血红蛋白病是珠蛋白基因突变后导致血红蛋白结构异常或者合成量不足而引起的一类常染色体隐性遗传病,广泛分布于热带、亚热带及地中海地区,是世界上最常见的出生缺陷之一,发病率位于各种出生缺陷中的第三位,已成为世界性的重大公共卫生问题,流行病学及临床研究还表明血红蛋白病的主要分布地区与疟疾的流行区域相互重叠。根据珠蛋白基因突变的结果,血红蛋白病可以分为地中海贫血和异常血红蛋白病。组成血红蛋白的珠蛋白肽链的合成减少引起的血红蛋白病,称为地中海贫血(地贫),如α-地贫和β-地贫。而组成血红蛋白的珠蛋白链分子结构发生异常导致的血红蛋白病,称为异常血红蛋白病,如HbS、HbE、Hb Constant Spring(HbCS)等。另外,遗传性胎儿血红蛋白持续存在综合征(Hereditary persistence fetal hemoglobin,HPFH)也被归为地中海贫血。云南属于血红蛋白病的高发地区,而且由于云南独特的地理环境,造成了云南人群的血红蛋白病的多样性,但目前仍然缺乏云南人群血红蛋白病详细、完整的遗传病学调查研究。本研究拟对云南地区的人群血红蛋白病携带率进行调查,了解云南地区的人群血红蛋白病发生情况,对云南血红蛋白病携带率较高的傣族人群的血红蛋白病的发生率进行详细调查,进一步认识云南傣族的血红蛋白病的流行情况。HbF升高能对重型血红蛋白病患者的临床症状有所缓解,研究中也对云南地区人群的Hb F升高调控机制进行探讨,为云南血红蛋白病的遗传咨询和临床诊治提供参考,并为云南人群制定正确的预防和控制措施提供理论基础。采集云南地区的51950份育龄人群血样样本进行血红蛋白电泳分析,对出现的异常血红蛋白分别进行α-、β-珠蛋白基因常规突变检测,同时对未检出常规突变的样本进行测序分析突变位点。结果显示共检出560例HbE的携带者,检出率为1.08%,HbE的发生率明显高于全国其他地区。在受检的云南少数民族中,不同民族的HbE发生率不同,但是阿昌族(33.33%)景颇族(20.83%),傣族(13.1%)、傈僳族(9.49%)的最高。此外,分析结果还显示检出130例HbCS、9 例 Hb D-Punjab、24 例 Hb New York、3 例 Hb G-Copenhagen、3 例 Hb J-Wenchang-Wuming、2 例 Hb Thailand、4 例 Hb Strumica、2 例 Hb Queens 和 2例Hb Beijing异常血红蛋白携带者。这些结果表明除了检出了云南周边省市地区和东南亚常见的异常血红蛋白病外,同时检出了中国未见报道的Hb G-Copenhagen及Hb Strumica异常血红蛋白携带者,反映了云南地区人群异常血红蛋白的多样性和独特性。在血红蛋白病中,以α-和β-地贫的危害较严重,为了进一步认识云南地区人群中α-和β-地贫的基因突变类型和不同民族间的突变类型分布差异,对云南地区20个民族的2046例血常规检测或血红蛋白电泳后确诊为血液学表型筛查阳性且非缺铁性贫血的育龄人群分别进行α-、β-珠蛋白基因常见突变检测,同时对未检出常规突变的样本进一步测序分析其基因突变类型。结果表明,2046例地贫患者中一共检出66种基因突变类型,其中α-地贫基因最常见的突变类型依次为-SEA/αα、-α3.7/αα和αCSα/αα,β-地贫基因最常见的突变类型依次为CD26 GAG→AAG)、CD41-42(-CTTT)/N和CD17(AAG>TAG)/N,研究结果与国内其他省市的已报道的常见基因突变类型不同,具有明显的独特性和多样性。此外还检出了中国未见报道的β-珠蛋白基因的Codon5突变、-88(C>T)和IVS-I-110突变。本研究结果也反映了在云南地区的汉族与少数民族之间的珠蛋白基因突变类型及顺位差异较大,但是少数民族中α-和β-珠蛋白基因还是以常见的突变为主,在汉族和彝族人群中发现一些罕见的α-和β-珠蛋白基因突变类型,这些结果也为研究民族的迁徙和遗传多样性研究提供参考。基于上述云南少数民族人群中珠蛋白基因突变类型分析结果,为了更深一步认识云南少数民族的珠蛋白基因突变类型,我们选择主要分布在东南亚也是云南的居住人口较多的一个跨境民族—傣族,利用NGS(第二代测序,Next generation sequencing,NGS)技术对云南德宏州、西双版纳州共951例傣族育龄人群进行珠蛋白基因筛查。一共检出471例样本为珠蛋白基因突变的携带者,携带率为49.5%,其中α-地贫携带率高达30.5%,β-地贫携带率为10.4%,α-复合β-地贫的携带率为8.6%。但用传统的血液血筛查的方法仅能检出22.0%的携带率。通过测序检出了α-或 β-珠蛋白的 Hb Queens Park、Hb Hekinan、Hb Owari、Hb Dhonburi 和c.316-238C等少见突变。其中HbDhonburi和c.316-238C珠蛋白基因突变第一次在中国人群中检出,还检出了 HBA1:c.95+1G>A、HBA2:c.ldelA未见致病报道的突变。对傣族人群珠蛋白基因突变分析结果表明云南傣族人群中地贫携带率和多样性较高,这给傣族人群带来较大的卫生健康问题。研究也显示德宏州傣族的α-珠蛋白基因突变类型的顺位、构成比分别为:-α37(66.1%)、--SEA(17.4%)和αcsα(6.9%)。β-珠蛋白基因突变类型的顺位、构成比分别为:CD26(79.9%)、CD41-42(8.3%)和CD17(3.5%)。而西双版纳州傣族的α-珠蛋白基因突变类型的顺位、构成比分别为:--SEA(39.7%)、-α3.7(30.2%)和αWSα(11.2%),β-珠蛋白基因突变类型的顺位、构成比分别为:CD17(30.4%)、CD41-42(23.9%)和CD26(21.7%)。结果显示这两个州的α-、β-珠蛋白基因突变类型的顺位和构成比不一样而且有显著的差异。同时从研究结果来看在珠蛋白突变携带率较高的人群中采用NGS技术筛查会有更好的应用价值,可以避免因为常规的血液学筛查地贫而漏检的部分珠蛋白基因突变的携带者从而出生中间型或重型的地贫患者。在上述对云南地区人群的血红蛋白病研究中,我们发现重型β-地贫患者中Hb F的高水平表达可以减轻患者的症状,而Hb F表达与HBG2基因上游-158位点(Xmn I Gγ位点)的多态性密切相关。因此我们应用PCR-RFLP(限制性片段长度多态性,PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism,PCR-RFLP)方法对云南人群中137例HbF表达水平升高的样本和200例正常对照进行相关研究。我们的研究结果显示了云南地区人群中Hb F升高与HBG2基因的Xmn I Gγ位点的多态性有显著的相关性,但还需进一步研究云南人群Hb F的修饰基因和Hb F水平升高的分子机制,为地中海贫血进化研究提供线索和基因治疗提供理论基础。综上所述我们的研究表明了云南人群血红蛋白病的多样性和独特性与云南地区独特的地理环境有关,云南地区人群的血红蛋白携带率较高,而且有较多的突变类型,在各个民族间存在着较大的携带率和基因突变类型的差别,且在不同地区同一民族中也存在珠蛋白携带率率和基因突变类型的差别,这些情况给云南地区的血红蛋白病的防控带来了较大的困难。由于血红蛋白病的危害严重性,所以应该在云南应加强血红蛋白病的分子流行病学的筛查、遗传咨询和产前诊断,从而预防和减少重症患儿的出生。本研究为云南血红蛋白病的遗传咨询和临床诊治提供参考,同时为云南人群提供制定正确的预防和控制措施提供理论基础。