很多人有地中海贫血基因,自己却不知道?
地中海贫血是20世纪初的科学家们,在地中海地区观察到的一种疾病,因此得名。不过它其实并不局限于地中海附近,而是遍及世界,是一种比较常见的遗传病。
最近,歌手邓紫棋在直播时透露,自己的妈妈最近告诉她有地中海贫血的基因,这让她突然明白了自己的“累”从何而来。评论区里许多人也纷纷分享了相似的经历,表示自己也有地中海贫血基因。


地中海贫血在一些地区其实并不罕见,但有些朋友可能是头一回听说它。为啥那么多中国人会得一种“地中海的贫血症”呢?为什么有人得了病,自己却还不知道?只要携带地中海贫血基因,就一定会有症状吗?
地中海贫血是20世纪初的科学家们,在地中海地区观察到的一种疾病,因此得名。不过它其实并不局限于地中海附近,而是遍及世界,是一种比较常见的遗传病。一项2021年的统计显示,全世界每10万人中就约有数十例地中海贫血。但虽说分布广,该病在各地区分布却极不平均,例如在西欧每10万人中仅有几人患病,在东亚和东南亚则有几十人。
地中海贫血的病因,在于编码组成血红蛋白的珠蛋白基因出现了异常。人体绝大部分珠蛋白(HbA)由2对α和β链组成,所以地中海贫血主要也分成α和β两型。

珠蛋白是血红蛋白的主要组成部分,有两条α链及两条β链
图源:humanbiomedia
以α型举例:当控制α链的基因出现突变或缺失时,就无法正常合成α链,与β链配对。多余的β链会形成异常的β4四聚体HbH,影响红细胞膜的稳定性。但有致病基因,不一定就会影响生活。在α型中有四种严重程度不同的情况:
静止型
如果4个基因只有1个缺失或突变,这个人通常不会有临床症状,与健康人无异,一般称为静止型。
轻型-α地贫
如果有2个基因缺失或突变,仍然有少数α链能与β链配对,所以患者症状较轻,大部分时候不影响正常生活。但在怀孕、剧烈运动等对身体影响较大的应激事件时,会有较明显的症状。
HbH病
只有1个基因有正常功能,会导致异常的血红蛋白对氧的亲和力过高,并且很不稳定、极易沉淀。这种情况叫作HbH病。
胎儿水肿综合征
如果4个基因都出问题,多数患者在胎儿期和出生前后就会死亡,称为胎儿水肿综合征。

四种不同情况的α型地中海贫血
图源见水印
β型地中海贫血的情况与α型类似。不过由于人在胎儿时期的珠蛋白,主要是由α与γ链组成的,所以β基因有缺陷的重型地中海贫血患者也有可能出生,但如果不进行治疗也会早夭。
大家都知道,患有地中海贫血的人多少会出现易疲劳、呼吸急促、皮肤偏白或偏黄等情况,但还远不止于此。如果患者病症比较严重,其负责清除异常红细胞的脾脏会因不堪重荷而变大;红细胞被破坏后,血红蛋白中的铁会在心脏和肝脏等处发生沉积,引起器官损伤;贫血导致的骨髓代偿性增殖,也可能让患者的骨骼发生改变,呈现出特殊面容……

相比于健康人群,症状较严重的地中海贫血患者脾脏会明显肿大。图源:thalassemiainfo
说到这,有朋友可能已经发现了“盲点”:既然问题在于α链和β链的数量不匹配,要是患者同时有两种地中海贫血,是不是就没病了?你别说,这样类似“负负得正”的情况实际还真有。有一些案例显示,如果两种地中海贫血严重程度恰好能平衡两条链数量,确实能一定程度上减轻贫血症状。

盲生,你发现了华点!
比如曾有报道,一位男子同时患有重型β地中海贫血和HbH病,却在50岁才因严重贫血第一次接受治疗,此前也从未输血。然而无论哪一种情况单独发生,其症状应该都会相当严重。
当然,这位患者虽然症状减轻了,但也不能等于“没病”,不然他也不会为此进医院了。
相比于南方朋友,在我国北方长大的人可能对地中海贫血更不熟悉。有研究者对1987年至2024年,各省市的相关数据进行了分析。结果显示,我国地中海贫血分布总体呈现南多北少的趋势,比如海南的地中海贫血基因携带率超过40%,而在北京、山东等北方地区则不到1%。

ABCD分别是α型、β型、α与β合并型与三种类型汇总的地中海贫血基因携带率。 图源:Cai A et. al | Arch Public Health
要是地中海贫血的影响因素,只有基因突变或缺失,那各地区差异肯定不会这么大。如果我们制作一张地中海贫血分布的世界地图,就会发现,地贫发病率高的地方主要集中在热带和亚热带,而这些地方同样也是疟疾流行的区域。

过去地中海贫血和疟疾流行的地区相当重合。黄色为疟疾流行,蓝色表示地中海贫血流行,绿色则为两者重合的部分。 图源:Vento S et. al | The Lancet Infectious Diseases
疟疾的病因是疟原虫,它们就像异形一样寄生在红细胞中。如果红细胞出现异常,疟原虫在这些异常细胞中的生存和繁殖就会受到影响,人体也能及时发现并清除它们。

疟原虫在蚊虫及人体内的生活史
图源:A. Gozalo et. al | Comp Med
在没有现代医学的岁月里,地中海贫血能够一定程度上抵抗疟疾,这些突变的基因可能就是因此留存了下来,让人们牺牲一部分生活质量来减少疟疾的侵害。
虽说地中海贫血是一种遗传病,但在疟疾流行的特定时期,同时拥有致病基因与正常基因,却能让人既不会严重贫血,又不易发展为重症疟疾,反而有一定生存优势。这种奇妙的现象受到科学家们的关注。

有科学家认为,像上述这样拥有不同等位基因(比如致病和正常)的杂合子个体,比只有单一等位基因(仅致病或仅正常)的纯合子个体,更能适应特定环境。这就是"杂合子优势假说"。
同样被疟疾“筛选”出的疾病,还有镰刀型红细胞病和蚕豆病。镰刀型红细胞贫血,大家可能在生物课本上看到过:患者产生的异常红细胞会变得细长,状似镰刀。这种奇怪的现象,是患者的珠蛋白β链基因出现异常,合成了异常的珠蛋白HbS所导致的。

正常红细胞与镰刀型红细胞形状
图源:britannica
与地中海贫血类似,如果一个人只携带1个致病基因(即表型为HbAS),尽管仍然会得疟疾,但其感染后的红细胞也会更容易被清除,从而能在对生活影响不大的情况下,减少体内的寄生虫负荷。

AA代表正常红细胞,AS代表有一条患病基因的红细胞,被疟原虫寄生后更容易被白细胞吞噬。图源:Miller W | Nature
说起蚕豆病,许多人可能以为是种吃蚕豆导致的病症。虽然蚕豆的确会引发患者的头晕、呕吐等一系列症状,但这只是表面现象,其真正的病因同样隐藏在基因中:蚕豆病也叫“葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症”,属于一种遗传性疾病,其相关基因位于X染色体上。

蚕豆病的红细胞很有特点,就像被咬了几口
图源:med-syria
G6PD是生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的关键酶,缺乏后者,会影响红细胞应对氧化应激的功能,使红细胞膜的稳定性下降。而蚕豆中的一些物质,恰恰会诱发红细胞的氧化应激反应,导致患者发生溶血。因此,患有蚕豆病的人需要尽可能避免食用蚕豆及其制品。

因存在有母亲食用蚕豆导致胎儿溶血的现象,有蚕豆病家族史的母亲也需要特别注意饮食及用药。图源:图虫创意
蚕豆病造成的红细胞异常同样对疟原虫的生存繁衍不利,而仅一条染色体携带蚕豆病基因的女性,对疟疾的抵抗能力可能会更强。
尽管尚未形成共识,不过一些科学家观察到,疟原虫在连续通过蚕豆病缺陷细胞时,能逐渐适应这种不舒服的环境。但女性拥有两条X染色体,如果只有其中一条携带致病基因,由于重复性染色体随机失活的特殊机制,她体内的红细胞会有的正常,有的不正常,这样疟原虫就没法适应了。
(啥叫重复性染色体随机失活?请看关于“超雄”或“超雌”,我们对染色体的了解还太少!三花猫的毛色同样来自于这一机制,因此大部分三花猫都为母猫。)


三花猫形成原理,其控制毛色的基因位于X染色体上
图源:bio.miami.edu
尽管上述疾病在特定历史时期,可能给患者带来过一定“优势”。但脱离了疟疾流行、无药可医的环境,这些致病基因无疑没有任何好处。通过群体筛查、产前检测等方式,对地贫等遗传疾病进行预防极为重要。

根据《中国地中海贫血蓝皮书(2020)》,我国地中海贫血基因携带者有约3000万人。但由于没有症状或不明显,有人可能很多年都不知道自己是携带者。2025年相关报道显示,有超过95%的家长在孩子确诊后才了解这一疾病。
因此,虽然生活在地中海贫血高发地区,或有地贫家族史的人不必过于恐慌,但也需要高度重视,积极进行筛查和检测。如果携带地贫基因,在生育前一定要进行遗传咨询,避免风险。
参考文献