胎儿脐带血血红蛋白分析在珠蛋白生成障碍性贫血产前诊断中的应用价值*

何天文，王奕霞#，郭　浩，袁腾龙，骆明勇，杜　丽，尹爱华△

(1.广东省妇幼保健院医学遗传中心，广东广州 511442；

2.广东省妇幼代谢与遗传病重点实验室，广东广州 511442)



·论著·

胎儿脐带血血红蛋白分析在珠蛋白生成障碍性贫血产前诊断中的应用价值*

何天文1,2，王奕霞1,2#，郭浩1,2，袁腾龙1,2，骆明勇1,2，杜丽1,2，尹爱华1,2△

(1.广东省妇幼保健院医学遗传中心，广东广州 511442；

2.广东省妇幼代谢与遗传病重点实验室，广东广州 511442)

摘要:目的探讨胎儿脐带血血红蛋白分析在珠蛋白生成障碍性贫血(又称地中海贫血)产前诊断中的应用价值。方法收集夫妻双方均为相同基因类型地中海贫血携带者113对，且女性处于妊娠期，孕24～30周，进行产前诊断。应用全自动毛细管电泳技术分析胎儿脐带血血红蛋白成分，同时检测胎儿地中海贫血基因。结果113对夫妻所孕育的113例胎儿中，11例重型α地中海贫血胎儿脐带血HbBart′s水平为85.0%～95.5%，9例中间型α地中海贫血胎儿脐带血HbBart′s达22.0%～39.5%；6例重型β地中海贫血胎儿脐带血HbA水平为0%～0.4%，17例轻型β地中海贫血胎儿脐带血HbA水平为2.1%～12.5%。结论胎儿脐带血血红蛋白分析能快速产前诊断重型α、重型β和中间型α地中海贫血，可作为地中海贫血产前诊断的辅助方法。

关键词:脐带血；血红蛋白分析；珠蛋白生成障碍性贫血；产前诊断

珠蛋白生成障碍性贫血(又称地中海贫血，以下简称“地贫”)是一种由于珠蛋白合成障碍导致的遗传性溶血疾病,主要分为α地中海贫血 (以下简称“α地贫”)和β地中海贫血(以下简称“β地贫”)两种类型[1]。地贫是全球分布最广、累积患病人数最多的一种单基因遗传病，中国主要分布在广东、广西和海南等南方地区，广东地区育龄人群地贫基因携带率约为16.8%[2]。而重型α地贫一般在妊娠后期发生胎儿水肿，胎死宫内，或在出生的48 h之内死亡[3]；中重型β地贫和部分中间型α地贫在出生后3～6个月出现贫血症状，并进行性加重，严重者必须依靠输血维持生命，且多在童年夭折，给家庭和社会带来了沉重负担[4]。目前地贫尚无有效的治疗方法，主要通过对携带相同类型地贫基因夫妻进行产前诊断防止重型地贫患儿出生。由于不同基因类型的地贫胎儿脐带血血红蛋白成分和量不同，通过分析胎儿脐带血血红蛋白成分和量可以辅助地贫产前诊断。本文旨在探讨胎儿脐带血血红蛋白分析在地贫产前诊断中的应用价值，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料2012年5月至2015年5月于广东省妇幼保健院医学遗传中心进行遗传咨询的113对夫妻，夫妻双方均为相同基因类型地贫携带者，且女性处于妊娠期，孕24～30周。

1.2仪器与试剂主要仪器有法国Sebia公司Capillarys2全自动毛细管电泳仪、eppendorf5810台式离心机和厦门致善生物有限公司Lab-Aid 820核酸提取仪；血红蛋白分析检测试剂盒及其质控品由法国Sebia公司提供。DNA提取试剂盒由厦门致善生物有限公司提供。地贫基因检测试剂盒由深圳亚能生物科技有限公司提供。

1.3方法

1.3.1标本采集在超声波实时监测下进行胎儿脐静脉穿刺术，抽取柠檬酸葡萄糖溶液(ACD)抗凝脐静脉血1 mL，尽快送检。

1.3.2脐带血血红蛋白毛细管电泳分析采用法国Sebia公司生产Capillarys2 全自动毛细管电泳仪及其配套血红蛋白电泳试剂盒，操作完全按说明书进行。

1.3.3胎儿地贫基因检测采用Lab-Aid 820核酸提取仪提取脐带血DNA。α地贫基因检测:缺失型α地贫采用裂口PCR方法(Gap-PCR) 检测，点突变型α地贫和β地贫采用反向斑点杂交PCR(PCR-RDB) 方法检测。采用Gap-PCR法检测3种缺失型：东南亚缺失(--SEA)、3.7及4．2 缺失(-α3．7、-α4．2);利用反向点杂交(RDB) 技术检测3 种非缺失点突变:CS、QS 和WS点突变(ααCS、ααQS、ααWS)和 17种β地贫：CD41-42(-TTCT)、IVS-Ⅱ-654(C>T)、-28(A>G)、CD71-72(+A)、CD17(A>T)、CD26(G>A)、CD31(-C)、CD27-28(+C)、IVS-Ⅰ-1(G>T)、CD43(G>T)、-32(C>A)、-29(A>G)、-30(T>C)、CD14-15(+G)、Cap+40-43(-AAAC)、起始密码子突变Initiation condon(T>G)和IVS-Ⅰ-5(G>C)。

2结果

2.1胎儿地贫基因诊断结果113例胎儿按地贫基因诊断结果分为以下几类：未检测到地贫基因(正常)26例；重型α地贫11例，中间型α地贫9例，轻型α地贫33例，静止型α地贫9例；重型β地贫6例，轻型β地贫17例，轻型α合并β地贫及轻型α合并重型β地贫各1例，见表1。

表1　　胎儿地贫基因诊断结果

-：无数据。

2.2胎儿脐带血血红蛋白分析正常和β地贫均以HbA和Hb F为主，除了2例轻型α地贫和4例静止型α地贫无HbBart′s之外，α地贫及α地贫合并β地贫胎儿脐带血均有HbBart′s。见表2。

地贫类型n血红蛋白成分HbAHbFHbBart'sHbpro正常267.60±5.3192.40±5.30--重型α地贫11--90.09±3.049.91±3.04中间型α地贫913.18±2.9563.38±15.3325.74±9.83-轻型α地贫3310.63±4.8485.30±5.814.52±2.35-静止型α地贫97.38±2.3491.46±2.661.58±2.14-重型β地贫60.07±0.1699.10±1.652.50±2.40-轻型β地贫174.12±2.5395.77±2.49--α合并β地贫22.35±2.4795.75±1.771.9±0.71-

-：无数据。

2.3α地贫胎儿脐带血血红蛋白分析胎儿脐带血HbBart′s水平随受累α珠蛋白基因个数增多而升高，11例重型α地贫胎儿脐带血HbBart′s为85.0%～95.5%；除1例基因型为--SEA/ααWS胎儿脐带血HbBart′s为7.5%之外，其余8例中间型α地贫胎儿脐带血HbBart′s达22.0%～39.5%；除了2例轻型α地贫无HbBart′s之外,其余31例轻型α地贫胎儿脐带血HbBart′s达1.4%～23.8%；除了4例静止型α地贫无HbBart′s之外，其余5例静止型α地贫胎儿脐带血Bart′s达0%～1.3%；正常胎儿脐带血中没检测出HbBart′s。

2.4β地贫胎儿脐带血血红蛋白分析β地贫均以HbA和HbF为主，β地贫胎儿脐带血HbA水平随受累β-珠蛋白基因个数的增加而降低，6例重型β地贫胎儿脐带血HbA为0%～0.4%，17例轻型β地贫胎儿脐带血HbA水平为2.1%～12.5%。

3讨论

人类珠蛋白基因的表达具有时空顺序性，α珠蛋白基因簇和β珠蛋白基因簇的表达各具特点。α珠蛋白基因簇中的§和ε珠蛋白基因在胚胎卵黄囊中表达，妊娠10周前完全关闭，α珠蛋白基因从妊娠第5周开始表达，并持续至终生；β珠蛋白基因簇中的γ珠蛋白基因也从妊娠第5周开始表达，但在出生前后开始关闭，β珠蛋白基因在胎儿期处于低表达状态，出生前后表达逐渐增多并持续至终生[5]。不同发育阶段的人血红蛋白有其特有的组成，出现各种异常血红蛋白则可提示其特有的疾病。HbBart′s是由于胎儿时期α珠蛋白和γ珠蛋白合成不平衡，α珠蛋白合成障碍或不足，过剩γ珠蛋白自行结合为γ4的异常血红蛋白。胎儿期 HbBart′s的出现，提示胎儿存在α地贫，胎儿脐带血HbBart′s水平随受累α珠蛋白基因个数增多而升高，当HbBart′ s≥60%时，提示为巴氏水肿儿即重型α地贫[6]。本研究中11例重型α地贫胎儿脐带血HbBart′s水平为85.0%～95.5%；8例中间型α地贫组胎儿脐带血HbBart′s达22.0%～39.5%；31例轻型α地贫胎儿脐带血Hb Bart′s达1.4%～23.8%；5例静止型α地贫胎儿脐带血Hb Bart′s达0%～1.3%。从本研究结果看出胎儿脐带血HbBart′s的定量分析可以在产前快速诊断重型和中间型α地贫。胎儿脐带血HbBart′s的定量分析相对检测胎儿地贫基

因有着简便、经济、省时和易于推广等优点,结合家族史可实现对妊娠中晚期胎儿α地贫的诊断[7]。

孕周24～28周的胎儿脐带血中除了有较高水平的HbF，也可检测到HbA，分析胎儿脐带血血红蛋白电泳的HbA值，可辅助诊断胎儿β地贫[8]。本研究数据显示，β地贫胎儿脐带血HbA水平随受累β-珠蛋白基因个数的增加而降低，6例重型β地贫胎儿脐带血HbA水平为0.0%～0.4%，与正常胎儿的HbA水平差异明显。虽然轻型β地贫胎儿与正常胎儿的HbA水平差异明显，但是两者HbA水平有重叠，且交叉2.1%～12.5%。因此胎儿脐带血HbA水平可以较准确地诊断出胎儿重型β地贫，但不能有效地检测出胎儿轻型β地贫。本研究采用全自动毛细管电泳技术对胎儿血红蛋白进行分析，全自动毛细管电泳技术具有精确度高、操作简便、时间短、经济实惠及自动化程度高等优点[9]。HbBart′s的定量分析能快速准确诊断出重型和中间型α地贫，HbA定量分析能快速准确诊断出重型β地贫，对胎儿脐带血血红蛋白分析可以作为地贫产前诊断的一种辅助方法，提高胎儿地贫产前诊断的准确性。

参考文献

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[2]Yin A,Li B,Luo M,et al.The prevalence and molecular spectrum of α-and β-globin gene mutations in 14,332 families of Guangdong Province,China[J].PLoS One,2014,9(2):e89855.

[3]Harteveld CL,Higgs DR.Alpha-thalassaemia[J].Orphanet J Rare Dis,2010,5(13):13-33.

[4]赵馨，王逾男，何天文，等．广东省地贫基线调查中影响地贫高风险夫妇进一步干预的因素分析[J]．中国妇幼卫生杂志，2015，6(2)：20-22．

[5]王德刚，唐海深，江陵，等．脐血毛细管电泳在产前诊断重型地中海贫血中的应用[J]．中国优生与遗传杂志，2014，22(7)：27-29．

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[8]郭浩，郭莉，唐斌，等．脐血血红蛋白电泳Hb A值辅助诊断胎儿β-地中海贫血及鉴定母血污染的价值[J]．现代医院，2014，14(8)：71-72．

[9]陈星，初德强，梁开艳，等．全自动毛细管电泳技术在筛查地中海贫血中的临床诊断价值[J]．中国实验诊断学，2014，18(4)：635-638．

Application value of fetal umbilical cord blood hemoglobin analysis in prenatal diagnosis of thalassemia*

HeTianwen1,2,WangYixia1,2#,GuoHao1,2,YuanTenglong1,2,LuoMingyong1,2,DuLi1,2,YinAihua1,2△

(1.MedicalGeneticsCenter,GuangdongProvincialWomenandChildrenHealthCareHospital,

Guangzhou,Guangdong511442,China;2.MaternalandChildrenMetabolic-GeneticKey

LaboratoryofGuangdongProvince,Guangzhou,Guangdong511442,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the application value of fetal umbilical cord blood hemoglobin analysis in the prenatal diagnosis of thalassemia.Methods113 couples were the carriers of the same gene type of thalassemia,moreover the females were in the pregnant period of 24-30 pregnant weeks and performed the prenatal diagnosis.The fetal umbilical cord blood hemoglobin components were analyzed by the full automatic capillary electrophoresis technique,meanwhile the fetal thalassemia gene was detected.ResultsAmong 113 fetuses,the umbilical cord blood HbBart′s level in 11 cases of severe α thalassemia was 85.0%-95.5%,which in 9 cases of intermediate type α thalassemia was 22.0%-39.5%;the umbilical cord blood HbA level in 6 cases of severe β thalassemia was 0%-0.4%,which in 17 cases of light type β thalassemia was 2.1%-12.5%.ConclusionThe fetal umbilical cord blood hemoglobin analysis could be used for rapid prenatal diagnosis of severe α,β and intermediate type α thalassemia,which can serve as a supplementary method for the prenatal diagnosis of thalassemia.

Key words:umbilical cord blood;hemoglobin analysis;thalassemia;prenatal diagnosis

(收稿日期：2015-09-26)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.03.004

文献标识码：A

文章编号：1673-4130(2016)03-0297-03

通讯作者△，E-mail：yinaiwa@vip.126.com。

作者简介：何天文，男，主管技师，主要从事生化遗传研究。
`#共同第一作者。

*基金项目：广东省科技计划项目(2014A020212246)。