一、發病原因
正常成人血紅蛋白中的珠蛋白，是由四條肽鏈所組成的，本病是由於珠蛋白基因的缺失或點突變所致。組成珠蛋白的肽鏈有4種，即α、β、γ、δ鏈，分別由其相應的基因編碼，這些基因的缺失或點突變可造成各種肽鏈的合成障礙，致使血紅蛋白的組分改變。通常將地中海貧血分為α、β、γ和δ等4種類型，其中以β和α地中海貧血較為常見。β珠蛋白基因位於11號染色體短臂1區2帶(簡記：11P12)，本病除少數幾種為幾個核苷酸缺失外，絕大部分都是該基因點突變(單個核苷酸置換、增加或缺失)所致。全世界已發現100種基因突變類型，我國有20種。染色體上的2個等位基因突變點相同者稱純合子;等位基因的突變不同者稱“雙重雜合子”;同源的染色體上隻有1個突變者稱“雜合子”。非典型β地貧雜合子：指位於β珠蛋白基因遠側的啟動區域位點控製區(locus control region，LCR)，這些並非在β鏈上的分子缺陷(非典型β地貧基因)與典型的β地貧基因組合形成雙重雜合子。突變致β鏈合成部分受抑製者稱“β 地中海貧血”;致β鏈完全受抑製者稱“βo地中海貧血”。肽鏈合成的抑製涉及δ鏈，稱為β 海洋性貧血。
根據β基因缺陷所產生的雜合子和純合子的不同，其臨床表現亦有差異，按照病情輕重可分輕型和中間型、重型三種類型。
1.輕型β-地中海貧血
(β-mediterranean anemia minor或trait)是β0、β 或δβ基因，包括雙重突變雜合體(指病變的β珠蛋白基因的核苷酸序列上同時有2種突變點)的雜合子狀態，主要表現為輕度小細胞、低色素貧血。尤其嬰兒期明顯，可有輕度黃疸和脾大。
2.中間型β地中海貧血
即中間型β海洋性貧血(β-mediterranean anemia intermedia)，包括β 基因純合子、某些β0或β 雙重雜合子，非典型β地貧雜合子、合並α地貧血和δβ地貧。其臨床表現介於重型與輕型之間，特點：發病年齡較晚(常於4～5歲)，黃疸可有可無，對外界感染抵抗力弱，骨骼改變較輕。輕度或中度肝脾腫大。中度貧血，Hb 60～90g/L，輸血量小或不必輸血仍可維持生命;外周血塗片紅細胞形態與重型類似。紅細胞滲透脆性減低，HbF含量增高，HbA2可稍高、正常或降低。家係調查證實為上述基因傳遞。
3.重型β地中海貧血
(β-mediterranean anemia major)又稱庫理貧血(Cooleys anemia)，患兒在臨床上呈慢性溶血性貧血。貧血和缺氧刺激紅細胞生成素(EPO)的合成進而刺激髓外造血。這是β地中海貧血純合子、β0與β 地中海貧血雙重雜合子或δβ0純合子因β鏈生成完全或幾乎完全受到抑製，以致含有β鏈的HbA合成減少或消失，而多餘的α鏈則與γ鏈結合而成HbF(α2γ2)，使HbF明顯增加，由於HbF的氧親和力高，致患者組織缺氧。過剩的α鏈沉積於幼紅細胞和紅細胞中，形成α鏈包涵體附著於紅細胞膜上而使其變僵硬，在骨髓內大多被破壞而導致“無效造血”;部分含有包涵體的紅細胞雖能成熟並被釋放至外周血，但當它們通過微循環時就容易被破壞;這種包涵體還影響紅細胞膜的通透性從而導致紅細胞的壽命縮短。貧血引起的骨髓擴張，導致頭骨和麵部的變形，產生特征性地中海貧血外貌。貧血使腸道對鐵的吸收增加，加上在治療過程中的反複輸血，使鐵在組織中大量貯存，導致含鐵血黃素沉症。是我國常見的一種地中海貧血。本症患者雙親均為β-地貧雜合子，其子女中獲得重症β-地貧幾率為25%，50%為雜合子，餘25%為正常。
二、發病機製
正常成人的血紅蛋白有三種：HbA(a.β)占血紅蛋白總量的95%～97%，由2條a鏈與2條β鏈組成;HbAz(a。，β) 鏈與2條β鏈組成; 占規～3% ;HbF(a，δ)<2%，由2條a鏈與2條δ鏈組成。HbF是胚胎期的主要血紅蛋白，妊娠後34～36周以前HbF占血紅蛋白總量的90%～95%，新生兒占50%～85%，一歲左右降至成人水平。HbAz在胚胎中出現較晚，出生6～12個月後與成人含量相同。HbA則出生後增多很快，至6月後達成人水平。而胚胎中最早出現的是Hb Gowerl(E。。。)、Hb Gower巨(a。。。)及Hb Portland(8。y;)，這些Hb在胚胎10周後逐漸被HbF所替代，正常成人Hb 中Gowerl已經消失，在臍血中可有極微量的Hb Portlqnd。
β-地貧的許多病理生理和臨床表現均與珠蛋白鏈合成不平衡有關。地中海貧血是由於珠蛋白基因組織和結構的多種突變，使基因表達發生了部分β少，或完全;a、β在肝肝內製造障礙(平常用a、β-或a、β 表示)，導致一種或幾種正常的珠蛋白鏈合成減少或缺如所造成的組成珠蛋白的肽鏈高度異質性綜合征。由於β鏈的合成受到抑製，故HbA(α2β2)的合成可減少或不存在，在雜合子，多餘的α鏈與代償性增多的δ鏈結合，使AbA2(α2δ2)增加。在純合子由於β鏈的顯著減少，α鏈相對增加，多餘的α鏈與γ鏈結合，故HbF(α2γ2)成為紅細胞中主要的Hb成分。由於HbF較HbA的氧親合力高，在組織中不易釋出氧，故患者常有組織缺氧，缺氧引起紅細胞生成素的大量分泌，刺激骨髓造血功能，紅骨髓極度擴張，因而引起一係列骨骼改變。由於α與β鏈之間的不平衡，過剩的α鏈可聚合成極不穩定的α2、α3，或α4，易變性沉積於幼紅細胞和紅細胞中而形成α鏈包涵體，由於包涵體附著於紅細胞膜而使紅細胞膜變僵硬，易受機械性損傷，在骨髓內破壞而不能全部進入血液循環，導致“無效造血”。部分含有包涵體的紅細胞雖然成熟並釋放至外周血，但這些紅細胞通過微循環時，易被破壞，使其壽命縮短，此外，紅細胞的包涵體還影響紅細胞的通透性，進一步使其壽命縮短，導致溶血性貧血。
HS的遺傳缺陷有異質性，大多數屬常染色體顯性遺傳(占75%)，少數為常染色體隱性遺傳(占25%)。一般有明顯家族史，但10%-20%的病人可無明顯家族史，其病因可能為基因的自我突變，也可能與變異的表現型或常染色體遺傳有關，隨著分子生物技術的發展，目前已基本闡明HS的基因及膜蛋白。
貧血促進腸道對鐵的吸收增加(達80%)，加以鐵利用障礙和治療過程中的反複輸血。使心、肝、脾、骨髓及皮膚等組織沉積大量的鐵，導致含鐵血黃素沉著症，晚期產生繼發性血色病，心肌和肝功能等遭受損害，糖尿病和其他內分泌障礙等。不同類型海貧的臨床表現差別極大，最重者可於胎兒出生前即死亡，最輕者可以終身不貧血，無症狀。臨床所見大多是介於這兩者之間的貧血患者，具有低色素小紅細胞和靶形紅細胞，並有血紅蛋白成分的各種改變。重型多生長發育不良，常在成年前死亡。輕型及中間型患者，一般可活至成年並能參加勞動，倘注意節勞及飲食起居，可以減少並發症、改善症狀。
