小儿α地中海贫血属常染色体不完全显性遗传。人类α珠蛋白基因簇位于16Pter -p13.3。每条染色体各有2个α珠蛋基因,一对染色体共有4个α珠蛋白基因。大多数α地中海贫血(简称α地贫)是由于α珠蛋白基因的缺失所致,少数由基因点突变造成。若仅是一条染色体上的一个α基因缺失或缺陷,则α链的合成部分受抑制,称为α+地贫;若每一条染色体上的2个α基因均缺失或缺陷,称为α0地贫。
1、α基因缺失:有以下4种不同程度(1~4个)基因异常:
(1)静止型α地贫:缺失一个α基因组,则受控的α链的合成部分受抑制,属于α+地贫。
(2)轻型α地贫:是α+地贫纯合子或α0地贫杂合子状态,它仅有2个α珠蛋白基因缺失或缺陷。
(3)中间型α地贫:血红蛋白H病HbH病(HemoglobinHdisease),是α0和 α+地贫的杂合子状态,是由3个α珠蛋白基因缺失或缺陷所造成,患者仅能合成少量α链,其多余的β链即合成HbH(β4)。HbH 对氧亲合力较高,又是一种不稳定血红蛋白,容易在红细胞内变性沉淀而形成包涵体,造成红细胞膜僵硬而使红细胞寿命缩短。
(4)Hb-Barts胎儿水肿综合征(HbBart’shydropsfetalis),重型α地贫:是α0地贫的纯合子状态,其4个α珠蛋白基因均缺失或缺陷,以致完全无α链生成,因而含有α链的HhA、HbA2和HbF的合成均减少。患者在胎儿期即发生大量γ链合成γ4(Hb Bart's)。Hb Bart's对氧的亲合力极高,造成组织缺氧而引起胎儿水肿综合征。
2、α基因功能缺陷:是由于α基因核苷酸的“点突变”致基因功能缺陷。我国较常见的有3种:
(1)αConstantSpring(αcs):为α2基因终止密码突变,使α链延长为172个氨基酸,这种突变基因转录的mRNA不稳定,导致α链合成障碍。
(2)αQuongSze:为α2基因第125密码子CTG(亮氨酸)突变为CCG(脯氨酸),是一种高度不稳定的α珠蛋白,阻碍α1β1二聚体的形成,从而影响四聚体的合成。
(3)多聚腺苷酸(PolyA)信号突变:α1基因3′的添加信号由AATAAA突变为AATAAG,使成熟的mRNA减少,而致α链合成减少。广东、广西及四川等地的α地贫中,非缺失型占35%~60%,余为缺失型。