(一)发病原因
镰状细胞病是由于血红蛋白的β珠蛋白链亚单位异常的基因遗传所致，患者从 父母双方得到两个相同的异常血红蛋白基因，即纯合子，其红细胞缺乏正常血红蛋白(HbA)，而被异常血红蛋白(HbS)所替代，称为镰状细胞性贫血或镰状细胞病，患者从 父母的一方得到一个异常血红蛋白基因，即杂合子，其红细胞含有正常和异常两种血红蛋白，但正常者占50%以上，称为镰状细胞倾向(sicle cell trait)。
(二)发病机制
镰状细胞病是由于血红蛋白的β珠蛋白链亚单位异常的基因遗传所致，患者从 父母双方得到两个相同的异常血红蛋白基因，即纯合子，其红细胞缺乏正常血红蛋白(HbA)，而被异常血红蛋白(HbS)所替代，称为镰状细胞性贫血或镰状细胞病， 患者从 父母的一方得到一个异常血红蛋白基因，即杂合子，其红细胞含有正常和异常两种血红蛋白，但正常者占50%以上，称为镰状细胞倾向(sicle cell trait)，镰状红细胞的出现是由异常血红蛋白分子聚合所致，可引起两种主要现象：
1.慢性代偿性溶血性贫血。
2.血管闭塞危象(vasooclusive crises)导致疼痛及组织损害。
异常血红蛋白的β链第6位谷氨酸被缬氨酸取代后，在缺氧状况下即发生镰变，异常血红蛋白分子聚合成聚合体，红细胞由圆盘状变成镰刀状，异常血红蛋白百分率愈高镰变愈严重，在某些诱因如细胞脱水和酸中毒时可使红细胞镰变加重。
红细胞反复发生镰变，导致细胞膜的损害，细胞内钾离子及水漏出，则加重红细胞脱水，胞内钙离子积聚可使镰状细胞僵硬，成为不可逆性，这些红细胞寿命缩短(10天左右)，易被网状内皮系统破坏，导致溶血性贫血。
由于镰状红细胞不易变形，在通过微循环时，血流淤滞，形成黏滞与镰变恶性循环(vicous viscous sickle cycle)，最后使微循环阻塞，导致缺血及梗死，出现疼痛和组织损害，上述病变发生在肾脏则导致肾血管，肾小管及肾小球的明显损害。
1.镰状细胞病的临床特点
(1)纯合子型镰状细胞病：有不同程度的溶血性贫血，轻度黄疸，血管闭塞危象为其突出表现，常在躯干及四肢处剧烈疼痛，包括内脏，骨，关节及肌肉痛等，尤其以掌骨，附骨和指(趾)骨梗死为多见，感染，脱水，缺氧及酸中毒为其诱因，内脏及脑血管梗死则出现相应的症状和体征。
(2)杂合子型镰状细胞病：平常无症状，不发生溶血性贫血，故又称镰状细胞倾向，只在严重缺氧情况下出现微循环障碍，主要在肾髓质的直血管，因为该处存在着显著的高渗性，使红细胞易脱水，加之低氧张力和低pH值的生理特点，导致红细胞镰变，肾髓质血流淤滞，甚至血管闭塞，严重时可发生肾乳头坏死。
2.镰状细胞性肾病的临床特点
大多数的镰状细胞性贫血或镰状细胞倾向患者没有明显的肾脏病临床表现，但少数患者确实有肾乳头坏死和尿浓缩功能障碍。
(1)血尿：纯合子型或杂合子型均可发生血尿，血尿是最多见的肾损害表现，可呈肉眼血尿，但以镜下血尿为主，可能为肾髓质和肾乳头的微小坏死所致，也可为肾小球性血尿。
(2)肾病综合征：镰状细胞病可发生典型的肾病综合征，在病理上可为微小病变型，系膜增殖型，膜增殖型及局灶性肾小球硬化型等，系膜区及上皮细胞可有铁质沉积。
(3)肾小管功能不全：在镰状细胞性贫血患者中，肾小管的病变较多见，早期即可出现肾浓缩功能减退，继之浓缩及稀释能力均降低，出现等渗尿，疾病早期为可逆性，后期由于慢性缺血，使肾髓质产生不可逆的损害，发生永久性多尿，夜尿等尿浓缩功能障碍，可发生远端肾小管性酸中毒，多为不完全性。
(4)高尿酸血症：本病红细胞代谢较正常人高6～8倍，尿酸生成过多，但其清除率增高，所以不会发生痛风性关节炎。
(5)肾功能衰竭：本病可因肾血管闭塞及急性血管内溶血而发生急性肾功能衰竭，由于肾小球病变和多次镰变危象发作，18%病人可发展至慢性肾功能衰竭的终末期。
中医药治疗
(1)中医对镰状细胞病肾损害发病机制的认识：镰状细胞病及其肾损害涉及中医之虚劳、痹证、黄疸和淤证，范围较广，表现多样。
中医认为本病的病因是：父母禀赋有缺，造成“小儿之劳，得于母胎”，脏腑不荣，气血不足，致幼年罹病故发育迟滞，体格瘦小。或先天不足，后天失养，素体虚弱，外感及邪毒湿热乘虚袭入，伤及气血，则气滞血淤，后病久气血两虚，气虚则血运无力，血行淤滞，皮肤坏死;淤于胆道而发黄，阻于经络则骨痛、关节痛、腹痛。伤及脏腑，脾肾亏损，肾虚则气血不能生化，肾精不藏出现蛋白尿、脾虚水湿不化，湿郁化热，亦发黄疸。旷日病深，脾肾虚劳，终于精气血俱虚。
(2)镰状细胞病肾损害的中医辨证治疗：其基本治疗原则是：益气养血、补肾健脾、清热利湿。本病是遗传性慢性疾病，以虚为主，病程中某些诱因使其加重溶血、黄疸、发热、表现虚中夹实，此时治疗应清热利湿补虚并重。脾肾两虚间以湿热、血淤，应健脾补肾、行气活血化淤。气血两虚时益气养血，辨证中重点是正虚邪实，治疗时要兼顾虚实。
①湿热内蕴型：
主证：身目发黄，尿色短黄重浊，或有发热，食少恶心，口渴不多饮，腰背酸痛，舌质淡，苔厚腻，脉濡数。
治疗原则：清热利湿，佐以益气养血。
基本方药：茵陈五苓散加味：茵陈蒿、桂枝、茯苓、白术、泽泻、猪苓、栀子、黄苓、车前草。
②气滞血淤型：
主证：关节肿痛，腹中有症积(肝脾肿大)，胁肋作痛，有瘀斑，舌质暗，脉细。
治疗原则：理气活血，行瘀散结。
基本方药：复元活血汤合血府逐瘀汤：柴胡、天花粉、当归、红花、穿山甲、桃仁、川芎、赤药、牛膝、桔梗、甘草。
③脾肾两虚型：
主证：头晕耳鸣，心慌气短，食纳不佳，腹胀便溏，腰酸腿软，舌红少苔，脉细数。
治疗原则：补益脾肾。
基本方药：十四味建中汤：当归、白芍、白术、炙甘草、人参、麦门冬、川芎、肉桂、炮附子、肉苁蓉、半夏、炙黄芪、茯苓、熟地。
④气血双亏型：
主证：面色萎黄或恍白，骨节疼痛，气短无力，神疲懒言，肌肉瘦削，舌胖淡，苔虚白，脉细微。
治疗原则：益气养血。
基本方药：补中益气汤加味：人参、黄芪、白术、陈皮、柴胡、升麻、甘草、当归扁豆、阿胶。
医治疗方法
治疗
本病的治疗原则包括镰状细胞病的治疗和肾损害的治疗。镰状细胞病的治疗以抗镰变、解除镰变、降低血黏度和对症治疗为主，同时避免加重镰变的因素;肾损害则以对症治疗为主。
1.药物抗镰变 镰状细胞病目前尚无根治方法，药物可能使镰变逆转，但不能矫正其遗传缺陷。药物抗镰可解除镰变，降低血黏度，从而改善微循环，增加血液灌注，提高组织氧供，减轻肾损害，缓解临床症状。杂合子镰状细胞病一般毋需治疗，因杂合体溶解度为35%～68%，溶血程度较低。
理想的抗镰变药物至今仍未见，下列抗镰变药物可供参考使用。
(1)硫酸锌：有抗镰变作用，但长期使用会发生低铜血症。
(2)双氢麦角碱(海特琴，氢化麦角碱)：是一种血管扩张剂，加强对α受体阻断作用，减少血管收缩，有助解除镰变红细胞凝聚引起的小动脉痉挛，疏通微循环，改善缺氧状态，使疼痛症状减轻。肌内或皮下注射0.3mg/次，1～2次/d;或1～2mg/次，3次/d，饭后即服。
(3)30%尿素蔗糖溶液：尿素通过分解血红蛋白中疏水的分子键而干扰镰状细胞的形成过程。静脉点滴1～1.5g/(kg·d)，肾功不全者忌用。
(4)甲基二乙酰二亚胺：通过作用于血红蛋白与红细胞膜，使红细胞不易失钾并提高氧亲和力。
(5)氨甲酰磷酸：作用与氰酸盐相似，使血红蛋白分子氨基酸末端的缬氨酸甲酰化，抑制HbS凝胶化的特性，提高血红蛋白的氧亲和力，具有抗镰变作用。该物质可在体内合成和利用，在正常代谢中降解，是治疗本病很有前景的药物。
(6)5-氮胞苷(5-Azacytidine)：具有抗镰变作用，该药令γ珠蛋白基因重新表达，使DNA去甲基，增加了红细胞内HbF，减少了HbS含量，但有一定毒性。
(7)Nootropyl(内含吡拉西坦，茴拉西坦)：有人报告对一般患者有巩固疗效作用。
2.避免加重镰变的因素 缺氧、劳累、感染、脱水、发热、受寒或酸中毒等因素均会促发红细胞镰变。忌在缺氧环境(高山、深井)中活动。某些病人在夜间、感染和受凉时镰变加剧而大量溶血，甚至诱发急性危象。受寒时血管收缩，血流缓慢，血氧能力降低，红细胞发生镰变，因此要防止受凉。有感染时及早控制，肺部感染或心力衰竭时，充分吸氧，维持高的血氧饱和度亦很重要。脱水则血液浓缩呈高渗状态，也使镰变加重，要及时补充液体。酸中毒亦然，应给予口服或静滴碳酸氢钠纠正。此外下列因素会使本病加重，如妊娠、腹部手术，手术出血过多及麻醉过深(血氧分压降低)等，全麻手术时要保持呼吸道通畅，充分供氧，保障血氧氧合作用，如能局麻更适宜。总之从 各个方面注意加强防治。
3.急性危象的处理 由于某些促发因素的作用，突然严重溶血产生急性危象时，尽早输血输液，全身保暖。如危象持续不解，可行换血疗法，将HbS减少至50%～25%以下。吸氧或高压氧有一定效果，变形的红细胞是可逆的，与氧重新结合时，其正常形态恢复。周健国报道低分子右旋醣酐及丹参静滴7～14天为一疗程，使急性发作1周内获得控制，发热、黄疸减轻。另有作者报道，在危象时，静注山莨菪碱10mg，4次/d，症状缓解后改肌注10mg，每周2次，维持6个月。山莨菪碱增加细胞流动性，使细胞硬化改善，保护细胞膜，延长寿命，使溶血和梗死症状改善。
4.对症治疗
(1)多数主张多饮水、高钠饮食，使水分摄入增加，或静脉补充液体、静滴低分子右旋糖酐500ml加山莨菪碱20mg，1次/d，7～10天为一疗程。使血黏度降低，改善肾髓质微循环较为有利。有报道长期口服丹参、鸡血藤可使骨关节痛、腹痛减轻，并可使病情稳定，且无副作用。
(2)山莨菪碱(654-2)：肌内注射， 10mg/次，2次/d，连用20天。间歇1周再给第2个疗程20天，2～3个疗程后贫血及梗死症状均缓解，以后改为10mg肌内注射，每周2次，维持6个月。发生危象者静脉注射山莨菪碱(654-2)10mg/次，4次/d。山莨菪碱(654-2)能增加红细胞膜的流动性，使红细胞僵硬得到改善，保护细胞膜，延长红细胞寿命，使溶血及梗死现象获得改善。
(3)利尿剂和止血药的应用：血尿明显、持续时间长者，可用髓襻利尿剂如呋塞米和布美他尼(丁尿胺)或甘露醇渗透利尿，并口服碳酸氢钠碱化尿液。也可用氨基己酸(静滴2～4g/d)或云南白药止血。
(4)抗生素的应用：有尿路感染、肾盂肾炎时，应及时使用抗生素如氨苄西林(氨苄青霉素)、头孢拉定、头孢哌酮等控制感染。抗生素的应用对保护肾脏，改善预后十分重要。预防感染，低盐饮食及多饮水也是重要治疗措施。儿童发热时要及时补液，以防危象的发生。
(5)镇痛药的应用：疼痛剧烈时可口服阿司匹林、对乙酰氨基酚(扑热息痛)、可待因等。维生素E、维生素C系抗氧化剂，可以减少镰状细胞对过氧化的反应。
(6)血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)的应用：能降低肾小球毛细血管内压，改善基底膜通透性，可减少尿蛋白的排泄，因为肾脏病的损害因素可能主要是血流动力学因素，长期的ACEI类药的治疗可延缓病变的发展，预防及延缓肾衰竭的发生。
(7)贫血的治疗：慢性溶血性贫血可酌情输血，轻度和中度贫血可不输血，一般患者已适应慢性贫血，长期输血会带来较多弊端。促红细胞生成素常无效。妊娠时加服叶酸10mg，3次/d。儿童患者早期适量输血，既能纠正贫血，也有利于纠正尿液浓缩功能障碍。
(8)肾小管酸中毒的治疗，口服碳酸氢钠或枸橼酸合剂纠正。
(9)透析及肾移植：在镰刀细胞贫血患者中，肾移植的生存率与普通肾移植是基本相似的，此类患者若发生肾功能衰竭，透析及肾移植都是可以实行的，但长期生存率则由于多系统的并发症而较低。就目前移植后的死亡率来看，肾移植是值得推荐的，但移植后仍有较多患者发生镰状细胞危象。
(10)基因工程：对镰状红细胞病有条件时可应用基因工程进行治疗。
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