中国首次报道！小小血气分析，揭露异常罕见病

*仅供医学专业人士阅读参考

这就是检验医师的重要性

再看

撰文｜屈天吉 郑艳芬

血气分析（BG）是检验科生化室常规的检验项目，它直接反映肺换气功能及其酸碱平衡状态。检验科每天发出几十上百份的血气分析检验报告单，是否有针对异常的血气结果进行病例追踪？

本文中检验医师从一份不寻常的血气分析报告单出发，搭建起临床与检验沟通的桥梁，为临床疾病的诊断提供咨询建议，从而发现隐藏在异常结果后的一例罕见异常血红蛋白症。

案例经过

检验科发出了一份这样的血气分析报告，如图1所示（未吸氧），动脉血氧分压（PaO2）113mmHg、血氧饱和度（SaO2）87.60％，血氧饱和度明显下降，氧分压正常，建议临床复查。

图1 患者初诊血气分析结果（未吸氧）

为何患者的血氧饱和度与血氧分压不一致呢？

为排除偶然因素影响，临床抽血复查血气，此时患者为吸氧状态，吸入氧含量为35%。得到血气分析结果为PaO2 103mmHg、SaO2 86.20％（图2），患者的血氧饱和度与血氧分压确为不一致，并且增加吸氧量，SaO2结果不增高。

图2 患者复查血气分析结果（氧浓度35%）

为何增加吸氧量，患者的血氧饱和度不增高呢？

这两份血气报告单引起正在呼吸内科轮转的检验医师郑艳芬高度关注，并与管床医师共同进行了临床查房，该患者的指尖血氧在88%-93%之间波动，也呈偏低状态，与血气氧饱和度结果相符，查看患者病例。

简要病史

患者男，37岁，自诉1年前无明显诱因出现阵发性头晕恶心，行走不利，胸闷，无气促、呼吸困难。1个月前完善颅脑影像学检查，排除脑出血、脑梗死及占位性病变的可能性，诊断为前庭性眩晕，予对症处理后症状仍反复出现。

患者再次就诊，血气分析示PaO2为113mmHg（1mmHg＝0.133kPa），SaO2为87.6％。患者初步诊断考虑低氧血症。

结合患者有长期吸烟史，不除外由慢性阻塞性肺病、支气管哮喘导致，收入我院呼吸科住院治疗。

案例分析

该病例由检验医师郑艳芬提出，引起检验医学科住培专业基地的重视，并召开疑难报告单分析讨论会，从血液、生化、免疫、分子生物等多个检验亚专科并结合临床进行综合分析讨论。

血氧饱和度和血氧分压在什么情况下会出现不一致，为何血氧分压正常而血氧饱和度降低？

我们可以结合氧离曲线来进行分析。如图3所示：

图3 氧离曲线图

结合氧离曲线可知，该患者P50为59.71，氧离曲线右移。PaO2是物理溶解的O2，SaO2是化学结合的O2。氧离曲线左移，说明Hb对O2亲和力整体增大；氧离曲线右移，说明Hb对O2亲和力整体增大。

影响氧离曲线的因素有PH、2,3-DPG、温度、PaCO2等。分析该患者的血气结果，患者仅氧饱和度异常下降，氧分压、温度、PH及二氧化碳都正常，考虑2,3-DPG增加（贫血等原因）或者本身血红蛋白氧结合能力差（氧亲和力减低的血红蛋白病所致）。

查看患者的血常规结果，患者的血常规结果正常，未提示贫血（图4），不考虑为地中海贫血导致的血红蛋白肽链合成异常所致。结合患者在入院吸氧条件下，SaO2无明显提高，考虑可能为血红蛋白结构异常，导致携氧能力下降，进而导致低氧血症，出现SaO2低、而PaO2正常的情况。

图4 患者血常规检查结果

结合患者病情和相关检验结果，考虑患者是否存在血红蛋白结构异常。检验医师郑艳芬与临床医师进行沟通，提出建议该患者完善血红蛋白电泳检查及G6PD检查，若血红蛋白电泳结果异常追加血红蛋白基因检测。

得到血红蛋白电泳结果显示：血红蛋白A 81%（参考区间96.50%-97.35%）、血红蛋白A2 2.6%（参考区间2.7%-3.5%）、异常血红蛋白16.4%，果然存在异常血红蛋白！图5！

图5 患者血红蛋白电泳图

现在世界上发现的血红蛋白分子变异体达1000种以上，目前已有报道的血红蛋白异构体，如Hb Sunshine Seth、Hb Bassett、Hb Titusville等携带者可表现为低SaO2而PaO2正常。

为查明异常血红蛋白的具体种类，检查血红蛋白中的珠蛋白是否存在突变及突变情况，进一步对珠蛋白进行DNA测序分析，发现患者α1珠蛋白链第94号密码子存在突变（GAC＞AAC），编码氨基酸由天冬氨酸（Asp）变为天冬酰胺（Asn）（图6），突变对应的血红蛋白异构体为Hb Titusville，该异构体特点为低氧亲和性[1]。因此，患者低氧血症考虑与其为Hb Titusville携带者相关。

图6 Hb Titusville患者血红蛋白α1珠蛋白链Sanger测序示c.94 GAC>AAC（p.Asp94Asn）

有文献报道，Hb Titusville携带者并无明显临床症状，主要表现为SaO2偏低而PaO2正常，考虑患者头晕症状与Hb Titusville导致的低氧血症无关[1]。对该变异体的识别使患者免于广泛的、不必要的医学检查。

目前全世界报告的Hb Titusville病例约有20例，来自不同的背景，如高加索、西班牙、以色列、印度和北欧。本病例为中国报告的首例Hb Titusville。本文中的病例已作为病例报道在《中华血液学杂志》，原文可见参考文献[2]。

知识拓展

血红蛋白病是指一组由于血红蛋白分子遗传缺陷引起的Hb分子结构异常或肽链合成障碍的疾病，包括异常血红蛋白病和地中海贫血（海洋性贫血）。具体分类可见图7：

图7 血红蛋白病分类

为何该案例中的异常血红蛋白会出现低氧亲和力呢？

血红蛋白由血红素和珠蛋白组成。珠蛋白有两种肽链，α链和非α链，每一条肽链和一个血红素连接，构成一个血红蛋白单体。人类血红蛋白由2对（4条）血红蛋白单体聚合而成。

血红蛋白在结合氧气的过程中有两种构型，未结合氧气为紧密的T构型，结合氧气后为疏松的R构型，从T型到R型的转变意味着血红蛋白可以结合更多的氧[3]，如图8所示。

图8 血红蛋白T构型与R构型

T构型与R构型的转换需要α链和β链中间的某些氨基酸形成氢键来起作用，其中比较重要的一对氢键是α1链94位天冬氨酸（Asp）残基和β2链102位精氨酸（Asn）相互作用形成[4]，如图9所示。

图9 血红蛋白T构型与R构型转变间的氢键[5]

该患者的突变位点恰好是α1链94位天冬氨酸（Asp）突变为天冬酰胺（Asn），影响血红蛋白在结合氧气过程中构型转变，从而导致氧气亲和力下降。

案例总结

血气分析仅仅是检验科众多日常工作项目中的一个，本文中检验医师从一份不寻常的血气分析报告单出发，抽丝剥茧，发现隐藏在异常结果后的一例罕见的异常血红蛋白症。这就是检验医师培养的目标所在，通过临床各专科和检验各亚专科对检验医师的综合培养，培养出具备临床思维的检验人才。

专家点评

点评专家：江冠民 主任技师

检验医师规培的作用是搭建起检验与临床的“桥梁”，能够担负起疑难检验结果分析、病案分析、出具检验诊断报告、参与疾病诊断治疗和预后判断等工作责任。本案例中检验医师郑艳芬能够让检验不再流于结果表面，而是深入结果背后的疾病，这点十分难能可贵。遗憾之处在于该疾病有遗传特性，未能进行谱系追踪。

参考文献：

[1]SchneiderRG, AtkinsRJ, HostyTS, et al. Haemoglobin Titusville: alpha94 Asp replaced by Asn. A new haemoglobin with a lowered affinity for oxygen[J]. Biochim Biophys Acta, 1975, 400（2）:365-373.

[2]郑艳芬，张丽娟. Hb Titusville异常血红蛋白病1例. 中华血液学杂志，2023，44(12):1051-1051. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2023.12.017

[3]Monod J, Wyman J, Changeux JP. On the nature of allosteric transitions: a plausible model[J] J Mol Biol. 1965;12:88–118.

[4]Poyart C, Schaad O, Kister J, et al. Hemoglobin Saint Mandé [beta 102 (G4) Asn----Tyr]. Functional studies and structural modeling reveal an altered T state[J] Eur J Biochem. 1990;194(2):343–348.

[5]Thom CS, Dickson CF, Gell DA, Weiss MJ. Hemoglobin variants: biochemical properties and clinical correlates. Cold Spring Harb Perspect Med. 2013 Mar 1;3(3):a011858. doi: 10.1101/cshperspect.a011858

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本文来源丨检验医学网

责任编辑丨舒豪

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