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最近,歌手鄧紫棋在直播時透露,自己的媽媽最近告訴她有地中海貧血的基因,這讓她突然明白了自己的“累”從何而來。評論區(qū)里許多人也紛紛分享了相似的經(jīng)歷,表示自己也有地中海貧血基因。
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地中海貧血在一些地區(qū)其實(shí)并不罕見,但有些朋友可能是頭一回聽說它。為啥那么多中國人會得一種“地中海的貧血癥”呢?為什么有人得了病,自己卻還不知道?只要攜帶地中海貧血基因,就一定會有癥狀嗎?
有地中海貧血,自己卻沒感覺?
地中海貧血是20世紀(jì)初的科學(xué)家們,在地中海地區(qū)觀察到的一種疾病,因此得名。不過它其實(shí)并不局限于地中海附近,而是遍及世界,是一種比較常見的遺傳病。一項(xiàng)2021年的統(tǒng)計(jì)顯示,全世界每10萬人中就約有數(shù)十例地中海貧血。但雖說分布廣,該病在各地區(qū)分布卻極不平均,例如在西歐每10萬人中僅有幾人患病,在東亞和東南亞則有幾十人。
地中海貧血的病因,在于編碼組成血紅蛋白的珠蛋白基因出現(xiàn)了異常。人體絕大部分珠蛋白(HbA)由2對α和β鏈組成,所以地中海貧血主要也分成α和β兩型。
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珠蛋白是血紅蛋白的主要組成部分,有兩條α鏈及兩條β鏈
圖源:humanbiomedia
以α型舉例:當(dāng)控制α鏈的基因出現(xiàn)突變或缺失時,就無法正常合成α鏈,與β鏈配對。多余的β鏈會形成異常的β4四聚體HbH,影響紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。但有致病基因,不一定就會影響生活。在α型中有四種嚴(yán)重程度不同的情況:
靜止型
如果4個基因只有1個缺失或突變,這個人通常不會有臨床癥狀,與健康人無異,一般稱為靜止型。
輕型-α地貧
如果有2個基因缺失或突變,仍然有少數(shù)α鏈能與β鏈配對,所以患者癥狀較輕,大部分時候不影響正常生活。但在懷孕、劇烈運(yùn)動等對身體影響較大的應(yīng)激事件時,會有較明顯的癥狀。
HbH病
只有1個基因有正常功能,會導(dǎo)致異常的血紅蛋白對氧的親和力過高,并且很不穩(wěn)定、極易沉淀。這種情況叫作HbH病。
胎兒水腫綜合征
如果4個基因都出問題,多數(shù)患者在胎兒期和出生前后就會死亡,稱為胎兒水腫綜合征。
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四種不同情況的α型地中海貧血
圖源見水印
β型地中海貧血的情況與α型類似。不過由于人在胎兒時期的珠蛋白,主要是由α與γ鏈組成的,所以β基因有缺陷的重型地中海貧血患者也有可能出生,但如果不進(jìn)行治療也會早夭。
大家都知道,患有地中海貧血的人多少會出現(xiàn)易疲勞、呼吸急促、皮膚偏白或偏黃等情況,但還遠(yuǎn)不止于此。如果患者病癥比較嚴(yán)重,其負(fù)責(zé)清除異常紅細(xì)胞的脾臟會因不堪重荷而變大;紅細(xì)胞被破壞后,血紅蛋白中的鐵會在心臟和肝臟等處發(fā)生沉積,引起器官損傷;貧血導(dǎo)致的骨髓代償性增殖,也可能讓患者的骨骼發(fā)生改變,呈現(xiàn)出特殊面容……
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相比于健康人群,癥狀較嚴(yán)重的地中海貧血患者脾臟會明顯腫大。圖源:thalassemiainfo
說到這,有朋友可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“盲點(diǎn)”:既然問題在于α鏈和β鏈的數(shù)量不匹配,要是患者同時有兩種地中海貧血,是不是就沒病了?你別說,這樣類似“負(fù)負(fù)得正”的情況實(shí)際還真有。有一些案例顯示,如果兩種地中海貧血嚴(yán)重程度恰好能平衡兩條鏈數(shù)量,確實(shí)能一定程度上減輕貧血癥狀。
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盲生,你發(fā)現(xiàn)了華點(diǎn)!
比如曾有報(bào)道,一位男子同時患有重型β地中海貧血和HbH病,卻在50歲才因嚴(yán)重貧血第一次接受治療,此前也從未輸血。然而無論哪一種情況單獨(dú)發(fā)生,其癥狀應(yīng)該都會相當(dāng)嚴(yán)重。
當(dāng)然,這位患者雖然癥狀減輕了,但也不能等于“沒病”,不然他也不會為此進(jìn)醫(yī)院了。
“地貧”為啥南多北少?
相比于南方朋友,在我國北方長大的人可能對地中海貧血更不熟悉。有研究者對1987年至2024年,各省市的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,我國地中海貧血分布總體呈現(xiàn)南多北少的趨勢,比如海南的地中海貧血基因攜帶率超過40%,而在北京、山東等北方地區(qū)則不到1%。
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ABCD分別是α型、β型、α與β合并型與三種類型匯總的地中海貧血基因攜帶率。 圖源:Cai A et. al | Arch Public Health
要是地中海貧血的影響因素,只有基因突變或缺失,那各地區(qū)差異肯定不會這么大。如果我們制作一張地中海貧血分布的世界地圖,就會發(fā)現(xiàn),地貧發(fā)病率高的地方主要集中在熱帶和亞熱帶,而這些地方同樣也是瘧疾流行的區(qū)域。
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過去地中海貧血和瘧疾流行的地區(qū)相當(dāng)重合。黃色為瘧疾流行,藍(lán)色表示地中海貧血流行,綠色則為兩者重合的部分。 圖源:Vento S et. al | The Lancet Infectious Diseases
瘧疾的病因是瘧原蟲,它們就像異形一樣寄生在紅細(xì)胞中。如果紅細(xì)胞出現(xiàn)異常,瘧原蟲在這些異常細(xì)胞中的生存和繁殖就會受到影響,人體也能及時發(fā)現(xiàn)并清除它們。
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瘧原蟲在蚊蟲及人體內(nèi)的生活史
圖源:A. Gozalo et. al | Comp Med
在沒有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的歲月里,地中海貧血能夠一定程度上抵抗瘧疾,這些突變的基因可能就是因此留存了下來,讓人們犧牲一部分生活質(zhì)量來減少瘧疾的侵害。
致病基因也有“優(yōu)勢”?
雖說地中海貧血是一種遺傳病,但在瘧疾流行的特定時期,同時擁有致病基因與正常基因,卻能讓人既不會嚴(yán)重貧血,又不易發(fā)展為重癥瘧疾,反而有一定生存優(yōu)勢。這種奇妙的現(xiàn)象受到科學(xué)家們的關(guān)注。
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很容易累,但又能茍……
有科學(xué)家認(rèn)為,像上述這樣擁有不同等位基因(比如致病和正常)的雜合子個體,比只有單一等位基因(僅致病或僅正常)的純合子個體,更能適應(yīng)特定環(huán)境。這就是"雜合子優(yōu)勢假說"。
同樣被瘧疾“篩選”出的疾病,還有鐮刀型紅細(xì)胞病和蠶豆病。鐮刀型紅細(xì)胞貧血,大家可能在生物課本上看到過:患者產(chǎn)生的異常紅細(xì)胞會變得細(xì)長,狀似鐮刀。這種奇怪的現(xiàn)象,是患者的珠蛋白β鏈基因出現(xiàn)異常,合成了異常的珠蛋白HbS所導(dǎo)致的。
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正常紅細(xì)胞與鐮刀型紅細(xì)胞形狀
圖源:britannica
與地中海貧血類似,如果一個人只攜帶1個致病基因(即表型為HbAS),盡管仍然會得瘧疾,但其感染后的紅細(xì)胞也會更容易被清除,從而能在對生活影響不大的情況下,減少體內(nèi)的寄生蟲負(fù)荷。
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AA代表正常紅細(xì)胞,AS代表有一條患病基因的紅細(xì)胞,被瘧原蟲寄生后更容易被白細(xì)胞吞噬。圖源:Miller W | Nature
說起蠶豆病,許多人可能以為是種吃蠶豆導(dǎo)致的病癥。雖然蠶豆的確會引發(fā)患者的頭暈、嘔吐等一系列癥狀,但這只是表面現(xiàn)象,其真正的病因同樣隱藏在基因中:蠶豆病也叫“葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)缺乏癥”,屬于一種遺傳性疾病,其相關(guān)基因位于X染色體上。
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蠶豆病的紅細(xì)胞很有特點(diǎn),就像被咬了幾口
圖源:med-syria
G6PD是生成還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的關(guān)鍵酶,缺乏后者,會影響紅細(xì)胞應(yīng)對氧化應(yīng)激的功能,使紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性下降。而蠶豆中的一些物質(zhì),恰恰會誘發(fā)紅細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致患者發(fā)生溶血。因此,患有蠶豆病的人需要盡可能避免食用蠶豆及其制品。
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因存在有母親食用蠶豆導(dǎo)致胎兒溶血的現(xiàn)象,有蠶豆病家族史的母親也需要特別注意飲食及用藥。圖源:圖蟲創(chuàng)意
蠶豆病造成的紅細(xì)胞異常同樣對瘧原蟲的生存繁衍不利,而僅一條染色體攜帶蠶豆病基因的女性,對瘧疾的抵抗能力可能會更強(qiáng)。
盡管尚未形成共識,不過一些科學(xué)家觀察到,瘧原蟲在連續(xù)通過蠶豆病缺陷細(xì)胞時,能逐漸適應(yīng)這種不舒服的環(huán)境。但女性擁有兩條X染色體,如果只有其中一條攜帶致病基因,由于重復(fù)性染色體隨機(jī)失活的特殊機(jī)制,她體內(nèi)的紅細(xì)胞會有的正常,有的不正常,這樣瘧原蟲就沒法適應(yīng)了。
(啥叫重復(fù)性染色體隨機(jī)失活?請看!三花貓的毛色同樣來自于這一機(jī)制,因此大部分三花貓都為母貓。)
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三花貓形成原理,其控制毛色的基因位于X染色體上
圖源:bio.miami.edu
盡管上述疾病在特定歷史時期,可能給患者帶來過一定“優(yōu)勢”。但脫離了瘧疾流行、無藥可醫(yī)的環(huán)境,這些致病基因無疑沒有任何好處。通過群體篩查、產(chǎn)前檢測等方式,對地貧等遺傳疾病進(jìn)行預(yù)防極為重要。
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根據(jù)《中國地中海貧血藍(lán)皮書(2020)》,我國地中海貧血基因攜帶者有約3000萬人。但由于沒有癥狀或不明顯,有人可能很多年都不知道自己是攜帶者。2025年相關(guān)報(bào)道顯示,有超過95%的家長在孩子確診后才了解這一疾病。
因此,雖然生活在地中海貧血高發(fā)地區(qū),或有地貧家族史的人不必過于恐慌,但也需要高度重視,積極進(jìn)行篩查和檢測。如果攜帶地貧基因,在生育前一定要進(jìn)行遺傳咨詢,避免風(fēng)險。
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