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：①β41-42（-TCTT），約占45%；②IVS-Ⅱ654（C→T），約占24%；③β17（A→T）；約占14%；④TATA盒-28（A→T），約占9%；⑤β71-72（+A），約占2%；⑥β26（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鏈結合而成為HbF（a2γ2），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a鏈沉積于幼紅細胞和紅細胞中，形成a鏈包涵體附著于紅細胞膜上而使其變僵硬，醫(yī)|學教育網(wǎng)搜集整理在骨髓內(nèi)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并被釋放至外周血，但當它們通過微循環(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輸血，使鐵在組織中大量貯存，導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a珠蛋白基因簇位于16Pter-p13.3.每條染色體各有2個a珠蛋基因，一對染色體共有4個a珠蛋白基因。大多數(shù)a地中海貧血（簡稱a地貧）是由于a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a基因缺失或缺陷，則α鏈的合成部分受抑制，稱為a+地貧；若每一條染色體上的2個a基因均缺失或缺陷，稱為a0地貧。 醫(yī)|學教育網(wǎng)搜集整理重型α地貧是a0地貧的純合子狀態(tài)，其4個a珠蛋白基因均缺失或缺陷，以致完全無a鏈生成，因而含有a鏈的HhA、HbA2和HbF的合成均減少?；颊咴谔浩诩窗l(fā)生大量γ鏈合成γ4（HbBart's）。HbBart'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a+地貧的雜合子狀態(tài)，是由3個a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a+地貧純合子或a0地貧雜合子狀態(tài)，它僅有2個a珠蛋白基因缺失或缺陷，故有相當數(shù)量的a鏈合成，病理生理改變輕微。靜止型a地貧是a+地貧雜合子狀態(tài)，它僅有一個α基因缺失或缺陷，a鏈的合成略為減少，病理生理改變非常輕微。