专13肝胆疾病的检验

第十三章 肝胆疾病的检验,本章教学要求：,掌握:黄疸的发生机理和各型黄疸的代谢特点及实验室鉴别诊断要点；肝功能实验生化检查指标的种类和重点项目的测定方法及评价。 熟悉:肝脏的生物化学功能，胆红素代谢；各测定项目的临床意义 了解：肝脏的基本机构；肝功能实验项目选择的原则。,一、肝脏结构,（一 ）解剖学特点,双重血液供应,腹主动脉的分技肝动脉,氧,门静脉,营养,双重输出管道,肝静脉,代谢降解物,下腔静脉,胆道系统,脂溶性物质及其代谢产物,体外,第一节 概 述,（二 ）肝脏的显微结构特点,1、组织结构,2、亚细胞结构,（三 ）细胞的再生,二、肝脏的生物化学功能,排泄功能物质代谢功能生物转化,重要生化功能,（一）排泄功能,主要排泄对象：胆汁酸、胆红素、氨,1、胆汁酸代谢,（1）胆汁的分泌：,胆汁功能：促进脂类的消化吸收，同时能将体内某些代谢产物及生物转化产物不断地排入肠道随粪便排出体外。,胆汁的来源：,肝胆汁 胆囊胆汁 十二指肠,胆汁的成分：,水/胆汁酸（盐）、卵磷脂、蛋白质、脂肪酸和胆固醇,（2）胆汁酸生成及种类：,初级胆汁酸（肝细胞）次级胆汁酸（肠道）,初级游离胆汁酸初级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）次级游离胆汁酸次级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,初级胆汁酸（肝细胞）,初级游离胆汁酸初级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,胆酸鹅脱氧胆酸甘氨酸胆酸牛磺酸胆酸甘氨酸鹅脱氧胆酸牛磺酸鹅脱氧胆酸,次级胆汁酸（肠道）,次级游离胆汁酸次级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,脱氧胆酸石胆酸甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸甘氨酸石胆酸牛磺酸石胆酸,（3）胆汁酸肝肠循环：,（4）胆汁酸的功能：,促进脂类消化促进脂类吸收抑制胆固醇从胆汁中析出沉淀,游离型胆汁酸,结合型胆汁酸,2、胆红素代谢,胆色素,尿胆素原 粪胆素原尿胆素粪胆素胆绿素胆红素,未结合胆红素(单核吞噬细胞系统如骨髓、脾脏),结合胆红素（肝脏）,胆素原,未结合胆红素的来源与转运：,结合胆红素的来源与转运与代谢：,衰老红细胞,血红蛋白,3、血氨代谢,药物及体内含氮物质（如嘌呤、嘧啶等）,来源,去路,相对平衡,部位肝脏细胞,鸟氨酸,瓜氨酸,瓜氨酸,精氨酸代琥珀酸,ATP,AMP+PPi,延胡索酸,鸟氨酸,精氨酸,H2O,尿素,天门冬氨酸,NH3,CO2,氨甲酰磷酸,+H2O,尿素循环,（二）物质代谢功能,1、营养物质代谢,2、激素及维生素代谢,(1) 在蛋白质代谢中的作用 (2) 在氨基酸代谢中的作用 (3) 在糖代谢中的作用 (4) 在脂代谢中的作用,激素的灭活主要在肝脏进行,多种维生素能在肝细胞内储存并进行转化,（三）肝脏的生物转化,定义：,生物转化: 机体对许多外源性或内源性非营养物质进行化学转变，增加其水溶性(或极性)，使其易随胆汁、尿排出，这种体内变化过程称生物转化(biotransformation)。,转化对象：,转化特点：,生理意义：保护机体,致癌、致畸,内源性非营养物:氨、胺、胆色素、激素,外源性非营养物:药物、毒物、食品防腐剂、色素,连续性，多样性， 失活与活化双重性,三、肝脏疾病的生化改变,（一）胆红素代谢障碍（黄疸）,定义:,黄疸分类:,黄疸,和阻塞性黄疸,溶血性黄疸,肝细胞性黄疸,高胆红素血症,（二）胆汁酸代谢障碍,1、胆汁酸合成障碍2、胆汁酸向肠道排出障碍3胆汁酸肠肝循环紊乱4胆汁瘀积病变时胆汁酸代谢紊乱,（三）血浆酶异常,1肝脏合成酶类:胆碱脂酶、凝血因子、铜蓝蛋白；2. 肝细胞内酶: ALT、AST 3肝脏阻塞性疾病酶活性改变：ALP、GGT4肝硬化疾病酶活性改变：单胺氧化酶（MAO）,（四）血浆蛋白异常,第二节 肝功能试验,血清（浆）蛋白测定血清酶测定血清胆红素测定血清胆汁酸测定血氨测定,一、血清（浆）蛋白测定,（一）总蛋白、白蛋白、及白蛋白/球蛋白（A/G）比值测定,1总蛋白测定,化学法(双缩脲法 )、物理法、染料结合法、电泳法,染料结合法(BCG、BCP）、沉淀法,2.白蛋白测定,3A/G比值,【参考范围】,总蛋白 6080g/L 白蛋白 3555g/L 球蛋白：1532g/L A/G比值： 1.52.0/1,【临床意义】,严重肝病时，肝脏合成分子量小的蛋白质能力降低，血中白蛋白浓度减少；而免疫系统、单核巨噬细胞合成球蛋白增加，导致A/G比值减少。严重则会出现A/G比值小于1，称为A/G比值倒置，表示肝功能损害严重。,（二）纤维蛋白原测定,（凝血因子）,测定方法：分为三大类,根据纤维蛋白原的生物学特性测定方法,根据纤维蛋白原理化性质而建立的测定方法。,根据纤维蛋白原免疫学特点而建立的测定方法。,【参考范围】2.224.22g/L(热沉淀比浊法),【临床意义】,(1) 纤维蛋白原增加：感染；无菌炎症；其它。,(2) 纤维蛋白原减少: 严重的肝脏疾病；,其它疾病引起纤维蛋白原减少的疾病。,（三）甲胎蛋白（1-fetoprotein，AFP）测定,测定方法：,【参考范围】成人 1030g/L 400g/L作为肝癌诊断标准,【临床意义】,酶联免疫吸附法、放射免疫分析法、斑点免疫结合法、火箭电泳放射自显影法、酶联火箭电泳法等,(1) 原发性肝细胞肝癌的诊断标准：血清AFP测定值超过400g/L(400ng/ml) ； (2)活动性急、慢性肝炎、肝硬化或其它肝病病人的诊断,（四）其它,【临床意义】肝豆状核变性（Wilson病）和遗传性色素沉积症,1.铜蓝蛋白测定,【参考范围】 52.9167.7 IU/L,【临床意义】 遗传性血色素沉积症铁沉积,2转铁蛋白,【原理】双联吡啶法,【原理】铜蓝蛋白具有氧化酶活性,【参考范围】 TIBC 男 5077mol/L 女5477mol/L转铁蛋白饱和度为33.0%35.0%,二、血清酶测定,（一）氨基转移酶测定,1赖氏法测定ALT,（）原理：ALT催化丙氨酸(alamine)与-酮戊二酸(-oxoglutarate)之间的氨基转移反应，生成丙酮酸(pyruvate)和谷氨酸(glutamate)。 在37及pH7.4条件下反应30min，以2，4-二硝基苯肼终止反应，并与底物-酮戊二酸和产物-丙酮酸的羰基生成2，4-二硝基苯腙，苯腙在碱性条件下生成红棕色，与505nm波长处读取吸光度后计算活性。,（） 方法评价：赖氏法的实验结果需与卡门分光法的结果对比后求出；NaOH的浓度对显色有影响；该法的重复性差。,卡门氏单位：1.0ml血清在25，340nm，反应体积3.0ml,光径1.0cm时每分钟测定吸光度下降0.001，即消耗4.82 10-4mol NADH为一个卡门氏单位,【参考范围】 525卡门氏单位,【临床意义】,(2) 慢性活动性肝炎或脂肪肝：,(1) 肝细胞损伤的灵敏指标:,ALT轻度增高(100200IU),或属正常范围,2. 连续监测法测定ALT,（）原理： 采用酶偶联反应,即L-丙氨酸和-酮戊二酸在ALT作用下，生成丙酮酸和L-谷氨酸。丙酮酸再在LD作用下生成L-乳酸，同时NADH被氧化为NAD+,可在340nm处连续监测到NADH的消耗量,从而计算出ALT活性浓度。 双试剂法 :首先使血清与缺少-酮戊二酸的底物溶液混合，37保温5分钟，将标本中所含的-酮酸(如丙酮酸)消耗完，然后，加入-酮戊二酸启动ALT催化的反应，在波长340nm处连续监测吸光度下降速率。根据线性反应期吸光度下降速率(-A/min)，来计算ALT的活性。,（） 方法评价：存在着两个副反应，会使测定结果偏高；A、血清中存在的-酮酸(如丙酮酸)能消耗NADH。B、血清中谷氨酸脱氢酶(GLDH)增高时，在有氨存在条件下，亦能消耗NADH。 双试剂法，因温育期长，能有效地消除干扰反应，测定准确性高，是ALT测定的首选方法；血清不宜反复冰冻保存，以免影响酶活性；避免使用溶血标本。,3.赖氏法测定AST,（）原理：血清中的AST可催化门冬氨酸(aspartate)与-酮戊二酸间的氨基移换，生成草酸乙酸(oxaloacetate)和L-谷氨酸。草酸乙酸自行脱羧转变成为丙酮酸。反应60分钟后，加入2，4-二硝基苯肼终止反应，并与酮酸生反应生成两种2，4-二硝基苯腙。在碱性条件下,两种苯腙的吸收光谱曲线有差别，在505nm处差异最大，由草酸乙酸转变成的丙酮酸所生成的苯腙呈色强度显著大于-酮戊二酸苯腙。据此可用比色法测定AST活性。,（）方法评价：赖氏法的实验结果需与卡门分光法的结果对比后求出；该法的重复性差：负干扰现象,【参考范围】 828卡门氏单位,【临床意义】,肌炎、胸膜炎、肾炎及肺炎：血清AST也可轻度增高。,心肌梗死：血清中AST活性增高,各种肝病病人：血清AST的升高,4连续监测法测定AST,（）原理：采用酶偶联反应,即L-门冬氨酸和-酮戊二酸在AST作用下，生成草酰乙酸和L-谷氨酸。草酰乙酸在苹果酸脱氢酶作用下生成L-苹果酸，同时伴有NADH转化为NAD+，在340nm监测NADH的转化速率，从而计算出AST的活性。,双试剂法 :同测定。,（）方法评价,误差可来自内源性和(或)外源性内源性干扰主要来自血清中高浓度丙酮酸和L-谷氨酸脱氢酶(GLDH)。外源性干扰来自试剂中污染的GLDH和AST。,【参考范围】 540 IU/L(连续监测法测定),【临床意义】 见赖氏法,(二)ALP测定,化学法,连续监测法：,鲍氏法,金氏法,皮氏法,、金氏法测定ALP,（）原理：ALP在碱性环境中作用于磷酸苯二钠，使之水解释放出酚和磷酸。酚在碱性溶液中与4氨基安替比林作用，经铁氰化钾氧化形成红色醌类化合物，根据红色深浅确定ALP的活力。,(2) 方法评价：,磷酸苯二钠比色法与更早的-甘油磷酸钠法相比具有较大的优点，如水解速度快，保温时间较短、灵敏度较高、显色稳定、不需去蛋白、操作简单、快速。但与磷酸对硝基酚连续监测法相比，准确度、精密度较低；操作比较繁琐,灵敏度低。,【参考范围】 成人：313 单位 ，儿童：528单位,ALP金氏单位定义是100ml血清，37与底物保温15分钟，产生1mg酚为1个金氏单位。,ALP主要用于诊断肝胆和骨骼疾病,【临床意义】,2.连续监测法测定ALP,（）原理：,以磷酸对硝基酚(p-nitrophenyl phosphate,4-NPP)为底物，2-氨基-2-甲基-1,3-丙醇（2-amino-2-methyl-1-propanol,AMP）或二乙醇胺为磷酸基的受体。在碱性环境下，ALP催化4-NPP水解产生游离的对硝基酚，对硝基酚(p-nitrophenol，4-NP)在碱性溶液中转变成黄色。根据405nm处吸光度增高速率来计算ALP活性单位。,（）方法评价：,线性范围可达500U/L，批内CV为2.06%2.36%，批间CV为2.74%。,【参考范围】男性：112岁 500U/L, 女性：112岁 500U/L 1215岁 15岁 40 150U/L，25岁 40150U/L。,【临床意义】 见金氏法,(三)谷氨酰转肽酶（GGT 或-GT）测定法 化学法（重氮反应比色法）和连续监测法。,1. 重氮反应比色法测定GGT,原理：,【参考范围】 男性 3 17 U/L； 女性 2 13 U/L,(2) 方法评价：,重氮比色法活性单位：100ml血清在37下反应1hr,生成0.5mol的-苯胺为1个GGT活性单位。,以萘胺盐为底物，在GGT催化下，-谷氨酰基转移到甘肽分子上，同时释放出游离的-萘酚，后者与重氮盐反应，产生红色化合物，其颜色深浅与GGT浓度呈正比，通过比色法检测530nm处吸光度，进而计算酶的活性。,(1)原发性或转移性肝癌时，血中GGT明显升高。其原因是癌细胞产生的GGT增多和癌组织本身或其周围的炎症刺激作用，使肝细胞膜的通透性增加，以致血中GGT增高。(2)阻塞性黄疸、急性肝炎、慢性肝炎活动期、胆道感染、肝硬化等都可使GGT升高。(3)其他疾病如心肌梗塞、急性胰腺炎及某些药物等均可使血中GGT升高。,【临床意义】：,2.连续监测法测定GGT,(1) 原理：自学,(2) 方法评价：,【参考范围】,男性：1150 U/L；(以-谷氨酰-3-羧基-4-硝基苯胺为底物)女性：732 U/L 男性： 40U/L；女性：30U/L(以-谷氨酰-4-硝基苯胺为底物),(四)MAO测定,原理:,MAO主要作用于CH2-NH2基团，在氧参与下，氧化脱氨生成相应的卞醛、氨及过氧化氢。以苄氨偶氮-萘酚为底物,在O2和H20参与下，MAO催化生成苄醛偶氮-萘酚、氨及过氧化氢，用环己烷抽提后进行比色测定。,(2) 方法评价：,【单位定义】：,1ml血清与底物在37孵育60分钟，催化单胺氧化产生1nmol苄醛偶氮-萘酚为1 个MAO单位。,【参考范围】 1240 U/ml (1210340103 U/L)。,【临床意义】：肝硬化时，肝纤维化现象十分活跃，MAO活性明显升高。,三、血清胆红素测定,重氮盐法,胆红素氧化酶(bilirubin oxidase,BOD)法,高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)、,导数分光光度法,直接分光光度计法,测定方法,1重氮盐改良J-G(Jendrassik and Grof method,J-G)法,(1) 原理:,血清中结合胆红素与重氮盐反应生成偶氮胆红素；同样条件下，游离胆红素需要在加速剂作用下，使游离胆红素分子内的次级键断裂，极性上升并与重氮试剂反应。反应完成后加入终止试剂，继而加入碱性酒石酸钾钠使紫色偶氮试剂转变为蓝色，波长600nm下比色分析，求出血样中总胆红素的含量。,(2) 方法评价：,推荐的常规方法，其方法的线性范围较宽，在 342mol/L(200mg/L)浓度下有较好的准确性和精确性，高浓度时准确性和精确性降低。因此，建议浓度过高时减少血样用量测定。,【临床意义】,【参考范围】,黄疸的鉴别诊断,总胆红素: 5.119.0mol/L(0.31.1mg/dL) 直接胆红素: 1.716.8mol/L (0.10.4mg/dL),2胆红素BOD测定法,(1) 原理:,BOD在不同pH条件下催化不同组份的胆红素氧化生成胆绿素，胆绿素与氧进行非酶促反应转变为淡紫色化合物，胆红素的最大吸收峰在450nm 附近。随着胆红素被氧化,450nm下降，下降程度与胆红素浓度成正比。在pH8.0条件下,未结合胆红素及结合胆红素均被氧化，用于测定总胆红素,在pH=4.5的酸性条件下，BOD仅能催化结合胆红素和大部分胆红素，而游离胆红素不被氧化，测定其含量代表结合胆红素。,(2) 方法评价：,BOD法测定总胆红素的准确性、精密度比改良J-G法好,【参考范围】,血清总胆红素： 10.264.10mol/L 血清结合胆红素： 2.572.56 mol/L 胆红素mol/L =胆红素mg/L X 17.1,【临床意义】,见重氮比色法,四、血清胆汁酸测定,高效液相色谱法,放射免疫分析法,酶免疫分析法,比色分析测定法,测定方法,(1) 酶比色法测定原理,3-羟类固醇脱氢酶（3-HSD）,胆汁酸 + NAD+ 3-酮类固醇+ NADH （1）,NADH +氯化硝基四氮唑蓝(NBT) 甲簪jie（蓝色化合物 =540nm）（2）,3-酮类固醇+ NAD+ 3-氧-5类固醇 + NADH （3）,硫辛酰胺脱氢酶又称黄递酶,3-氧-5-类固醇脱氢酶（4-DH）,酶比色法,由于胆汁酸在血中含量低，方法检测的灵敏度达不到要求，通过增加3-氧-5-类固醇脱氢酶(4-DH)，胆汁酸经3-羟类固醇脱氢酶(3-HSD)催化的产物3-酮类固醇在4-DH作用下再次脱氢，加大了NADH的生成量，提高了反应的检测能力（见反应式1、2、3）。但以上两种方法都存在一个缺点：生成的蓝色产物是一种染料，易于附着管壁，难于清洗或堵塞管道。,酶循环法测定原理为：,NAD+,硫代氧化型辅酶：Thio-NAD,Thio-NADH,胆汁酸,3-酮类固醇,NADH,3-HSD,(2) 酶比色测定法评价：,快速、简便、准确、可靠和适用的优点。它即可以手工操作、也可以在自动化仪器上进行。但试剂价贵、不易保持。对酶量的要求严格，以保证酶促反应在零级反应下进行，酶量不足易产生误差。此外，标准品的制备非常重要。常采用甘氨胆酸溶入小牛血清中制成冻干品。,【参考范围】 1 7 mol/L(成人空腹血清总胆汁酸),【临床意义】 任何引起肝细胞损伤的病理过程都可能引起血中胆汁酸升高可见于各种类型的肝病、肝硬化、脂肪肝，也见于急慢性胆道阻塞。其中空腹胆汁酸测定是一种敏感、特异性强并相对简单的肝功能试验，是目前公认最敏感的肝功能试验之一。特别适用于可疑有肝病但其它生化试验正常或轻度异常的病人诊断。,五、血氨测定,为一步法，也叫直接测定即不需从全血中分离出氨即可直接测定,两步法，即先从全血中分离出氨,而后再进行测定；,微量扩散法、离子交换法,酶法和氨电极法,原理： 血浆中的氨在足量-酮戊二酸和NADPH存在时，经谷氨酸脱氢酶作用生成谷氨酸,并消耗NADPH，NADPH的下降速率与血浆氨浓度成正比。,NH3-酮戊二酸NADPH 谷氨酸NADP+H2O,谷氨酸脱氢酶速率法：,谷氨酸脱氢酶,(2) 方法评价：,本法特异性强、分析时间短，是较为理想的氨分析方法。在200mol/L范围内、线性良好。精密度：批内CV=3.9%；批间CV=4.5%。回收率为97.9%102.7%。,【参考范围】,血氨测定在诊断治疗肝性脑病中占有重要作用。,【临床意义】,1872mol/L(酶法),第三节 肝功能试验的选择与评价,一、肝功能试验的组合原则,1.对筛选肝功能异常的诊断灵敏度高；2.对肝脏疾病诊断的特异性强；3.对不同疾病鉴别的选择性好。 目前尚难找出完全符合上述条件的实验项目，临床上应尽可能选用相对灵敏和特异的实验项目。遵循的原则：根据实验项目的性质和特点；按临床实际应用的需要；结合具体病情及所在医院的实验室条件。,（一）肝功能试验项目选择的原则,（二）肝功能试验的分类,1.反映肝细胞损伤的项目：以血清酶检测常用，包括：（1）丙氨酸氨基转移酶（又称谷丙转氨酶，ALT）（2）门冬氨酸氨基转移酶（又称谷草转氨酶，AST）（3）碱性磷酸酶（ALP）（4）谷氨酰转肽酶（GT或GGT）。 各种急性病毒性肝炎、药物或酒精引起急性肝细胞损伤时，血清ALT最敏感，在临床症状如黄疸出现之前ALT就急剧升高，同时AST也升高，但是AST升高程度不如ALT。而在慢性肝炎和肝硬化时，AST升高程度超过ALT，因此AST主要反映的是肝脏损伤程度。 重症肝炎时，出现“胆酶分离”现象，常常是肝坏死的前兆。在急性肝炎恢复期，如果出现ALT正常而-GT持续升高，提示肝炎慢性化。患慢性肝炎时如果-GT持续超过正常参考值，提示慢性肝炎处于活动期。2.反映肝细胞合成功能的检查项目：包括（1）前白蛋白（PA）（2）白蛋白（Alb）（3）胆碱酯酶（CHE）（4）凝血酶原时间（PT）等。 肝病病情越重，血清胆碱酯酶活性越低。胆碱酯酶活性持续降低且无回升，多提示预后不良。肝胆疾病时ALT和GGT均升高，如果同时CHE降低者为肝脏疾患，而正常者多为胆道疾病。另外CHE增高可见于甲亢、糖尿病、肾病综合征及脂肪肝。凝血酶原时间（PT）延长揭示肝脏合成各种凝血因子的能力降低。,3.反映肝内外胆道阻塞的检查项目：（1）包括总胆红素（TBil）（2）直接胆红素（DBil）（3）总胆汁酸（TBA）等的测定。 病毒性肝炎、药物或酒精引起的中毒性肝炎、溶血性黄疸、恶性贫血、阵发性血红蛋白尿症及新生儿黄疸、内出血等时，都可以出现总胆红素升高。 另外-GT、ALP的升高主要提示可能出现了胆道阻塞方面的疾病。 4.反映肝纤维化病变的检查项目：包括（1）单胺氧化酶（MAO）（2）总胆红素（TBil）（3）白蛋白（Alb）（4）血清蛋白电泳等。 肝脏纤维化或肝硬化时，会出现血清白蛋白和总胆红素降低，同时伴有单胺氧化酶升高。血清蛋白电泳中球蛋白增高的程度可评价慢性肝病的演变和预后，提示肝巨噬细胞功能减退，不能清除血循环中内源性或肠源性抗原物质。 最临床上应用较多的透明质酸（HA）、层黏蛋白（LN）、型前胶原肽和型胶原的血清水平升高提示可能存在肝纤维化和肝硬化。,5.反映肝脏肿瘤的血清标志物：目前用于诊断原发性肝癌的生化检验指标只有甲胎蛋白（AFP）。 -L-岩藻糖苷酶（AFU）血清测定对原发性肝癌诊断的阳性率在64%84%之间，特异性在90%左右。AFU对检出小肝癌的高敏感性，对预报肝硬变并发肝癌的高特异性，和与AFP测定的良好互补性，是肝癌诊断、随访和肝硬化监护的手段。另外血清AFU活性测定在某些转移性肝癌、肺癌、乳腺癌、卵巢或子宫癌之间有一些重叠