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体内叶酸经叶酸还原酶的还原作用和维生素12的催化作用后变成四氢叶酸,四氢叶酸是合成DNA过程中必需的辅酶。因此,维生素B12或叶酸缺乏均可引起四氢叶酸减少、进而引起DNA合成减少。幼红细胞内DNA减少使红细胞的*和增殖时间延长,导致细胞核发育落后于细胞质(血红蛋白合成不受影响)的发育,红细胞的胞体变大,形成巨幼红细胞。由于红细胞的生成速度变慢,且这些异形红细胞在骨髓内易遭受破坏,进入血流中的成熟红细胞寿命也较短,故引起贫血。