基本介紹
- 中文名：紅細胞破壞
- 外文名：hematoclasis
- 類別：生理疾病
- 別稱：溶血性貧血
簡介,相關介紹,
簡介
紅細胞在體內的衰亡和破壞的機制仍未完全清楚。正常人體內的紅細胞壽命平均為120天，主要是因衰老而消失。另有極少數紅細胞可被其他因素導致紅細胞的變形性下降或細胞表面性質改變而過早破壞。
成熟的紅細胞在長期存活過程中逐漸衰老，表現在細胞膜的蛋白質脂質含量、紅細胞酶活性、糖酵解能力下降、物質交換及能量轉換均逐漸減少，對紅細胞的重要生理功能有不良影響。老齡紅細胞的唾液酸含量也減低，更可影響紅細胞的壽命，再加上膜表面電荷密度減少，表面積和容積的比值下降，細胞呈球形易被巨噬細胞識別吞噬。
紅細胞在體內破壞的場所主要在單核－巨噬細胞系統。首要器官是脾臟和肝臟。其次為骨髓及其他部位。脾臟具有清除老齡紅細咆和消除已受損傷紅細胞的功能。脾臟內葡萄糖濃度低，氧分壓及pH值低，血流緩慢。正常紅細胞通過脾小動脈進入白髓的邊緣區而進入紅髓，通過狹窄的脾索而被擠壓進入脾竇，再經過脾竇(含有單核—巨噬細胞)的內皮細胞孔隙，直接進入脾靜脈。脾臟某些部位的血管內徑特別細小，有的直徑僅為3μm，細胞需要變形才能順利地通過，如果衰老的或有損傷的紅細胞易受機械性濾過作用，被阻留於脾臟內，更加重葡萄糖的消耗，造成pH低、缺氧的非生理性環境，促使紅細胞的脆性增加，易被吞噬細胞吞噬。
血液通過睥髒的容量僅占全身的5%，而通過肝臟的高達35%，由於肝臟對紅細胞的微細胞改變的識別能力較差，不及脾臟敏感，因而肝臟僅對畸變較明顯的紅細胞才有清除作用。
(一)紅細胞老化的改變
紅細胞在完全成熟後，其核心糖體已消失，細胞本身已不再能合成蛋白，因而隨著紅細胞的老化，細胞體積、細胞密度、胞漿及質膜成分均有改變，紅細胞內所含的許多酶系統的生物活性也在逐漸降低，故隨著紅細胞年齡的增加，其生化和生理功能均有改變。
1．糖酵解的改變糖是紅細胞組成的重要成分，在糖酵解中產生的ATP是紅細胞供給能量的主要來源，已知在老齡紅細胞內葡萄糖酵解途徑中的3個具有關鍵性的限速酶一己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均有降低。其他如磷酸葡萄糖異構酶、醛縮酶、3－磷酸甘油醛脫氫酶和磷酸甘油酸激酶等活性均下降．結果使整個糖酵解速率迅速減低。
ATP的生成於紅細胞生存60天后即開始降低，ATP的減少會影響紅細胞的能量供應和生理功能。
2，3—二磷酸甘油酸(2，3－DPG)是紅細胞內糖酵解旁路的代謝產物，在紅細胞內是調節血紅蛋白對氧親和力的重要因素。2，3－DPG濃度增高可使氧離解曲線右移，以增加氧從血紅蛋白釋放到組織。老齡紅細胞內參與糖酵解的酶系統活性降低，2，3－DPG的濃度亦會降低，使血紅蛋白的氧離解曲線左移，氧釋放量減少。
糖酵解至6－磷酸葡萄糖途徑時，有—條磷酸戊糖旁路參與反應。參與磷酸戊糖旁路的酶有葡萄糖6－磷酸脫氫酶(G－6PD)和6－磷酸葡萄糖酸脫氫酶(6－GPD)。以輔酶II(NADPII)作為反應的輔酶，使其還原為還原型輔酶（NADPH），後者具有多種生理功能，可以在紅細胞內參與谷胱甘肽還原酶的輔酶，以維持細胞內還原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量。GSH是紅細胞對抗氧化性損傷的主要物質，對穩定血紅蛋白、膜蛋白及其巰基等起著重要的作用。老齡紅細胞己糖旁路糖酵解的衰竭可使紅細胞內氧化產生的H2O2不能還原為H20，血紅蛋白氧化變性，形成變性珠蛋白小體(Heinz小體)，沉積於紅細胞膜的胞漿面，使胞膜局部變僵硬，紅細胞的變形性下降，容易導致破壞。
2．紅細胞膜的改變紅細胞膜主要由膜脂質和蛋白質構成，不僅包裹整個細胞起到保護作用，而且也參與細胞內外物質的交流；維持紅細胞膜的通透性、控制膜內外離子平衡和水合作用；維持細胞的正常新陳代謝；保持膜脂質雙分子層的定向排列和防止膜脂肪酸的過氧化以及維持紅細胞正常雙凹形態、細胞的表面積和變形比等。老齡紅細胞膜脂質含量降低，膜表面積減少，膜糖蛋白和其他膜蛋白質含量減少。同時由於ATP供給不足，“鈉泵”失調，導致細胞內K+減低和Na+增多，細胞腫脹呈球形，變形性降低。
3．血紅蛋白的改變紅細胞內由於各種氧化作用，經常會有少量的高鐵血紅蛋白(MHh)產生。細胞本身由於有一系列還原系統,主要為還原型輔酶I脫氫酶(NADH)和GSH存在，MHb僅占血紅蛋白總量的2%以下。當老齡紅細胞內糖代謝的酶活性改變時，NADH和GSH的含量均有一定程度的下降，MHb的濃度增高，沉積於紅細胞膜即為Heinz小體。此外，亦有人認為老齡紅細胞中的血紅蛋白成分也有改變。正常人血紅蛋白中以HbA(α2β2)占絕大多數，HbA2(α2δ2)僅占2%～3%。在老齡紅細胞中，HbA2的比例明顯增多。
由於上述各項改變，使老齡紅細胞的體積縮小，細胞密度增高，紅細胞的變形性降低，滲透脆性明顯增高，易於破壞，是引起細胞衰亡的重要因素。
(二)老齡紅細胞的衰亡
紅細胞老化是一個受多種因素影響的複雜過程，目前對正常紅細胞在老齡化過程中衰亡的機制仍不十分了解。認為可能與下列途徑有關。
1．紅細胞碎裂在生理情況下，紅細胞的局部破裂或缺損可以自己修補，以恢復紅細胞的完整。老齡紅細胞因其生化成分和物理性能的改變，影響了其修復功能。另外，老齡紅細胞在循環的運轉過程中，由於可變性降低，在通過直徑較小的微血管時，容易遭受局部的擠壓而破碎，這與老齡紅細胞的能量減少，膜脂質、蛋白含量降低、Ca2+的積聚、紅細胞的可變性下降有密切關係。
2．滲透性溶解生理情況下，由於“鈉泵”的作用，可使進入細胞內水分子排出細胞外。老齡紅細胞由於糖代謝的減少、ATP含量及其活性均降低、“鈉泵”作用障礙，排水能力下降。紅細胞腫脹，形態可由雙凹盤形變成球形。如細胞腫脹的程度大於紅細胞容積的l～2倍時，細胞膜就會出現損傷，易致細胞滲透性溶解而衰亡。
3．噬紅細胞作用(erythrophagocytosis)噬紅細胞作用是指整個紅細胞被循環中的單核或中性粒細胞、組織巨噬細胞所吞噬。這種現象往往見於已受損傷的紅細胞或抗體被復的紅細胞。老齡紅細胞與此關係如何尚不十分了解。推測每天有一定數量的老齡紅細胞可能是通過噬紅細胞作用而衰亡。
4．補體誘導的紅細胞溶解實驗證明，補體可結合於細胞膜，特別是C3、C6、C7、C8和C9可以侵入紅細胞膜脂類雙分子層，造成細胞呈灶性改變，裂隙直徑經常可超過32，使紅細胞膜功能缺陷而發生滲透溶解，裂痕過大時，也可致細胞內Hb和細胞其他成分外溢。這二種結果均可引起紅細胞破壞。老齡紅細胞對補體所致細胞溶解的敏感性可能是增高的，與紅細胞的衰亡有一定關係。
5．正常紅細胞在糖代謝中的反應依靠磷酸戊糖旁路所供給的NADPH，使氧化型谷胱甘肽還原為還原型谷胱甘肽，使Hb免受過氧化而變性。老齡RBC內一系列酶活性降低，NADPH的含量也相應減少，Hb易受氧化劑的氧化而變性。Hb變性形成變性珠蛋白小體附著乾紅細胞膜內面，使局部變僵而易於從循環中被清除。
成熟的紅細胞在長期存活過程中逐漸衰老，表現在細胞膜的蛋白質脂質含量、紅細胞酶活性、糖酵解能力下降、物質交換及能量轉換均逐漸減少，對紅細胞的重要生理功能有不良影響。老齡紅細胞的唾液酸含量也減低，更可影響紅細胞的壽命，再加上膜表面電荷密度減少，表面積和容積的比值下降，細胞呈球形易被巨噬細胞識別吞噬。
紅細胞在體內破壞的場所主要在單核－巨噬細胞系統。首要器官是脾臟和肝臟。其次為骨髓及其他部位。脾臟具有清除老齡紅細咆和消除已受損傷紅細胞的功能。脾臟內葡萄糖濃度低，氧分壓及pH值低，血流緩慢。正常紅細胞通過脾小動脈進入白髓的邊緣區而進入紅髓，通過狹窄的脾索而被擠壓進入脾竇，再經過脾竇(含有單核—巨噬細胞)的內皮細胞孔隙，直接進入脾靜脈。脾臟某些部位的血管內徑特別細小，有的直徑僅為3μm，細胞需要變形才能順利地通過，如果衰老的或有損傷的紅細胞易受機械性濾過作用，被阻留於脾臟內，更加重葡萄糖的消耗，造成pH低、缺氧的非生理性環境，促使紅細胞的脆性增加，易被吞噬細胞吞噬。
血液通過睥髒的容量僅占全身的5%，而通過肝臟的高達35%，由於肝臟對紅細胞的微細胞改變的識別能力較差，不及脾臟敏感，因而肝臟僅對畸變較明顯的紅細胞才有清除作用。
(一)紅細胞老化的改變
紅細胞在完全成熟後，其核心糖體已消失，細胞本身已不再能合成蛋白，因而隨著紅細胞的老化，細胞體積、細胞密度、胞漿及質膜成分均有改變，紅細胞內所含的許多酶系統的生物活性也在逐漸降低，故隨著紅細胞年齡的增加，其生化和生理功能均有改變。
1．糖酵解的改變糖是紅細胞組成的重要成分，在糖酵解中產生的ATP是紅細胞供給能量的主要來源，已知在老齡紅細胞內葡萄糖酵解途徑中的3個具有關鍵性的限速酶一己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性均有降低。其他如磷酸葡萄糖異構酶、醛縮酶、3－磷酸甘油醛脫氫酶和磷酸甘油酸激酶等活性均下降．結果使整個糖酵解速率迅速減低。
ATP的生成於紅細胞生存60天后即開始降低，ATP的減少會影響紅細胞的能量供應和生理功能。
2，3—二磷酸甘油酸(2，3－DPG)是紅細胞內糖酵解旁路的代謝產物，在紅細胞內是調節血紅蛋白對氧親和力的重要因素。2，3－DPG濃度增高可使氧離解曲線右移，以增加氧從血紅蛋白釋放到組織。老齡紅細胞內參與糖酵解的酶系統活性降低，2，3－DPG的濃度亦會降低，使血紅蛋白的氧離解曲線左移，氧釋放量減少。
糖酵解至6－磷酸葡萄糖途徑時，有—條磷酸戊糖旁路參與反應。參與磷酸戊糖旁路的酶有葡萄糖6－磷酸脫氫酶(G－6PD)和6－磷酸葡萄糖酸脫氫酶(6－GPD)。以輔酶II(NADPII)作為反應的輔酶，使其還原為還原型輔酶（NADPH），後者具有多種生理功能，可以在紅細胞內參與谷胱甘肽還原酶的輔酶，以維持細胞內還原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量。GSH是紅細胞對抗氧化性損傷的主要物質，對穩定血紅蛋白、膜蛋白及其巰基等起著重要的作用。老齡紅細胞己糖旁路糖酵解的衰竭可使紅細胞內氧化產生的H2O2不能還原為H20，血紅蛋白氧化變性，形成變性珠蛋白小體(Heinz小體)，沉積於紅細胞膜的胞漿面，使胞膜局部變僵硬，紅細胞的變形性下降，容易導致破壞。
2．紅細胞膜的改變紅細胞膜主要由膜脂質和蛋白質構成，不僅包裹整個細胞起到保護作用，而且也參與細胞內外物質的交流；維持紅細胞膜的通透性、控制膜內外離子平衡和水合作用；維持細胞的正常新陳代謝；保持膜脂質雙分子層的定向排列和防止膜脂肪酸的過氧化以及維持紅細胞正常雙凹形態、細胞的表面積和變形比等。老齡紅細胞膜脂質含量降低，膜表面積減少，膜糖蛋白和其他膜蛋白質含量減少。同時由於ATP供給不足，“鈉泵”失調，導致細胞內K+減低和Na+增多，細胞腫脹呈球形，變形性降低。
3．血紅蛋白的改變紅細胞內由於各種氧化作用，經常會有少量的高鐵血紅蛋白(MHh)產生。細胞本身由於有一系列還原系統,主要為還原型輔酶I脫氫酶(NADH)和GSH存在，MHb僅占血紅蛋白總量的2%以下。當老齡紅細胞內糖代謝的酶活性改變時，NADH和GSH的含量均有一定程度的下降，MHb的濃度增高，沉積於紅細胞膜即為Heinz小體。此外，亦有人認為老齡紅細胞中的血紅蛋白成分也有改變。正常人血紅蛋白中以HbA(α2β2)占絕大多數，HbA2(α2δ2)僅占2%～3%。在老齡紅細胞中，HbA2的比例明顯增多。
由於上述各項改變，使老齡紅細胞的體積縮小，細胞密度增高，紅細胞的變形性降低，滲透脆性明顯增高，易於破壞，是引起細胞衰亡的重要因素。
(二)老齡紅細胞的衰亡
紅細胞老化是一個受多種因素影響的複雜過程，目前對正常紅細胞在老齡化過程中衰亡的機制仍不十分了解。認為可能與下列途徑有關。
1．紅細胞碎裂在生理情況下，紅細胞的局部破裂或缺損可以自己修補，以恢復紅細胞的完整。老齡紅細胞因其生化成分和物理性能的改變，影響了其修復功能。另外，老齡紅細胞在循環的運轉過程中，由於可變性降低，在通過直徑較小的微血管時，容易遭受局部的擠壓而破碎，這與老齡紅細胞的能量減少，膜脂質、蛋白含量降低、Ca2+的積聚、紅細胞的可變性下降有密切關係。
2．滲透性溶解生理情況下，由於“鈉泵”的作用，可使進入細胞內水分子排出細胞外。老齡紅細胞由於糖代謝的減少、ATP含量及其活性均降低、“鈉泵”作用障礙，排水能力下降。紅細胞腫脹，形態可由雙凹盤形變成球形。如細胞腫脹的程度大於紅細胞容積的l～2倍時，細胞膜就會出現損傷，易致細胞滲透性溶解而衰亡。
3．噬紅細胞作用(erythrophagocytosis)噬紅細胞作用是指整個紅細胞被循環中的單核或中性粒細胞、組織巨噬細胞所吞噬。這種現象往往見於已受損傷的紅細胞或抗體被復的紅細胞。老齡紅細胞與此關係如何尚不十分了解。推測每天有一定數量的老齡紅細胞可能是通過噬紅細胞作用而衰亡。
4．補體誘導的紅細胞溶解實驗證明，補體可結合於細胞膜，特別是C3、C6、C7、C8和C9可以侵入紅細胞膜脂類雙分子層，造成細胞呈灶性改變，裂隙直徑經常可超過32，使紅細胞膜功能缺陷而發生滲透溶解，裂痕過大時，也可致細胞內Hb和細胞其他成分外溢。這二種結果均可引起紅細胞破壞。老齡紅細胞對補體所致細胞溶解的敏感性可能是增高的，與紅細胞的衰亡有一定關係。
5．正常紅細胞在糖代謝中的反應依靠磷酸戊糖旁路所供給的NADPH，使氧化型谷胱甘肽還原為還原型谷胱甘肽，使Hb免受過氧化而變性。老齡RBC內一系列酶活性降低，NADPH的含量也相應減少，Hb易受氧化劑的氧化而變性。Hb變性形成變性珠蛋白小體附著乾紅細胞膜內面，使局部變僵而易於從循環中被清除。
相關介紹
紅細胞破壞過多（溶血性貧血）
（一）紅細胞內在缺陷
1.先天遺傳性
（1）紅細胞膜異常：遺傳性球形細胞增多症遺傳性橢圓形細胞增多症遺傳性口形細胞增多症
（2）紅細胞酶異常：糖無氧酵解中酶的缺陷（如丙酮酸激酶缺乏症）磷酸己糖旁路中酶的缺乏（~磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏症常因服蠶豆伯氨喹等氧化藥物或感染誘發溶血；其他有關成分缺乏所致的溶血性貧血）
（3）珠蛋白鏈異常：肽鏈量的異常（Q地中海貧血B地中海貧血）肽鏈結構異常（聚合性血紅蛋白病不穩定血紅蛋白病）
2.後天獲得性陣發性睡眠性血紅蛋白尿（PNH）
（二）紅細胞外在因素
1.免疫性
（1）自身免疫性：溫抗體型（急性特發性獲得性溶血性貧血慢性特發性溫暖型抗體免疫性溶血性貧血症狀性溫暖型抗體免疫性溶血性貧血）冷抗體型（特發性慢性冷凝集素病陣發性寒冷性血紅蛋白尿症狀性冷凝集素病人）
（2）同種免疫性：新生兒溶血病ABO血型不合溶血性輸血反應Rh血型不合溶血性輸血反應
（3）藥物免疫性溶血性貧血：可見於對氨水楊酸異煙姘利福平奎尼丁非那西了氨基比林磺胺類藥氯丙嗪氯磺雨脲胰島素青黴素頭孢菌素等
2.非免疫性
（1）機械因素（紅細胞碎片綜合徵）：微血管病性溶血性貧血及人工心臟瓣膜置換術後溶血性貧血
（2）感染性溶血性貧血：瘧疾敗血症等
（3）生物因素所致溶血性貧血；蛇毒毒蕈等
（4）藥物及化學品所致溶血性貧血
（5）脾功能亢進
（6）彌散性血管內凝血（DIC）
（7）電離輻射
