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巨幼细胞性贫血是由于叶酸和(或)维生素B12缺乏或其他原因引起的细胞核DNA合成障碍所致的贫血。其特点是骨髓呈现典型的“巨幼变”。细胞核发育障碍，细胞分裂减慢，与胞质的发育不同步，即细胞的生长和分裂不平衡。细胞体积增大呈现形态与功能均不正常的巨幼改变。这种改变可涉及红细胞、粒细胞及巨核细胞，且细胞未发育到成熟就在骨髓内破坏，为无效生成。除造血细胞外，在更新较快的细胞，如胃肠道上皮细胞中也有类似的改变，故在临床上常表现为全血细胞减少及伴有胃肠道症状。维生素B12缺乏时，除上述表现外，神经系统和髓质也常发生改变，可出现神经系统症状。
根据本病的流行病学调查，西方人的巨幼细胞性贫血以缺维生素B12为主。我国的巨幼细胞性贫血以缺叶酸为主。可能与营养条件、饮食结构及烹调习惯有关。另外本病除主要表现外，神经系统症状表现明显，主要为周围神经病变。但有少数人发生精神方面改变，智力低下，定向力消失，称为“巨幼性痴呆”。治疗方法以先用维生素B12后加用叶酸为妥。