第二章蛋白质与非蛋白氮化合物的代谢紊乱临床生物化学与检验.ppt

第二章 蛋白质与非蛋白含氮化合物的代谢紊乱,Protein and non-protein nitrogen compound metabolic disorders,Major Objectives,熟悉正常与疾病时血清蛋白质电泳的图谱特征，各电泳区带的主要蛋白质。掌握血浆蛋白主要组分的性质、功能、临床意义和检测方法。熟悉原发性和继发性氨基酸代谢紊乱、氨基酸血症与氨基酸尿症的概念。了解苯丙酮尿症、酪氨酸血症、白化病、尿黑酸尿症的发病的生化机制及检测方法。熟悉氨基酸的检测方法,教学重点与难点,重点：血浆蛋白主要组分的性质、功能、临床意义和检测方法；几种常见的原发性氨基酸代谢紊乱以及高尿酸血症、痛风发病的生化机制与检测方法。难点：血浆蛋白主要组分的功能、原发性氨基酸代谢紊乱以及高尿酸血症、痛风发病的生化机制；氨基酸的检测方法。,Brief Contents,第一节 体液蛋白质及其代谢紊乱第二节 氨基酸代谢紊乱第三节 嘌呤核苷酸代谢紊乱第四节 蛋白质和氨基酸检测,第一节 体液蛋白质及其代谢紊乱,一、血浆蛋白质的组成、功能和分类 二、血清蛋白质电泳组分的临床分析 三、血浆蛋白质及其异常四、其他体液蛋白质,机体蛋白质：,体液蛋白质的检测：,机体主要的 生物大分子,含量：人体固体成分的45%,种类：10万，30005000种/单细胞,功能：生长，代谢、血凝、运动、免疫、信息传递等,疾病发生,体液蛋白质异常,一、血浆蛋白质的组成、功能和分类,血浆内蛋白质总浓度约为 60-80 g/L,它们是血浆的主要固体成分。蛋白质种类很多，目前已分离的有1000多种，其中既有单纯蛋白质也有结合蛋白质。,(一)血浆蛋白质的组成,（一）组成：,种类：1000 种 500 种 200 种含量：g mg g来源：肝脏是蛋白质主要的加工厂,人类清蛋白分子,分离蛋白质常用的方法包括：电泳法、超速离心法。近十年来使用不少新技术，用于分析血浆内较微量的个别蛋白质，并研究其在疾病时的变化，有助于疾病的诊断并提供有价值的病理生理信息。,（二）血浆蛋白质的功能,维持血浆胶体渗透压运输作用免疫作用催化作用 根据血浆酶的来源和功能分三类：血浆功能酶，外分泌酶，细胞酶维持血浆正常的pH营养作用凝血抗凝血和纤溶作用代谢调控作用；作为底物，酶或中间产物抑制或激活组织蛋白酶,1.依据电泳(electrophoresis)结果分类,（三）血浆蛋白的分类,2球 蛋 白,清蛋白(albumin),1球蛋白(globulin),球蛋白,球蛋白,操作：,醋纤膜电泳,染色,晾干,透明,光密度仪扫描,洗脱,比色,染色,分离,测得蛋白组分百分比,计算得出各种蛋白质含量,半定量,定量,B,血 清 蛋 白 电 泳 图 谱,分辨率高时：可有1和2；2中也可有两条。如果采用聚丙烯酰胺凝胶电泳，在适当条件下可以分出30多个区带。,各电泳区带的主要蛋白质,近年来免疫化学分析技术的进展，使许多血浆蛋白质、尤其是微量血浆蛋白质的检测成为可能，与电泳法结合可以为血浆蛋白质的分析和临床意义提供更有价值的资料。,血浆蛋白质的性质功能及其与电泳区带的关系,2.功能分类法:,（四）影响血浆蛋白质浓度的因素,急性时相反应（APR）类固醇激素 风湿病 肝脏疾病 选择性蛋白的丢失 妊娠期及高雌激素血症 遗传缺陷,1.急性时相反应（acute phase response,APR）：,急性时相反应蛋白（acute phase response protein,APRP):,AATAAGCpCRPHp1-抗糜蛋白酶血红素结合蛋白C3C4纤维蛋白原,显著升高或升高,降低,PAAlbTRF,负向急性时相反应蛋白,APR的机制,是对炎症的一般反应。损伤部位释放的细胞因子，包括白介素、肿瘤坏死 因子和、干扰素以及血小板活化因子等，引发肝细胞中上述蛋白质合成量的改变。正向APRPs是机体防御机制的一个部分，尤其是活化补体、蛋白酶抑制剂对酶活性的控制、触珠蛋白对被破坏红细胞中释放Hb的保护作用等。作为营养蛋白的负向APRs此时合成减少，可为合成正向APRPs提供更多的氨基酸原料。,APR的临床应用,帮助监测炎症发生及过程和观察治疗反应 尤其是那些升高最早和最多的蛋白质(如CRP),手术创伤后APR的变化,急性心肌梗塞后APR的变化与时间进展及损伤程度有关,（1）损伤早期CRP、AAG、1-AT、Hp及纤维蛋白原很快上 升，3周左右逐步恢复正常。（2）PA、Alb、TRF、1-脂蛋白、IgG 5天内明显下降，3周左右逐步恢复。（3）C3、CER中等度增加，2周达高峰，C4、2MG、IgM变化较小。,2.类固醇激素,疾病时血浆蛋白质的浓度变化被体内类固醇激素的状态复杂化，包括类固醇激素治疗、妊娠和口服避孕药。,3.风湿病,风湿病包括多方面变化，炎症主要累及结缔组织，伴多系统损害。血浆蛋白的改变主要包括：急性炎症反应及抗原刺激引起的免疫系统增强的反应。特征：Ig，尤以IgA并伴IgG、IgM 1AG，Hp，C3,4.肝脏疾病,大多数血浆蛋白在肝脏合成。肝的枯否细胞可参与免疫细胞的生成调节，所以肝脏病变时引起血浆蛋白变化。急性肝炎（乙肝活动期）：1-AT，AAG正常，Hp、PA、Alb PA是肝功能损害的敏感指标。,肝硬化时：,IgG弥散性，IgA1-AT（肝细胞损伤敏感指标之一）CRP、CRE及纤维蛋白原。AAG、Hp、C3偏低。PA、Alb、1-Lp、TRF。2MG。,5.选择性蛋白的丢失,肾病或肠道疾病血浆蛋白丢失：Alb丢失最明显。特征：Alb明显低下，PA、AAG、1AT、TRF。2MG、-Lp、Hp多聚体 IgM，IgG,6.妊娠期及高雌激素血症,正常妊娠：PA、Alb、AAG、IgG 略偏低 1 AT、CER、TRF 纤维蛋白原，Lp,7.遗传缺陷,1）1 AT 缺乏病是一种常染色体的隐性遗传。2）Hp缺乏病。3）TRF缺乏病,常染色体显性遗传。4）CER缺乏病,常染色体隐性遗传。5）免疫球蛋白缺乏:无-球蛋白血症。,血清蛋白质电泳组分的临床分析,醋纤膜电泳正常百分含量清蛋白：57681球蛋白：1.05.72球蛋白：4.911.2 球蛋白：713球蛋白：9.818.2,异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征,正常图谱 肾病综合征,肝硬化,肝硬化(-桥)肝硬化(不典型-桥),多发性骨髓瘤,多发性骨髓瘤IgG型 多发性骨髓瘤IgA型,其他异常区带,高浓度的甲胎蛋白可表现为清蛋白与1区带间一条清 晰的新带。C-反应蛋白异常增高可出现特殊界限的区带。单核细胞白血病可出现由于溶菌酶异常增多的后区带等。,球蛋白增多与M蛋白,区带主要成分是Ig,Ig增多表现为多克隆、单克隆或寡克隆。多克隆性增多：区带呈弥散性升高。见于反复或慢性感染、自身免疫性疾病、肝细胞疾病或寄生虫感染。,单克隆性增多M蛋白（单克隆免疫球蛋白）,浆细胞病、尤其是恶性浆细胞病时，异常浆细胞克隆增殖，产生大量单克隆免疫球蛋白或其轻链或重链片段，病人血清或尿液中可单一的M蛋白，在蛋白电泳时呈现一个色泽深染的窄区带。,各种M蛋白出现频率,IgG52、IgA21、IgM12、IgD2、IgE0.01轻链（或）11，重链（、或）1两种或多种克隆蛋白，占0.5。M蛋白较多出现在或区，偶见于区。,M蛋白的电泳位置可大致反映出免疫球蛋白的类型，如IgA位于区带后部或和区带之间，IgG位于区带后部。但确定M蛋白及其类型需采用特异性抗体做免疫固定电泳或免疫电泳。,三、血浆蛋白质及其异常,1.前清蛋白2.清蛋白3.1-抗胰蛋白酶 4.1-酸性糖蛋白5.触珠蛋白6.2-巨球蛋白7.铜蓝蛋白8.转铁蛋白9.C-反应蛋白,（一）前清蛋白（prealbumin，PA）,1.性质分子量55kD由肝脏细胞合成的糖蛋白电泳时迁移在Alb之前半寿期1.9d生理功能：作为组织修补材料和运载蛋白,在电泳中显示在清蛋白前方故而得名主要包括：视黄醇结合蛋白（RBP）甲状腺素转运蛋白（TTR）,生理功能,作为运载蛋白和组织修补材料。RBP是转运视黄醇的蛋白质。TTR能转运T4，大约占结合T4的10甲状腺素结合球蛋白约占结合甲状腺激素的75清蛋白结合甲状腺激素的其余部分。在血浆中RBP与TTR以1:1比例结合成复合物可避免小分子RBP从肾小球滤过，减少RBP释放到非靶细胞中。,2.检测 目前多采用免疫透射比浊法3.临床意义,作为营养不良的指标,PA:200400mg/L 正常PA:100150mg/L 轻度缺乏PA:50100mg/L 中度缺乏PA50mg/L 严重缺乏,作为肝功能不全的指标 清蛋白和转铁蛋白也可作为营养不良和肝功能不全的指标，但PA具有更高的敏感性。负性急性时相反应蛋白 在急性炎症、恶性肿瘤、创伤等任何急需合成蛋白质的情况下，血清PA均迅速下降，PA是负性急性时相反应蛋白。,清蛋白（Albumin，Alb）,Alb由肝实质细胞合成，在血浆中其半寿期约1519天，是血浆中含量最多的蛋白质，占血浆总蛋白的57%68%。其合成率主要由血浆中清蛋白水平调节,并受食物中蛋白质含量的影响。遗传性变异达80多种,性质,清蛋白的分子结构为含580个氨基酸残基的单链多肽，分子量为66.3kD，分子中含17个二硫键，不含糖。在体液pH7.4的环境中，清蛋白为负离子，每分子可以带有200个以上负电荷。,Alb是血浆中含量最多的蛋白质，占血浆总蛋白的5768。也是大部分细胞外液的主要蛋白成分，全身大约60的Alb存在于细胞外液。,各种细胞外液中均含微量的清蛋白；正常情况下清蛋白在肾小球中滤过量甚微，约为血浆中清蛋白量的0.04%，即使如此，每天从肾小球滤过液中排出的清蛋白即可达3.6g，为终尿中蛋白质排出量的3040倍，由此可见滤过液中多数清蛋白可被肾小管重新吸收。,生理功能,（1）保持血浆胶体渗透压（2）重要的营养蛋白（3）血浆中主要的载体蛋白（4）具有缓冲酸碱物质的能力,临床意义,低ALB血症见于下述许多疾病情况：（1）清蛋白合成不足：急性或慢性肝脏疾病 蛋白质营养不良或吸收不良（2）清蛋白丢失：由尿中丢失；胃肠道丢失；皮肤丢失（3）清蛋白分解代谢增加（4）清蛋白的分布异常（5）无清蛋白血症,血浆清蛋白浓度受饮食中蛋白质摄入量的影响-个体营养状况评价指标。血浆清蛋白浓度受饮食中蛋白质摄入量影响，是群体调查时常用的指标。血浆清蛋白测定方法简易。但体内清蛋白总量多、生物半寿期长，早期缺乏时不易检出。血浆清蛋白作为营养指标的评价标准：35g/L正常，2834g/L轻度缺乏，2127g/L中度缺乏，21g/L严重缺乏。当清蛋白浓度低于28g/L时，会出现水肿。,血清清蛋白测定：,最常使用其与某些染料，如溴甲酚绿（BCG）、溴甲酚紫（BCP）特异性的结合能力加以定量。,（三）1-抗胰蛋白酶（1-antitrypsin,1-AT或 AAT）,性质 394个氨基酸残基组成,分子量52kD,pI为4.8含糖10%12%.在醋纤膜电泳中位于1区带.主要由肝细胞合成，单核细胞、肺泡巨噬细和上皮细胞也能合成.人血浆中主要的丝氨酸蛋白酶的抑制剂,蛋白酶和抗蛋白酶蛋白酶可清除病原微生物、坏死组织和衰老的红细胞蛋白酶含量过高或活性过强可使正常组织和细胞受到破坏。抗蛋白酶系统：机体为对抗这些蛋白酶的异常作用而产生抗蛋白酶系统下降可导致某些疾病。,生理功能,占血清中抑制蛋白酶活力的90左右多形核白细胞起吞噬作用时释放溶酶体蛋白水解酶，AAT是这些酶的生理抑制物。,常染色体共显性遗传，有多种遗传表型现已发现至少有75种基因变体主要根据电泳迁移率分类移动快的AAT变体用字母表前面的字母表示移动最慢的基因以PiZ表示。F型-fast,M型-middle,S型slow根据等位基因出现频率的不同，缺陷变体可进一步分为常见和少见两部分最常见的缺陷变体为Z和S型,AAT的多种遗传表型,已知的至少有75种，表达的蛋白质有M型和Z型、S型，PiMM型最多，占人群95%以上。类型：PiMM、PiMS、PiMZ、PiSS、PiSZ、PiZZ 活力：100%、80、60、60、35、15,临床意义,PiZZ型、PiSS型甚至PiMS型常伴有早年（2030岁）出现的肺气肿低血浆AAT可发现于胎儿呼吸窘迫综合征ZZ蛋白聚集在肝细胞，导致肝硬化PiZZ表型的新生儿中10%20%在出生数周后易患肝炎，最后因活动性肝硬化致死PiZZ表型的某些成人会发生肝损害,AAT缺乏：,AAT增加,AAT属急性时相蛋白，在炎症、感染、肿瘤、肝病时均显著增加。,AAT的检测,血清蛋白电泳单向扩散试验免疫散浊比浊免疫透射比浊法。对于AAT降低者可进一步采用等电聚焦电泳 或分子生物学方法进行AAT表型分析。,（四）1-酸性糖蛋白（1-acid glycoprotein,AAG）,181个氨基酸残基组成,分子量约40kD属血浆中含糖量最高（达45%）、酸性最强的糖蛋白pI为2.74.0典型的急性时相反应蛋白 主要在肝脏产生,某些肿瘤组织也可产生,性质,生理功能,主要的急性时相反应蛋白，在急性炎症时增高，与免疫防御功能有关。AAG可以结合利多卡因和心得安等，在急 性心肌梗死时，AAG作为一种急性时相反应蛋白升高后，使药物结合状态增加而游离状态减少，因而需要增加药物剂量。,临床意义,目前主要作为急性时相反应指标：在风湿病、恶性肿瘤及心肌梗死等炎症或组织坏死时一般增加34倍。AAG增高是活动性溃疡性结肠炎最可靠的指标之一。,AAG增高：糖皮质激素增加，包括内源性的库欣综合征和外源性强的松、地塞米松等药物治疗时，可引起AAG升高。AAG降低：营养不良、严重肝损害、肾病综合征以及胃肠道致蛋白严重丢失等情况下AAG降低。此外雌激素可使AAG降低。,1-酸性糖蛋白的检测,过氯酸和磷钨酸分级沉淀AAG后，测定蛋白质或含糖量再计算之。免疫扩散免疫比浊法,（五）结合珠蛋白（haptoglobin，Hp）又称触珠蛋白,一种急性时相蛋白和转运蛋白在电泳中位于2区带由与链形成22四聚体，链有1及2两种，而1又有1F及1S两种遗传变异体，两种变异体仅为一个氨基酸残基差异,性质与遗传表型,触珠蛋白的几种遗传表型,功能,运输血管内游离的血红蛋白(Hb)到网状内皮细胞降解，防止Hb从肾脏丢失而为机体有效地保留铁，并能避免Hb对肾脏的损伤。,临床意义,Hp浓度下降见于：(1)溶血性疾病如溶血性贫血、输血反应、疟疾。Hp参考值范围较宽，须连续观察以监测溶血是否处于进行状态。对于溶血性疾病合适的组合检测项目包括血浆Hp、LD和游离Hb。血管外溶血不会使Hp发生变化。,(2)严重肝病患者，其Hp合成减少。(3)雌激素使Hp减少，多数急慢性肝病包括急性病毒性肝炎和伴黄疸的肝硬化患者，由于雌激素分解代谢减少，其血清Hp降低。Hp浓度升高见于：属急性时相反应蛋白，烧伤和肾病综合征引起大量清蛋白丢失，血Hp常明显增加，此时属于急性时相反应时的Hp增加。,Hp的检测,放射免疫扩散法免疫比浊法,定量检测,Hp亚型,聚丙烯酰胺凝胶电泳等电聚焦电泳,（六）2-巨球蛋白（2-macroglobulin，2-MG 或AMG）,血浆中分子量最大的糖蛋白，约为720kD，含糖量约8%由肝细胞、单核细胞和星形细胞合成半寿期约5d包括补体C3和C4在内的一组血浆蛋白的主要成员，为硫酯键血浆蛋白家族。主要特性是能与多种离子和分子结合，特别是能与蛋白水解酶结合而抑制酶的活性可选择地保护某些蛋白酶活性,性质：,临床意义,不属于急性时相反应蛋白。低清蛋白血症，尤其是肾病综合征时，2-MG含量可显著增高2-MG水平降低见于：严重的急性胰腺炎和进展型前列腺癌治疗前,免疫比浊法,2-MG的检测方法,（七）铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp）,含铜的2球蛋白由1046个氨基酸残基组成含糖约8%9.5%每分子结合68个铜原子，由于含铜而呈蓝色95%的血清铜存在于Cp中，其余5%呈可扩散状态血循环中的Cp可认为是铜的无毒性代谢库,性质：,血浆铜的转运具有铁氧化酶作用，将Fe2+氧化为Fe3+，调节铁的运输、利用和氧化还原反应抗氧化作用，抑制膜脂质被金属离子的过氧化作用,功能：,Cp浓度减少有关的疾病：包括Wilson病、营养性铜缺乏和Menkes病（遗传性铜吸收不良）。属于急性时相反应蛋白：在妊娠、感染、创伤和肿瘤时血浆浓度增加。但在营养不良、严重肝病及肾病综合征时往往下降。,临床意义：,（1）协助诊断Wilson病 血浆Cp减少，血浆游离铜增加，铜沉积在肝可引起肝硬化，沉积在脑基底节的豆状核则导致豆状核变性。小部分患者Cp水平正常，可能是铜掺入Cp时所需的携带蛋白减少。80%肝受损者中血清Cp低于100mg/L，而20%肝受损者Cp 不低于300mg/L。患者其他指标变化：血清总铜降低、游离铜增加和尿铜排出增加。（2）为弱和迟发反应的APP:在营养不良、严重肝病及肾病综合征时往往下降。,一种常染色体隐性遗传病因血浆Cp减少，血浆游离铜增加，铜沉积在肝可引起肝硬化，沉积在脑基底节的豆状核导致豆状核变性，该病又称为肝豆状核变性该病的原因不全是Cp减少大部分患者可有肝功损害并伴神经系统症状不及时治疗，此病是进行性和致命的，宜及时诊断可用铜螯合剂-青霉胺治疗Wilson病诊断标准：Cp下降，血清总铜浓度降低、游离铜增加和尿铜排泄增加，肝中铜的含量升高,Wilson病,放射免疫扩散法散射免疫比浊法透射免疫比浊法,Cp的检测,（八）转铁蛋白（transferrin，TRF）,分子量约79.6kD为单链糖蛋白，含糖量约6%电泳位置在区带等电点5.55.9主要由肝细胞合成半寿期为7d能可逆地结合多价阳离子，每分子TRF可结合2个Fe3+血浆中TRF的浓度受食物铁供应的影响,性质,生理功能,从小肠进入血液的Fe2+在血液中被铜兰蛋白氧化为Fe3+，再被TRF的载体蛋白结合。每种细胞表面都有TRF受体，此受体对Fe3+复合物比对TRF的载体蛋白亲和力高得多，与受体结合后，TRF-Fe3+被摄 入细胞。TRF-Fe3+复合物可将大部分Fe3+运输到骨髓，用于Hb合成，小部分则运输到各组织细胞，用于形成铁蛋白，以及合成肌红蛋白、细胞色素等。,临床意义,（1）用于贫血的鉴别诊断 在缺铁性的低血色素贫血中，TRF代偿性合成增加，但血浆铁含量低，结合铁的TRF少，所以铁饱和度很低（正常值在30%38%）。再生障碍性贫血时，血浆中TRF正常或低下，由于红细胞对铁的利用障碍，使铁饱和度增高。在铁负荷过量时，TRF水平正常，而饱和度可超过50%，甚至达90%。,(2)负性急时相反应蛋白：在炎症、肿瘤时常随着Alb、PA同时下降(3)营养状态指标 在营养不良及慢性肝脏疾病时下降与清蛋 白相比，体内转铁蛋白总量较少、生物半寿 期较短，故能及时地反映脏器蛋白的急剧变化。在高蛋白膳食治疗时，血浆中浓度上升快，是判断治疗效果的良好指标。检测 多采用免疫比浊测定法,总铁结合力（TIBC）铁饱和度,所有TRF上结合的铁量为TIBC。从TIBC可间接计算TRF含量及TRF的铁饱和度：TRF（mg/L）=TIBC(g/L)0.70 铁饱和度（）血清铁/TIBC。,由于假设所有血浆铁都结合到TRF上，所以由上式估计的TRF浓度比真实值高出1620。而当TRF结合铁到半饱和时，部分铁会结合到其他蛋白如清蛋白上。目前TRF的免疫比浊测定法已在许多实验室使用,因而已在很大程度上代替了TIBC的测定。TIBC(g/L)=TRF（mg/L）1.43,由肝细胞合成的典型急性时相反应蛋白由5个相同亚基非共价结合成盘形多聚体分子量为115140kD电泳分布在慢区带,（九）C-反应蛋白(C-reactive protein，CRP),性质,在钙离子存在下，结合多种细菌、真菌及原虫等体内的多糖物质以及磷酸胆碱，卵磷脂和核酸在钙离子缺乏情况下，结合多聚阳离子与抗体相似，可引发对入侵微生物对细胞的免疫调理作用和吞噬作用可识别、结合从损伤组织中释放的毒性物质，然后解毒或从血中清除本身在发生调理作用后被分解,因在急性炎症病人血清中出现的可以结合肺炎球菌细胞壁C-多糖的蛋白质而命名。CRP由肝细胞所合成，电泳分布在慢区带，有时可以延伸到区带。,生理功能,CRP不仅结合多种细胞、真菌及原虫等体内的多糖物质，在钙离子存在下，还可以结合卵磷脂和核酸。CRP可以引发对侵入细胞的免疫调理作用和吞噬作用，结合后的复合体具有对补体系统的激活作用，表现炎症反应。,第一个被认识的急性时相反应蛋白，是急性时相反应的一个极灵敏指标血浆中CRP浓度在急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、肿癌浸润时迅速显著地增高,临床意义,CRP是非特异性指标，主要临床用途：,筛选器质性疾病 评估炎症性疾病的活动度和疗效监控 识别系统性红斑狼疮、白血病和外科手术后等 并发的感染 监测肾移植后的排斥反应等,临床运应用 C-反应蛋白可作为心脏病发作预警信号,是心脏性猝死的预测指标之一。美国哈佛医学院近日表示,与胆固醇检测方法相比,C-反应蛋白是预警心脏病发作更加准确的物质。这两者如果结合使用,或许会成为预警心脏病发作的最佳方法。,前瞻性研究显示,C R P是已知冠心病患者未来心血管病发病和死亡的预测指标。E C T A研究组的资料显示,稳定型心绞痛(S A P)和不稳定型心绞痛(U A P)患者,C R P浓度每升高一个标准差，非致命性心肌梗死或心性猝死的相对危险增加 45%。,P H S研究显示，健康男性中由血浆 C R P浓度评估的基线炎症水平可预测首发心肌梗死及卒中的危险，CRP位于最高四分位数的患者未来卒中危险增加 2倍，未来心肌梗死危险增加 3倍，未来周围血管疾病的危险增加 4倍，这种预测作用长期(6年)稳定存在于吸烟及非吸烟者中，且独立于其他危险因子。,C-反应蛋白预示中年男性糖尿病的危险 有学者称C-反应蛋白水平升高与中年男性患II型糖尿病的危险增加有关，这不依赖于其它已经确定的危险因素。该结果支持低炎症反应促进II型糖尿病发病机制的理论。,反应蛋白与癌症的研究,1.血清-反应蛋白水平预测胃癌恶性程度的研究 血清C-反应蛋白水平与肿瘤的发生、发展、恶性潜能之间关系密切,因此C-反应蛋白可作为胃癌的一个预测胃癌恶性程度的指标.,胃癌是常见的恶性肿瘤之一,如术前能准确预测肿瘤的恶性程度,将有助于评价预后并采用合理和有效的综合治疗措施。目前预测胃癌恶性程度和预后的常见生化指标主要有和199等。,2 CRP与结肠癌,新的研究结果显示，一种与炎症有关且能显示患心脏病风险的血液蛋白，可以帮助辨识哪些人有患结肠癌的危险。研究人员在这些172 名结直肠癌病例对象的血液中 CRP含量的测定中，发现CRP含量最高者，与该蛋白血液含量较低者相比，患结肠癌的可能性较大。,研究显示，血液 C-反应蛋白含量最高的那些人患结直肠癌的危险，是 C-反应蛋含量最低者的两倍，而他们患结肠癌的危险则是后者的 2.5 倍。提示CRP可能是预测结肠癌的一个标志物。,有研究报道,在肿瘤进展或复发时有包括在内的急性时相反应蛋白的大量合成。胃癌、结肠癌外，同样在其他恶性肿瘤如食管癌、肝癌、结肠癌、胰腺癌及卵巢癌的研究中,术前血清水平升高与肿瘤的转移率增加及生存率下降均有明显关系。因此,利用血清的变化预测肿瘤恶性程度及预后是切实可行的。,CRP与其它癌症,C-反应蛋白在儿科临床的应用,新生儿败血症 由于新生儿，尤其是早产儿常常不会象年长儿那样出现发热、白细胞升高等支持感染的指标，病原菌的分离、培养需要时间较长，并且阳性率低，从而使新生儿败血症的早期诊断受到限制。CRP是一种诊断新生儿败血症的手段。新生儿败血症早期，CRP的敏感性为47-100，特异性是6-97，阴性预期值往往高于阳性预期值。,新生儿脑膜炎 脑膜炎：CRP对于诊断细菌性脑膜炎有指导意义。近年来，在儿科，还常应用CRP值来鉴别脑脊液结果不能区分的病毒性脑膜炎及细菌性脑膜炎，并通过监测其值来观察患儿对抗生素的反应。细菌性脑膜炎经积极治疗后，CRP在几天内迅速下降，而脑脊液中蛋白升高、糖降低，血ESR升高等均有一个滞后期，因此，CRP对治疗的反应要优于其它辅助检查。,新生儿风湿热 对怀疑患风湿热新生儿，若CRP正常则不支持诊断。对于风湿性心脏炎行激素治疗后，CRP可迅速下降；但若疾病未控制，则停药后CRP出现反弹；若疾病活动期完全控制，则CRP可降至正常。,其次检查C-反应蛋白在创伤，感染，炎症，外科手术等等均有重要的临床指导作用.,CRP的临床检查,免疫透射比浊免疫散射比浊乳胶增强免疫散射比浊乳胶增强免疫透射比浊ELISA全自动生化分析仪,方法学比较免疫透射比浊和免疫散射比浊灵敏度为35mg/L以上。乳胶增强免疫散射或透射比浊为 0.15mg/L.ELISA方法可以达0.007mg/L,是目前较敏感的测试方法之一。全自动生化分析仪适宜临床大标本量普查。,四、其他体液蛋白质,包括尿液、脑脊液、胸腹水、羊水、唾液和粪便中的蛋白质。,尿液蛋白质,正常尿总蛋白仅20150mg,其中ALB约占30，总量通常小于10mg，其次是由肾小管分泌的Tamm-Horsfall蛋白约占21。Alb增多是肾小球基底膜通透性增加的信号。,大分子蛋白质如IgG、IgM、AMG增多是基底膜选择性或筛网功能丧失的表现。小分子蛋白质如2-微球蛋白、1-微球蛋白、RBP增多是肾小管重吸收功能下降的表现。溢出性蛋白尿包括血红蛋白、肌红蛋白和Ig轻链等。,（二）脑脊液蛋白质,脑脊液总蛋白浓度为0.150.45g/L。正常成分：分子量较小的蛋白质如ALB、TRF和TTR，未见到分子量大于IgG的蛋白质。,脑脊液总蛋白增多,（1）血脑屏障的通透性增加，如脑炎、脊髓灰质炎、细菌性脑膜炎、隐球菌性脑膜炎、病毒性脑膜炎等。（2）引起脑脊液循环梗阻的疾病如脊髓肿瘤。（3）脑出血。（4）脑软化、脑退行性疾病、神经性病变等。脑脊髓膜合成免疫球蛋白增多见于神经性梅毒、多发性硬化等。,CSF普通蛋白电泳特征,PA增高：脑萎缩、脑积水及中枢神经变性病。ALB增加：脑血管病变、椎管阻塞。、球蛋白增加：脑膜炎、脑肿瘤，球蛋白增加可见于动脉硬化、脑血栓等疾病。球蛋白明显增高见于脑肿瘤。多发性硬化症为中枢神经系统脱髓鞘疾病，区可见稀疏的IgG寡克隆带。,第二节 氨基酸代谢紊乱,一、氨基酸代谢紊乱的种类 二、苯丙酮酸尿症三、酪氨酸血症四、含硫氨基酸代谢乱紊,一、氨基酸代谢紊乱的种类,遗传性氨基酸代谢紊乱 由参与氨基酸代谢的酶或其他蛋白因子缺乏引起，为相关基因突变所致，至今已发现70余种。,氨基酸血症 氨基酸尿症,氨基酸血症：当酶缺陷出现在代谢途径的起点时，其催化的氨基酸将在血循环中增加。氨基酸尿症：血中增加的氨基酸从尿中排出。中间代谢产物血尿浓度增加：当酶的缺陷出现在 代谢途径的中间时，则此酶催化反应前的中间代 谢产物便在体内堆积。另外代谢途径的产物（血尿中）增加：由于正常 降解途径受阻，氨基酸可通过另外的途径代谢。,遗传性氨基酸代谢紊乱的缺陷酶及其血中增高的成分,疾病名称 缺乏的酶 血浆中增高的成分苯丙酮酸尿症 苯丙氨酸羟化酶 苯丙氨酸、苯丙酮酸I型酪氨酸血症 延胡索酸乙酰乙酸酶 酪氨酸、甲硫氨酸尿黑酸尿症 尿黑酸氧化酶 尿黑酸（轻度）同型胱氨酸尿症 胱硫醚合成酶 甲硫氨酸、同型胱氨酸组氨酸血症 组氨酸酶 组氨酸、丙氨酸甘氨酸血症 甘氨酸氧化酶 甘氨酸支链酮酸尿症 支链酮酸氧化酶 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等胱硫醚尿症 胱硫醚酶 胱硫醚型高脯氨酸血症 脯氨酸氧化酶 脯氨酸精氨酸琥珀酸尿症 精氨酸琥珀酸酶 谷氨酰胺、脯氨酸、甘氨酸等精氨酸血症 精氨酸酶 精氨酸,二、苯丙酮酸尿症,主要由苯丙氨酸羟化酶缺乏引起的常染色体隐性遗传病。少数PKU二氢蝶呤还原酶缺陷引起。,三、酪氨酸血症,延胡索酰乙酰乙酸水解酶活性低对-羟苯丙酮酸氧化酶活性也下降酪氨酸在血尿中增加，甲硫氨酸血浓度也增加。延胡索酰乙酰乙酸可还原生成琥珀酰乙酰乙酸，后者如再脱羧则成为琥珀酰丙酮。琥珀酰丙酮可损害肝与肾的功能。,酪氨酸分解代谢,I型酪氨酸血症,四、含硫氨基酸代谢紊乱,含硫氨基酸包括甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸，胱氨酸是两个半胱氨酸脱氢后以二硫键结合形成。同型半胱氨酸比半胱氨酸多一个次甲基（-CH2），是甲硫氨酸代谢的中间产物。,同型半胱氨酸,同型半胱氨酸不稳定，易氧化成同型胱氨酸或同型半胱氨酸-半胱氨酸二硫化合物，仅少量以还原型同型半胱氨酸存在于血浆。这些含硫化合物在血浆中大部分与蛋白质结合。我们通常所指的同型半胱氨酸包括所有这些结合和游离的含同型半胱氨酸的化合物。,第三节 嘌呤核苷酸代谢紊乱,一、嘌呤核苷酸代谢,二、高尿酸血症,三、高尿酸血症与痛风,嘌呤核苷酸的合成：从头合成途径、补救途径 嘌呤核苷酸的分解：终产物是尿酸,一、嘌呤核苷酸代谢,嘌呤核苷酸合成代谢,二、高尿酸血症,由嘌呤代谢紊乱或尿酸排泄障碍引起。嘌呤的合成、吸收和分解代谢发生紊乱，将出现尿酸生成过多而导致高尿酸血症。人和猿类体内缺乏尿酸酶，不能将尿酸分解成尿囊素，进一步再分解成NH3、CO2和H2O，人体内尿酸通过肾脏排出体外。若尿酸排泄出现障碍，可导致高尿酸血。,（一）尿酸排泄障碍,当肾小球滤过率下降，或近端肾小管对尿酸的重吸收增加或（和）分泌功能减退时，便导致高尿酸血症。原发性高尿酸血症，机制不明的多基因性遗传缺陷、慢性肾疾患等引起。,（二）尿酸生成过多,1.嘌呤合成代谢紊乱体内80%尿酸来源于嘌呤的生物合成，嘌呤合成代谢紊乱可致高尿酸血症。其中大多数属多基因遗传缺陷，机制 不明。由酶缺陷引起者仅占少数。,酶缺陷（1）次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺乏。；（2）PRPP合成酶亢进。（3）葡萄糖-6-磷酸酶（G6pase）缺乏，引起葡萄糖-6-磷酸增多，并沿磷酸戊糖代谢途径转化成较多的PRPP，使嘌呤合成增多。（4）腺嘌呤磷酸核糖转移酶（APRT）缺乏，腺嘌呤不能经补救途径合成腺苷酸而出现堆积，腺嘌呤的代谢产物2，8-二羟腺嘌呤由尿排出增加，可产生肾结石。,2.嘌呤吸收增多 体内20%尿酸来源于食物中的嘌呤，摄入富含嘌呤食物过多可诱发痛风发 作，但不是发生高尿酸血症的原因。3.嘌呤分解增加 在骨髓增殖性疾病等，有旺盛的细胞 合成和分解，从而出现核酸分解亢进，嘌呤和尿酸生成增多。,高尿酸血症的原因也可归纳为原发性和继发性两方面，原发性包括原发性肾脏排泄尿酸障碍和原发性尿酸产生过多，继发性包括各种肾脏疾病以及引起嘌呤分解过多的疾病。,三、高尿酸血症与痛风,痛风（gout）的概念 由于遗传性和（或）获得性的尿酸排泄减 少和（或）嘌呤代谢障碍，导致高尿酸血症，当出现尿酸盐结晶形成和沉积，并引起特征 性急性关节炎、痛风石、间质性肾炎、尿酸 性尿路结石时，即为痛风，严重者有关节畸 形及功能障碍。痛风是一组疾病，高尿酸血症中1020 发生痛风。,尿酸钠结晶形成 血浆中尿酸盐以单钠尿酸盐形式存在，其溶解度很低。当血液pH为7.4时，尿酸钠的溶解度约为0.42mmol/L，0.42mmol/L 时已成过饱和状态。当浓度0.48mmol/L 持久不降，如遇有下列情况即可使尿酸钠呈微小结晶析出：血浆清蛋白及12球蛋白减少。局部pH降低。局部温度降低。,尿酸钠沉淀与炎症反应结晶易沉淀在血管较少、粘多糖含量较丰富的结缔组织、软骨和关节腔内。运动、饮酒、应激、局部损伤等都可诱发这些部位急性 炎症发作。如运动时这些组织容易发生缺氧，于是出现糖酵解加速和乳酸产生增多，引起pH降低，导致局部尿酸钠结晶析出。微小的尿酸钠结晶表面可吸附IgG，并在补体参与下诱发多型核白细胞的吞噬作用。结晶被吞噬后可促使白细胞膜破裂，释放出各种炎症介质，如趋化因子，溶酶体和胞浆内的各种酶，导致组织发生炎症反应。,第四节 蛋白质和氨基酸检测,一、体液总蛋白测定,二、体液清蛋白测定,四、蛋白质免疫化学法测定,五、氨基酸检测,三、蛋白质电泳技术,一、血清总蛋白测定,血清总蛋白包括数量众多的各种蛋白质，定量测定时作了如下假定：（1）所有血浆蛋白是单纯的多肽链，糖脂类和金属有机物等均不计在内，其含氮量平均为16；（2）几百种血浆蛋白理化性质虽不同，但与化学试剂的反应性（如呈色、沉淀）一致。,（一）凯氏定氮法,1883年建立，是经典的蛋白质测定方法。根据蛋白质平均含氮量16计算蛋白浓度。该法结果准确性好，精密度高，灵敏度高，是公认的参考方法，目前用于标准蛋白质的定值和校正其他方法等，并可 适用于一切形态（固体和液体）样品。操作复杂、费时，不适合血清总蛋白等常规测定，而且血清等样品中各种蛋白质含氮量有少许差异，尤其在疾病状态差异可能更大。,（二）双缩脲法,蛋白质中的肽键（-CONH-）在碱性溶液中能 与Cu2+作用产生紫红色络合物，因至少含 2个-CONH-基团才能与Cu2+络合，故三肽以 上才能反应，在体液中小分子肽含量极低。该法对各种蛋白质呈色基本相同，特异性和 准确度好，精密度好；显色稳定性好，试剂 单一，方法简便；灵敏度虽不高，但对血清 总蛋白定量较为适用。对蛋白质含量很低的 其他体液如脑脊液、胸腹水和尿液等不合适。,（三）酚试剂法,蛋白质中酪氨酸和色氨酸能还原磷钨酸磷钼酸试剂起蓝色反应。Lowry酚试剂改良法：先用碱性铜溶液与蛋白质反应，再加入酚试剂，则铜-肽键络合物中的酪氨酸和色氨酸使磷钨酸和磷钼酸还原为钨蓝和钼蓝，使呈色灵敏度达到双缩脲法的100倍左右。本法灵敏度高。各种蛋白质中酪氨酸和色氨酸的含量不同，如清蛋白含色氨酸0.2%，而球蛋白含色氨酸2%3%。因此，本法测定纯单一蛋白质较合适。本法易受还原性化合物的干扰，如带-SH的化合物、糖类、酚类等。,（四）紫外分光光度法,芳香族氨基酸在280nm处有吸收峰。方法的准确性受该种氨基酸的含量影响甚大。尿酸和胆红素在280nm附近有干扰，所以不适 合血清等。常用于较纯的酶、免疫球蛋白等蛋 白质测定。可保留蛋白质制剂的生物活性。核酸最大吸收峰为260nm，在280nm也有较强 的光吸收，因而测定蛋白质可采用两个波长的 吸光度予以校正，即蛋白质浓度（g/L）1.45A2800.74A260nm。,（五）染料结合法,在酸性环境蛋白质分子可解离带上正电荷-NH3+，与染料阴离子产生颜色反应。常用的染料有氨基黑、丽春红、考马斯亮蓝、邻苯三酚红钼等。前两种常作为血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳或琼脂糖凝胶电泳的染料。,考马斯亮蓝：常用于需更高呈色灵敏度的 蛋白电泳中，也可用于测定尿液、脑脊液等 的蛋白质，优点是简便、快速、灵敏，缺点 是不同蛋白质与染料的结合力不一致，且试 剂对比色杯有吸附作用。不实用。邻苯三酚红钼法,（六）比浊法,基于某些酸如三氯醋酸、磺基水杨酸等能与蛋白 质结合而产生微细沉淀，测定悬浮液的浊度大小 与蛋白质的浓度成正比。该法优点是操作简便、灵敏度高。缺点是影响浊度大小的因素较多，包括加入试剂 的手法、混匀技术、反应温度等，故精密度差；且各种蛋白质形成的浊度亦有较大的差别。一般 用于测定尿液、脑脊液等蛋白质浓度较低的样品，其标准品推荐使用含正常白/球蛋白比值的血清标 准品作适当稀释。,二、血清清蛋白测定,清蛋白是血清内含量最多的一种蛋白质，以前用硫酸铵盐析法沉淀球蛋白，再用 总蛋白测定方法测定上清液中的清蛋白。目前测定清蛋白的方法有电泳法、免疫 法和染料结合法。,溴甲酚绿法（BCG）溴甲酚紫法（BCP）,在酸性环境清蛋白具有与阴离子染料BCG和BCP 结合的特性，而球蛋白基本不结合这些染料。BCG 法和BCP法灵敏度高、操作简便、重复性好，能自动化。BCG法最常用，虽然和球蛋白与BCG也能起 慢反应，但缩短反应时间即能去除此非特异性 反应，自动化分析仪的普遍应用使比色能在反 应1030秒后立即进行，因而使该法变得很实用。BCP法无球蛋白的非特异性干扰，但与牛、猪 等动物血清清蛋白的反应性比与人的反应性低，质控血清往往是动物血清，故其应用受限。,三、蛋白质电泳技术,电泳技术广泛应用于临床实验室检测血清、尿液和脑脊液等体液蛋白质，醋酸纤维素薄膜（CAM）和琼脂糖凝胶等是采用最广的凝胶介质，其次还有毛细管电泳和一些专门的电泳技术，如蛋白质印迹、免疫固定和双向电泳等。,（一）血清蛋白电泳,SPE通常采用CAM或琼脂糖凝胶，在pH8.6的缓冲