Sự không đối xứng của phospholipid màng trong bệnh thalassemia ở người
Tóm tắt
Sự không đối xứng của phospholipid trong lớp lipid của hồng cầu (RBC) được duy trì tốt trong suốt cuộc đời của tế bào, với phosphatidylserine (PS) hầu như chỉ nằm ở lớp đơn trong cùng. Sự mất đối xứng phospholipid, và do đó sự lộ diện của PS, được cho là đóng vai trò quan trọng trong sinh lý bệnh của hồng cầu. Bệnh thiếu máu trong bệnh thalassemia ở người do một sự kết hợp của erythropoiesis không hiệu quả (hủy hoại tủy xương) và sự sống sót giảm của hồng cầu trưởng thành trong máu ngoại vi. Việc phá hủy sớm các hồng cầu thalassemia có thể phần nào là do sự mất đối xứng phospholipid, vì các tế bào lộ phổ PS sẽ bị tế bào đại thực bào nhận diện và loại bỏ. Ngoài ra, sự lộ diện của PS có thể đóng vai trò trong tình trạng đông máu tăng cường được báo cáo là tồn tại trong bệnh β-thalassemia intermedia nặng. Chúng tôi mô tả sự lộ diện PS trong hồng cầu của 56 bệnh nhân thiếu máu so sánh với các bối cảnh di truyền khác nhau của kiểu hình α- hoặc β-thalassemia. Việc sử dụng annexin V đánh dấu huỳnh quang giúp chúng tôi xác định sự mất đối xứng phospholipid trong từng tế bào. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng ở một số bệnh nhân thalassemia, có các nhóm con của hồng cầu lưu thông lộ PS trên bề mặt ngoài của chúng. Số lượng tế bào như vậy có thể thay đổi đáng kể giữa các bệnh nhân, từ thấp hơn mức tìm thấy ở người bình thường (ít hơn 0,2%) lên đến 20%. Phân tích bằng kính hiển vi huỳnh quang của các hồng cầu β-thalassemia cho thấy PS trên lớp ngoài được phân bố hoặc trên toàn bộ màng hoặc tập trung ở các khu vực có thể liên quan đến các vùng giàu chuỗi α-globin màng. Chúng tôi giả thuyết rằng các vị trí màng này, nơi tích tụ chuỗi globin mang sắt và gây ra tổn thương oxy hóa, có thể quan trọng trong việc mất tổ chức lipid màng. Tóm lại, chúng tôi báo cáo sự hiện diện của các phân nhóm hồng cầu thalassemia lộ PS có khả năng quan trọng về mặt sinh lý, vì chúng có thể cung cấp bề mặt để tăng cường hemostasis như đã được báo cáo gần đây, và vì sự lộ diện như vậy có thể trung gian cho việc loại bỏ nhanh chóng các hồng cầu này khỏi tuần hoàn, từ đó góp phần vào bệnh thiếu máu.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Pearson, 1962, Erythrokinetics in thalassemia. II. Studies in Lepore trait and hemoglobin H disease., J Lab Clin Med, 59, 147
Schrier, 1989, Cellular and membrane properties of alpha and beta thalassemic erythrocytes are different: Implication for differences in clinical manifestations., Blood, 74, 2194, 10.1182/blood.V74.6.2194.2194
Advani, 1992, Characterization and comparison of the red blood cell membrane damage in severe human α and β thalassemia., Blood, 79, 1058, 10.1182/blood.V79.4.1058.bloodjournal7941058
Schrier, 1992, Globin-chain specificity of oxidation-induced changes in red blood cell membrane properties., Blood, 79, 1586, 10.1182/blood.V79.6.1586.1586
Shinar, 1990, Oxidative denaturation of red blood cells in thalassemia., Semin Hematol, 27, 70
Schrier, 1994, Thalassemia: Pathophysiology of red cell changes., Annu Rev Med, 45, 211, 10.1146/annurev.med.45.1.211
Knyszynski, 1979, Phagocytosis of nucleated and mature β thalassemic red blood cells by mouse macrophages in vitro., Br J Haematol, 43, 251, 10.1111/j.1365-2141.1979.tb03748.x
Wiener, 1985, The in vitro interaction between red cells from patients with homozygous β-thalassemia and normal human macrophages., Exp Hematol, 13, 401
Yuan, 1992, Isolation, characterization, and immunoprecipitation studies of immune complexes from membranes of β-thalassemic erythrocytes., Blood, 79, 3007, 10.1182/blood.V79.11.3007.3007
Tanaka, 1983, Insertion of fluorescent phosphatidylserine into the plasma membrane of red blood cells., J Biol Chem, 258, 11335, 10.1016/S0021-9258(17)44422-X
Schroit, 1985, In vivo recognition and clearance of red blood cells containing phosphatidylserine in their plasma membranes., J Biol Chem, 260, 5131, 10.1016/S0021-9258(18)89189-X
Borenstein, 1993, Phosphatidylserine in the outer leaflet of red blood cells of beta thalassemic patients may explain the chronic hypercoagulable state and thrombotic episodes., Am J Hematol, 44, 33
Schroit, 1991, Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membranes., Biochim Biophys Acta, 1071, 313, 10.1016/0304-4157(91)90019-S
Kuypers, 1996, Detection of altered membrane phospholipid asymmetry in subpopulations of human red cells using fluorescently labeled annexin V., Blood, 87, 1179, 10.1182/blood.V87.3.1179.bloodjournal8731179
Schrier, 1997, The unusual pathobiology of Hemoglobin Constant Spring red blood cells., Blood, 89, 1762, 10.1182/blood.V89.5.1762
Yuan, 1993, Accelerated programmed cell death (apoptosis) in erythroid precursors of patients with severe beta-thalassemia (Cooley's anemia)., Blood, 82, 374, 10.1182/blood.V82.2.374.374
Aljurf, 1996, Abnormal assembly of membranes in erythroid progenitors of patients with β-thalassemia major., Blood, 87, 2049, 10.1182/blood.V87.5.2049.2049
De Jong, 1997, Oxidative damage does not alter membrane phospholipid asymmetry in human erythrocytes., Biochemistry, 36, 6768, 10.1021/bi962973a
Wood, 1996, Increased erythrocyte phosphatidylserine exposure in sickle cell disease: flow cytometric measurement and clinical associations., Blood, 88, 1873, 10.1182/blood.V88.5.1873.1873
Liu, 1995, Red cell membrane remodeling in sickle cell anemia: sequestration of membrane lipids and proteins in Heinz bodies., J Clin Invest, 97, 29, 10.1172/JCI118402
Mombers, 1980, Spectrin-phospholipid interaction a monlayer study., Biochim Biophys Acta, 603, 52, 10.1016/0005-2736(80)90390-9
Rybicki, 1988, Human erythrocyte protein 4.1 is a phosphatidylserine binding protein., J Clin Invest, 81, 255, 10.1172/JCI113303