内分泌疾病的生物化学诊断课件.ppt
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1、第十九章内分泌疾病的生物化学诊断,天津医科大学检验系张燕玲,全国高等医药院校医学检验专业规划教材 临床生物化学检验(第二版),内分泌疾病的生物化学诊断,1,第十九章天津医科大学检验系张燕玲全国高等医药院校医学检验专,教学目标与要求,掌握:激素的概念、作用方式及调节机制;掌握甲状腺功能紊乱(甲亢、甲减)、肾上腺皮质功能紊乱及生长激素紊乱等疾病的实验室诊断指标及其应用;掌握内分泌疾病实验室检测的影响因素。熟悉:嗜铬细胞瘤、性腺功能紊乱及催乳素瘤的实验室检测指标变化;熟悉内分泌疾病实验室检测的常用方法。了解:各种激素的代谢及其生理生化过程。,内分泌疾病的生物化学诊断,2,教学目标与要求掌握:激素的概
2、念、作用方式及调节机制;掌握甲状,目录,返回总目录,内分泌疾病的生物化学诊断,3,目录 概述1甲状腺功能紊乱的生物化学诊断3 肾上腺功能,激素的定义:由内分泌腺或内分泌细胞合成和分泌的信息分子,经血液循环运送到全身,对特定的靶器官、靶细胞产生特定的生物学效应。根据化学本质,可将激素分为以下四类:氨基酸衍生物类,如甲状腺激素;肽及蛋白质类,如促甲状腺激素,胰岛素;类固醇类,如皮质醇;脂肪酸衍生物类,如前列腺素等。,第一节 概 述,一、激素的概念及作用机制,内分泌疾病的生物化学诊断,4,激素的定义:由内分泌腺或内分泌细胞合成和分泌的信息分子,经血,根据受体在细胞的定位不同,可将激素的作用机制分为两
3、种:1通过细胞膜受体起作用 肽和蛋白类、氨基酸衍生物类激素。2通过细胞内受体起作用 主要为类固醇类激素、甲状腺激素等。,激素与受体的结合特点:为高度特异性和高度亲和性。,激素的作用机制:,内分泌疾病的生物化学诊断,5,根据受体在细胞的定位不同,可将激素的作用机制分为两种:激素,体内激素的合成分泌是直接或间接受神经系统支配的,这种复杂精细的机制以反馈式调节为主要调节方式。下丘脑-垂体-内分泌腺/内分泌细胞-激素 调节系统.该系统任一环节异常,均可导致体内激素水平紊乱,产生相应的内分泌疾病。,体内大多数激素的分泌,在一定水平上保持相对稳定,称为基础分泌。,腺垂体,靶腺,肾上腺,性腺,甲状腺,下丘脑
4、,二、激素分泌的调节,内分泌疾病的生物化学诊断,6,体内激素的合成分泌是直接或间接受神经系统支配的,神经内分泌系统的反馈调节,下丘脑,腺垂体,内分泌腺或细胞,高级中枢、应激等其他刺激,功能激素,靶组织,短 反 馈,超短反馈,长反馈,调节激素,调节激素,内分泌疾病的生物化学诊断,7,神经内分泌系统的反馈调节下丘脑腺垂体内分泌腺或细胞高级中枢、,确定患者是否具有某一内分泌功能紊乱;如果存在紊乱,进一步确定病变的部位和性质。,三、内分泌疾病的实验诊断方法,内分泌疾病的实验诊断目的:,内分泌疾病的生物化学诊断,8,确定患者是否具有某一内分泌功能紊乱;三、内分泌疾病的实验诊断,1激素所调节的生理生化过程
5、的检测 如甲状腺功能紊乱时,检测基础代谢率;甲状旁腺功能紊乱时测定血钙等。2直接检测体液中某激素或代谢产物浓度 较普遍应用。3动态功能试验 对确定导致内分泌紊乱的病变部位(环节)很有价值。,有关内分泌疾病的临床生化诊断方法:,内分泌疾病的生物化学诊断,9,1激素所调节的生理生化过程的检测 如甲状腺功能紊乱时,,1.对于激素的检测,连续动态观察比一次测定结果的可靠性要高得多;2.多项指标的联合检查比单项检查可获得较高的阳性率。但所选指标应不相关,一般选择配对激素或调节激素。但是,随着检出率的增加,假阳性率也随之增加。因此,应慎重选择检测指标的配伍。,注意事项:,内分泌疾病的生物化学诊断,10,1
6、.对于激素的检测,连续动态观察比一次测定结果的可靠性要高得,1生物节律性变化 某些激素的分泌具有明显的节律性,如GH、ACTH和TSH等;生育年龄妇女的某些激素水 平随月经周期变化。2年龄 不同年龄的人群其激素分泌水平不同。如青春期、老年期和绝经期的妇女。3体位 有些激素受体位的影响很大,如肾素和血管紧张 素。4药物 一些药物对激素分泌有明显影响。5妊娠 妊娠期胎盘是一个巨大的内分泌器官,孕妇体内 的内分泌环境有很大变化。,内分泌疾病检测的影响因素:,内分泌疾病的生物化学诊断,11,1生物节律性变化 某些激素的分泌具有明显的节律性,内分泌,应用免疫学方法进行检测的结果代表被测物质的免疫学活性,
7、而不是生物学活性。多数情况二者平行,但在一些生理或病理情况下,二者并不一致。如绝经期妇女的垂体促性腺激素有类似情况。,注意事项:,返回章目录,内分泌疾病的生物化学诊断,12,应用免疫学方法进行检测的结果代表被测物质的免疫,第二节 下丘脑垂体内分泌功能紊乱的临床生物化学,一、下丘脑-垂体内分泌功能及调节,垂体分泌的激素,垂体在组织学上分为神经垂体和腺垂体,分泌的激素相应为神经垂体激素和腺垂体激素,这些激素均为肽或糖蛋白。,垂体分泌的激素,内分泌疾病的生物化学诊断,13,第二节 下丘脑垂体内分泌功能一、下丘脑-垂体内分泌功能及,垂体分泌的激素及其功能,内分泌疾病的生物化学诊断,14,垂体分泌的激素
8、及其功能激 素 名 称主 要 生 理 作 用腺,下丘脑激素,下丘脑一些特化神经细胞可分泌多种控制腺垂体激素释放的调节性激素,均是多肽,其种类、功能见下表:,下丘脑分泌的主要调节激素,内分泌疾病的生物化学诊断,15,下丘脑激素 下丘脑一些特化神经细胞可分泌多种控制腺垂体,下丘脑腺垂体激素分泌的调节,下丘脑-腺垂体激素分泌的调节,主要是靶腺体分泌的激素的反馈调节(长反馈),以负反馈为主。腺垂体分泌的激素可负反馈调节下丘脑相关激素的释放(短反馈)。此外,应激状态、外周神经感觉冲动及情绪活动等,均可通过神经中枢系统影响下丘脑-垂体的激素分泌,进而影响外周内分泌腺的功能。这种神经系统对内分泌的控制,还表
9、现为多种内分泌功能的昼夜节律性。,内分泌疾病的生物化学诊断,16,下丘脑腺垂体激素分泌的调节 下丘脑-腺,二、生长激素及其功能紊乱的生物化学诊断,生长激素代谢紊乱:1.生长激素缺乏症 可分为原发性和继发性两种。儿童期发生垂体 功能不足时,产生垂体性侏儒症,但智力一般正常,多数患者常伴有性激素,TSH和ACTH的缺乏。2.巨人症及肢端肥大症 幼年时生长激素分泌过多,成为巨人症;成年 后生长激素分泌过多,形成肢端肥大症。,内分泌疾病的生物化学诊断,17,二、生长激素及其功能紊乱的生物化学诊断生长激素代谢紊乱:内分,生长激素功能紊乱的生物化学诊断:,1血清GH,血清GH增高见于垂体肿瘤所致巨人症或肢
10、端肥大症;创伤、麻醉、糖尿病、肾功不全、低血糖也可引起GH升高。血清GH降低见于垂体性侏儒症,遗传性GH缺乏症、继发性GH缺乏症等。正常情况下,血清GH值很低,单次检测意义有限,应进行GH兴奋试验才能肯定。,测定方法多采用化学发光免疫分析(CLIA),内分泌疾病的生物化学诊断,18,生长激素功能紊乱的生物化学诊断:1血清GH 血清GH增,剧烈运动及可能存在的血糖水平偏低均可刺激垂体释放GH,故在空腹取血之后,使患者剧烈运动20 30min,运动结束后2030min取血,检测二次血标本中的GH含量并作对比。血浆GH值较对照组明显升高或20mU/L可排除GH缺乏,但低于20 mU/L。不能确诊GH
11、缺乏,应做进一步检查。,2GH运动兴奋实验,内分泌疾病的生物化学诊断,19,剧烈运动及可能存在的血糖水平偏低均可刺激垂体释放GH,故,三、催乳素功能紊乱及其生物化学诊断,催乳素功能紊乱:,催乳素瘤是功能性垂体腺瘤中常见肿瘤,可表现为溢乳-闭经综合症,女性表现为泌乳,闭经;男性表现为性功能减退,阳痿,不育,偶见泌乳。多数患者血浆中PRL水平明显高于正常参考值。,内分泌疾病的生物化学诊断,20,三、催乳素功能紊乱及其生物化学诊断催乳素功能紊乱:催乳素,催乳素功能紊乱的生物化学诊断:,血清PRL测定主要用于垂体肿瘤和闭经-溢乳综合征的诊断。约1/3垂体肿瘤可见血清PRL升高,特别是对垂体催乳素瘤的诊
12、断和疗效观察有较高的价值。约10%闭经病人可伴有高催乳素血症,其中多为闭经-溢乳综合征。某些生理情况下,如应激状态、妊娠、哺乳,以及服用雌激素、奋乃近和利血平等药物时也可见血清中PRL增高。PRL测定方法主要采用CLIA,也可用ELISA测定。,返回章目录,内分泌疾病的生物化学诊断,21,催乳素功能紊乱的生物化学诊断:血清PRL测定主要用于垂体,第三节 甲状腺功能紊乱的生物化学诊断,甲状腺,喉,峡部,正常腺泡,甲低,甲亢,毛细血管,基膜,储存的激素(胶质),顶端膜,(胶质被重吸收),甲状腺解剖部位,甲状腺组织生理、病理结构,内分泌疾病的生物化学诊断,22,第三节 甲状腺功能紊乱的生物化学诊断甲
13、状腺喉峡部正常腺泡甲,甲状腺组织结构,内分泌疾病的生物化学诊断,23,甲状腺组织结构内分泌疾病的生物化学诊断23,T4、T3由一碘酪氨酸(MIT)和二碘酪氨酸(DIT)聚合而成.,T4在5号位上脱碘,则生成反T3(reverse T3,rT3),一、甲状腺激素,内分泌疾病的生物化学诊断,24,T4、T3由一碘酪氨酸(MIT)和二碘酪氨酸(DIT)聚合而,甲状腺激素合成的主要原料:碘和酪氨酸合成部位:甲状腺球蛋白上合成过程:(1)腺泡聚碘作用 甲状腺细胞通过碘泵逆浓度差摄取血中I-,腺泡内I-浓度为血液的2025倍。碘泵活动依赖Na+-K+ATP酶提供能量。哇巴因可抑制ATP酶的活性。(2)I-
14、的活化(氧化过程),甲状腺的生物合成:,内分泌疾病的生物化学诊断,25,甲状腺的生物合成:内分泌疾病的生物化学诊断25,(4)碘化酪氨酸的耦联(聚合)DITDIT聚合T4,即3,5,3,5-四碘甲腺原氨酸(T4)DITMIT聚合T3,即3,5,3-三碘甲腺原氨酸(T3)T3的生物活性是T4的35倍。,(3)酪氨酸碘化I或2 I TG(含酪氨酸)碘化酪氨酸 胞顶部近腺泡腔处 碘化酪氨酸(MIT和DIT)TG:甲状腺球蛋白(Thyroglobulin),酪氨酸碘化酶,内分泌疾病的生物化学诊断,26,(4)碘化酪氨酸的耦联(聚合)(3)酪氨酸碘化酪氨酸碘,肠,甲状腺腺泡上皮细胞,胶质,肝,碘泵,DI
15、T,MIT,T3,T4,TG,I-,I-,I-,脱碘,I-,I+TG,TG,TG,过氧化物酶,MIT DIT DIT MIT,MIT T4 T3 DIT,MIT DIT T4 T3 TG,甲状腺球蛋白,靶组织,甲状腺激素合成及代谢示意图,内分泌疾病的生物化学诊断,27,肠 甲状腺腺泡上皮细胞胶质肝碘泵DITMITT3T4TGI-,血浆中的T3和T4绝大部分与血浆中的甲状腺激素结合球蛋白(TBG)结合而运输,但只有游离的甲状腺激素才具有生物学活性。T3的主要来源是周围组织中T4 在5位脱碘后生成。正常甲状腺激素总活性的2/3是由T3体现的。如T4在5位上脱碘,则生成反T3,rT3基本没有甲状腺激
16、素的生理活性,但在甲状腺疾病和许多非甲状腺疾病时有病理意义的变化。,甲状腺的运输与代谢:,内分泌疾病的生物化学诊断,28,血浆中的T3和T4绝大部分与血浆中的甲状腺激,促进生长、发育和组织分化,促进糖、脂、蛋白质的氧化分解,增大耗氧和产热效应,增加机体基础代谢率,对中枢神经系统、神经-肌肉系统、循环系统及造血过程等都有显著作用。体内甲状腺激素的增多或减少都会引起疾病。,甲状腺激素对机体的生理作用:,内分泌疾病的生物化学诊断,29,促进生长、发育和组织分化,甲状腺激素对机体的生,主要调节系统:下丘脑-腺垂体-甲状腺轴系统。下丘脑分泌TRH通过垂体门脉系统腺垂体TSH。垂体分泌TSH促进I-摄取、
17、甲状腺激素合成、贮存和分泌,甲状腺生长发育。TSH刺激后510hT4出现高峰。此外,GH、胰岛素、糖皮质激素对TSH有允许作用。,甲状腺激素分泌功能的调节:,激素的允许作用:某些激素本身并不能对某器官、组织或细胞直接发生作用,但它的存在却是另一种激素能够产生效应的必要条件,这种现象称为激素的允许作用。,内分泌疾病的生物化学诊断,30,主要调节系统:下丘脑-腺垂体-甲状腺轴系统。甲状腺激素分泌功,甲状腺的自身调节:食物中含碘量的增减,调节甲状腺细胞摄取和浓缩碘的能力,使腺体保持充足的碘贮备。甲状腺利用的碘/改变甲状腺对碘的摄取和利用能力,使甲状腺合成激素量保持一定水平。自主神经对甲状腺活动的影响
18、:交感神经兴奋T4/T3合成;副交感神经兴奋T4/T3合成。,TRH+TSH+T4 与 T3,甲状腺激素的反馈性调节:血中游离T4/T3负反馈抑制垂体TSH的分泌(反馈调节)。,内分泌疾病的生物化学诊断,31,甲状腺的自身调节:甲状腺激素的反馈性调,血清T4和T3,二、甲状腺疾病的生物化学指标,(1)血清总T4(TT4)、血清总T3(TT3)增加见于甲亢和TBG增加;降低见于甲减、TBG减少、甲状腺炎、药物影响(如服用糖皮质激素等)。就单项指标来说,TT4是诊断甲减的主要指标;TT3是诊断甲亢的主要指标,TT4和TT3的测定结果受到血清TBG含量的影响。,内分泌疾病的生物化学诊断,32,血清T
19、4和T3 二、甲状腺疾病的生物化学指标(1)血清总T,(2)FT4(FT4)和FT3(FT3)临床意义与TT4和TT3相同,但因其不受血清TBG含量的影响,因而较TT4、TT3更为准确,具有更重要的临床价值。,内分泌疾病的生物化学诊断,33,(2)FT4(FT4)和FT3(FT3)内分泌疾病的生物化,垂体前叶嗜碱细胞释放的一种糖蛋白,可促进甲状腺腺体增大、合成分泌T4、T3增加。下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)可促进垂体释放TSH。,血清促甲状腺激素(TSH),内分泌疾病的生物化学诊断,34,垂体前叶嗜碱细胞释放的一种糖蛋白,可促,血清TSH是甲状腺功能紊乱的常用检测指标,国外许多学
20、者推荐TSH为甲状腺功能紊乱的实验室检查首选项目。TSH水平不受血清TBG浓度影响。单独测定TSH或配合甲状腺激素测定,对甲状腺功能紊乱的诊断及病变部位的判断很有价值。目前TSH已作为新生儿甲状腺功能筛查的指标应用于临床。,应 用:,内分泌疾病的生物化学诊断,35,血清TSH是甲状腺功能紊乱的常用检测指标,国外许多学者推荐,引起TSH分泌下降的因素还有:活动性甲状腺炎、急性创伤、皮质醇增多症、应用大量皮质激素、慢性抑郁症、慢性危重疾病等。引起TSH分泌增多的因素有长期应用含碘药剂、居住在缺碘地区等。TSH分泌有昼夜节律性,清晨为其分泌峰值,下午为分泌谷值,临床取标本时应予以注意。血清TSH水平
21、在不同的年龄及生理状况有所不同。,临床意义:,测定方法:,以超灵敏的免疫放射法(IRMA)方法测定TSH,称超敏TSH(s-TSH)。该法使用高特异单克隆抗体。,内分泌疾病的生物化学诊断,36,引起TSH分泌下降的因素还有:活动性甲状腺炎、急性,临床意义:1、rT3与T3在化学结构上属异构体,但rT3几乎无生理学活性。rT3增加,T3减少,可以降低机体氧和能量的消耗,可能是机体的一种保护性机制。甲亢时血清rT3与血清T4、T3的变化基本一致。2、rT3是鉴别甲减与非甲状腺疾病功能异常的重要指标之一。非甲状腺疾病如心肌梗塞、肝硬化、糖尿病、尿毒症、脑血管意外和一些癌症病人,血清T4正常而T3减少
22、,rT3增加,T3/rT3比值降低,即所谓的低T3综合症。3、羊水中rT3浓度可作为胎儿成熟的指标。如羊水中rT3低下,有助于先天性甲减的宫内诊断。,血清rT3,内分泌疾病的生物化学诊断,37,临床意义:血清rT3内分泌疾病的生物化学诊断37,种类:血清抗甲状腺球蛋白抗体(TG-Ab),抗甲状腺微粒体抗体(TM-Ab),血清抗过氧化物酶抗体(TPO-Ab),血清TSH受体抗体(TRAb)为一组自身抗体,包括可产生TSH样作用的长效甲状腺刺激素(LATS)、甲状腺刺激免疫球蛋白(TSI)等。其中TSI在95%的Graves病人中可检出。,血清抗甲状腺自身抗体,内分泌疾病的生物化学诊断,38,种类
23、:血清抗甲状腺自身抗体内分泌疾病的生物化学诊断38,抗体检测在临床主要应用于自身免疫性甲状腺疾病的诊断,如慢性淋巴性甲状腺炎(桥本氏病)。约1/4的甲状腺癌病人TG-Ab和/或TM-Ab阳性。在非甲状腺疾病中,如红斑狼疮、恶性贫血、重症肌无力、糖尿病等,TG-Ab和TM-Ab也可呈阳性。,临床应用:,内分泌疾病的生物化学诊断,39,抗体检测在临床主要应用于自身免疫性甲状腺疾病的诊断,如慢,血清中的T4和T3 99%以上与血浆蛋白结合,以TBG为主。TBG的含量可影响TT4和TT3的血清浓度。非甲状腺疾病中如妊娠、应用雌激素或避孕药、急性肝炎、6周内新生儿等血清TBG增高时,TT4、TT3也增高
24、。在应用雄激素、糖皮质激素、水杨酸、苯妥英钠等药物治疗,以及重症营养不良、严重感染、重症糖尿病、恶性肿瘤、急性肾功衰、呼吸衰竭、肢端肥大症,还有肝硬化、肾病综合症等低蛋白血症时,血清TBG浓度降低,TT4、TT3也降低。甲亢患者,血清TBG可能降低;甲减时则相反。,血清甲状腺素结合球蛋白:,内分泌疾病的生物化学诊断,40,血清中的T4和T3 99%以上与血浆蛋白结合,以TBG,Tg是存在于甲状腺滤泡腔内的一种糖蛋白,其分子中酪氨酸残基可被碘化缩合生成T3、T4。血中Tg仅为少量。甲状腺腺癌时,血清Tg明显升高,尤其对治疗效果追踪及甲状腺癌转移的监测有重要意义。血清Tg的增高是判断亚急性甲状腺炎
25、活动度的参考指标。,血清甲状腺球蛋白(Tg),内分泌疾病的生物化学诊断,41,Tg是存在于甲状腺滤泡腔内的一种糖蛋白,其分子中酪氨酸,先测定125I-T3摄取率,连续一周给予125I-T3,再次测定125I-T3摄取率。正常时,甲状腺激素对下丘脑-垂体-甲状腺轴有敏感的负反馈作用,摄碘率将被抑制达50%以上;甲亢患者,因长期处于高甲状腺激素水平的作用,故抑制率变化不大,可50%。,(1)甲状腺激素抑制试验,甲状腺功能动态试验:,内分泌疾病的生物化学诊断,42,先测定125I-T3摄取率,连续一周给予125I-T3,再次,试验时,先取血后于静脉注射TRH,之后取血4次。分别测定5次血样中的TSH
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