镰刀型细胞贫血病（sickle-cell anemia）: 血红蛋白分子遗传缺陷造成的一种疾病，病人的大部分
红细胞呈镰刀状。其特点是病人的血红蛋白β—亚基N端的第六个氨基酸残缺是缬氨酸（vol），而不是下正常的
谷氨酸残基(Ghe)。血红蛋白是个四聚体蛋白， 血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线不同， 血红蛋白是个别构蛋白， 因此镰刀型细胞贫血病是一种分子病。定义 红血球由正常的圆盘状的细胞变异成新月形细胞的一种遗传性疾病。患者会因为红血球功能异常及坏损而导致血液循环不良及剧烈疼痛。 病因 镰刀型贫血症的发生是由一种异常的血红素所造成的，这种血红素称为血红素S (hemoglobin S)。它属于一种体染色体隐性遗传特征；因此，这个疾病的患者必定同时自父亲及母亲方面遗传到S血红素基因。如果某人只从父母亲其中一人遗传到一个异常的S血红素基因而另一个仍为正常的血红素基因(A血红素)，则此人只会具有镰刀形细胞的特徵而已。但是如果某人遗传到一个S血红素基因及另一个基因为其他形式的异常血红素基因（如
地中海型贫血症的基因），则此人会罹患另一种较复杂的的镰形细胞疾病，例如 sickle cell b0 地中海型贫血症 , hemoglobin SC disease或sickle cell b+地中海型贫血症等。 当镰刀型贫血症患者发生溶血症状或骨髓无法制造
红血球细胞(发育不全症状)时，则可能会威胁到患者的生命。这些症状的反覆出现对患者身体的器官造成严重的伤害，如 肾脏、
肺脏、骨骼、肝脏(发生率小于2%)及
中枢神经系统。一旦血管发生阻塞及器官产生损伤则会导致患者发生剧烈疼痛症状。大约有70%的患者会产生这种症状，它可能会持续数小时甚至数天，主要会伤害背部的骨骼、长骨及胸部。有的患者可能每几年才发生一次症状，但也有的患者会一年发生好几次症状。这些症状有时会非常严重以至于必须到医院进行治疗以控制疼痛。 许多的研究显示，由于镰刀形红血球细胞本身太脆弱及缺乏弹性才会导致这个疾病发生。当患者身体处于脱水、受感染及低氧气量的情况下时，这些脆弱的红血球细胞会呈现新月形，因而致使这些红血球细胞破裂，于是血液变成浓稠而阻塞了血管
正常的血红蛋白是由两条α链和两条β链构成的四聚体,其中每条
肽链都以非共价键与一个血红素相连接。α链由141个氨基酸组成,β链由146个氨基酸组成。
镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的分子结构与正常人的血红蛋白的分子结构不同。1956年,英格拉姆(Ingram)等人用
胰蛋白酶把正常的血红蛋白(HbA)和镰形细胞的血红蛋白(HbS)在相同条件下切成肽段,通过对比二者的滤纸电泳双向层析谱,发现有一个肽段的位置不同。这是β链N末端的一段肽链。也就是说,HbS和HbA的α链是完全相同的,所不同的只是"链上从N末端开始的第6位的
氨基酸残基,在正常的HbA分子中是谷氨酸,在病态的HbS分子中却被缬氨酸所代替。