本病是由于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(yīng)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,δβ和δ等4種類型,其中以β和α地中海貧血較為常見.
      1.β地中海貧血 人類β珠蛋白基因簇位于11p15.5.β地中海貧血（簡稱β地貧）的發(fā)生主要是由于基因的點突變,少數(shù)為基因缺失.基因缺失和有些點突變可致β鏈的生成完全受抑制,稱為β0地貧；有些點突變使β鏈的生成部分受抑制,則稱為β＋地貧.
      β地貧基因突變較多,迄今已發(fā)現(xiàn)的突變點達100多種,國內(nèi)已發(fā)現(xiàn)28種.其中常見的突變有6種：① β41-42（-TCTT ),約占45%；② IVS-Ⅱ654 ( C → T ),約占24%；③β17 ( A → T )；約占14%；④TATA盒- 28 ( A →T ),約占9%；⑤ β71-72（+A ), 約占2%；⑥ β26( G → A ),即HbE26,約占2％.
      重型β地貧是β0或β＋地貧的純合子或β0與β+地貧雙重雜合子,因β鏈生成完全或幾乎完全受到抑制,以致含有β鏈的HbA 合成減少或消失,而多余的α鏈則與γ鏈結(jié)合而成為HbF( a2 γ2）,使HbF明顯增加.由于HbF的氧親合力高,致患者組織缺氧.過剩的α鏈沉積于幼紅細胞和紅細胞中,形成α鏈包涵體附著于紅細胞膜上而使其變僵硬,在骨髓內(nèi)大多被破壞而導(dǎo)致“無效造血”.部分含有包涵體的紅細胞雖能成熟并被釋放至外周血,但當(dāng)它們通過微循環(huán)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(dǎo)致紅細胞的壽命縮短.由于以上原因,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的分泌量增加,促使骨髓增加造血,因而引起骨骼的改變.貧血使腸道對鐵的吸收增加,加上在治療過程中的反復(fù)輸血,使鐵在組織中大量貯存,導(dǎo)致含鐵血黃素沉著癥.
      輕型地貧是β0或β+地貧的雜合子狀態(tài),β鏈的合成僅輕度減少,故其病理生理改變極輕微.中間型β地貧是一些β+地貧的雙重雜合子和某些地貧的變異型的純合子,或兩種不同變異型珠蛋白生成障礙性貧血的雙重雜合子狀態(tài),其病理生理改變介于重型和輕型之間.
      2.α地中海貧血 人類α珠蛋白基因簇位于16Pter -p13.3.每條染色體各有2個α珠蛋基因,一對染色體共有4個α珠蛋白基因.大多數(shù)α地中海貧血（簡稱α地貧）是由于α珠蛋白基因的缺失所致,少數(shù)由基因點突變造成.若僅是一條染色體上的一個α基因缺失或缺陷,則α鏈的合成部分受抑制,稱為α+地貧；若每一條染色體上的2個α基因均缺失或缺陷,稱為α0地貧.
      重型α地貧 是α0地貧的純合子狀態(tài),其4個α珠蛋白基因均缺失或缺陷,以致完全無α鏈生成,因而含有α鏈的HhA,HbA2和HbF的合成均減少.患者在胎兒期即發(fā)生大量γ鏈合成γ4（Hb Bart's）.Hb Bart's對氧的親合力極高,造成組織缺氧而引起胎兒水腫綜合征.中間型和α地貧是α0和 α+地貧的雜合子狀態(tài),是由3個α珠蛋白基因缺失或缺陷所造成,患者僅能合成少量α鏈,其多余的β鏈即合成HbH（β4）.HbH 對氧親合力較高,又是一種不穩(wěn)定血紅蛋白,容易在紅細胞內(nèi)變性沉淀而形成包涵體,造成紅細胞膜僵硬而使紅細胞壽命縮短.
      輕型α地貧 是α+地貧純合子或α0地貧雜合子狀態(tài),它僅有2個α珠蛋白基因缺失或缺陷,故有相當(dāng)數(shù)量的α鏈合成,病理生理改變輕微.靜止型α地貧是α+地貧雜合子狀態(tài),它僅有一個α基因缺失或缺陷,α鏈的合成略為減少,病理生理改變非常輕微.