、物開始轉(zhuǎn)錄。,問題8,其TATA盒和CAAT盒大約在什么位置？,CAAT盒，其一致順序?yàn)镚GCCAATCT，是真核生物基因常有的調(diào)節(jié)區(qū)，位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游約-70~-80bp區(qū)域，但是它可以在離起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的距離仍能起作用，且在兩種取向均可發(fā)揮作用。CAAT盒的突變敏感性提示了它在決定轉(zhuǎn)錄效率上有很強(qiáng)的作用，但是突變對(duì)啟動(dòng)子的特異性沒有影響。,問題8,其TATA盒和CAAT盒大約在什么位置？,TATA盒：-26~-32 CATA

17、AAACAAT盒：-70~-77 GGCCAATCT,問題8,找出TATA盒和CAAT盒的具體位置和序列,分子基礎(chǔ)：β珠蛋白基因簇在 11 號(hào)染色體短臂上，包含 5 個(gè)功能基因和 1 個(gè)假基因，功能基因結(jié)構(gòu)中有3 個(gè)編碼序列（稱為外顯子）被 2 個(gè)插入序列（稱為內(nèi)含子）所分開，經(jīng)過切除內(nèi)含子拼接外顯子，在 5’端加上“帽”結(jié)構(gòu)，3’端加上多聚腺苷酸、轉(zhuǎn)錄的mRNA便形成為成熟的 mRNA。 β珠蛋白生成障礙性貧血是由于位于

18、 11 號(hào)染色體短臂的兩個(gè)β珠蛋白基因或者與其相關(guān)的 DNA 序列發(fā)生點(diǎn)突變，在轉(zhuǎn)錄、RNA 的加工及翻譯過程中出現(xiàn)各種障礙，導(dǎo)致β珠蛋白合成不足或缺如。,問題9,β—地中海貧血的分子基礎(chǔ)是什么？,中國人群中有5 種熱點(diǎn)突變 以 CD17 ( A →T)、 － 28M( A→ G) 、 CD41 /42 ( －TTCT) 、 IVS －II － 654( C →T) 和 CD71 － 72( + A) 最多見， 約占突變 類型的9

19、0% CD17(A→T) 突變的影響：因?yàn)镈NA序列的CD（A →T ）， 產(chǎn)生終止密碼子TAG，使肽鏈合成提前終止， β 鏈合成減少，產(chǎn)生無義突變。－28（A →G）突變的影響：該類突變集中在-28~-31之間，這個(gè)區(qū)域富含TATA盒，TATA盒是真核生物上游特異序列，與RNA 聚合酶識(shí)別轉(zhuǎn)錄有關(guān)，這類突變破壞TATA盒，導(dǎo)致β-珠蛋白模板DNA不能轉(zhuǎn)錄出mRNA.,問題9,中國人群中有哪5種最常見的突變？這些突變對(duì)基因的表達(dá)有何

20、影響？,CD41/42(-CTTT) 突變影響：因?yàn)榫幋aβ－珠蛋白的基因序列在ＣＤ 41/42缺失了CTTT，使CD59位上提前出現(xiàn)終 止密碼子TGA，導(dǎo)致β鏈合成減少而產(chǎn)生移碼突變。IVS-Ⅱ-654（C→T） 突變影響：核苷酸的第654位出現(xiàn)這一單堿基取代 產(chǎn)生了一個(gè)新的G-T二核苷酸，該新的堿基會(huì) 激活位于核苷酸579上的隱匿的剪接信號(hào)導(dǎo)致 剪接異常，導(dǎo)致加工錯(cuò)誤的RNA。CD71~72(+A) 突變影響：CD71~71（+A

21、）由于堿基的增多導(dǎo)致肽鏈合 成提前終止，是β-鏈的合成減少，產(chǎn)生移碼突變。,問題9,中國人群中有哪5種最常見的突變？這些突變對(duì)基因的表達(dá)有何影響？,檢查方法主要有：①血常規(guī)檢查 ②紅細(xì)胞滲透脆性試驗(yàn)③血紅蛋白電泳④高效液相色譜技術(shù) (HPLC) ⑤基因診斷,問題10,如何檢測(cè)β—地中海貧血基因突變？,應(yīng)用引物擴(kuò)增珠蛋白 基因，同時(shí)合成與正常 序列和突變序列完全互 補(bǔ)的寡核苷酸探針。將PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物點(diǎn)在尼龍膜上，分 別與標(biāo)記的

22、正常和突變的 ASO探針雜交，不完全互補(bǔ) 的探針，在一定條件下可以完全洗脫， 再從放射自顯影觀察雜交結(jié)果。如果兩 個(gè)等位B珠蛋白基因正常，僅與正常探針 雜交，反之，均帶有突變時(shí)，則僅與突 變探針雜交。這種檢測(cè)方法快速、靈敏,問題10,寡核苷酸探針雜交的原理？,與傳統(tǒng)等位基因特異性寡核苷酸探針雜交的基本原理相同，所不同的是：將膜上固定探針取代固定靶 DNA，經(jīng)一次雜交就可對(duì)未知樣品中多個(gè)突變進(jìn)行檢測(cè)，改變了傳統(tǒng)雜交法一次只能檢測(cè)一種突變的