蛋白质与非蛋白含氮化合物检验

第三章 蛋白质与非蛋白含氮化合物检验,蛋白质是机体生命活动的物质基础，许多疾病均可引发蛋白质代谢紊乱，导致血浆蛋白质的种类与含量变化，对其进行监测分析可用于诊断疾病和监测病情。,第一节 蛋白质与非蛋白含氮化合物,人体中蛋白质种类约有十万种之多，大部分是细胞或器官的结构蛋白，少部分是存在于细胞内外液的可溶性蛋白质。 可溶性蛋白质的功能非常广泛，在许多疾病状态下体液蛋白质可出现异常。,血液的基本组成及有关概念,一、血浆蛋白质,概念,全血：由液态的血浆和有形的血细胞组成。 血浆：全血中的液体成分，是含有多种溶质 的黄色水溶液。约占全血 容积的50%60%血清：血液凝固，血块收缩后析出的淡 黄色清液。,（二）血浆 1血浆的组成2血浆中的白蛋白、球蛋白、纤维蛋白、 无机盐的作用血浆蛋白（白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原）： 白蛋白：主要形成血浆胶体渗透压。 球蛋白：主要参与机体免疫。 纤维蛋白：主要参与凝血。小分子晶体物质（无机盐、葡萄糖、氨基酸等） 无机盐：主要形成血浆晶体渗透压及维持体液酸碱平衡。 葡萄糖、氨基酸等： 供能、营养。,血浆蛋白质是血浆固体成分中含量最多、组成复杂、功能广泛的一类化合物。,血浆蛋白质功能,1.直接在血液中发挥作用在血浆中运载弱水溶性物质维持血浆胶体渗透压组成血液pH缓冲系统参与凝血与纤维蛋白溶解2.需要时进入组织发挥作用对组织蛋白起修补作用血浆固有酶在血浆发挥作用组成体液免疫防御系统抑制组织蛋白酶参与代谢调控作用的激素,（二）血浆蛋白质的分类,1功能分类法复杂,运输载体凝血与纤溶蛋白免疫球蛋白和补体蛋白蛋白酶抑制物蛋白类激素血酶类,2. 电泳分类法 醋酸纤维素薄膜电泳一般可将血清蛋白质分为白蛋白、1、2、球蛋白5条主要区带。,正常血清蛋白电泳图谱增示意图及其扫描曲线,血清蛋白电泳的正常组分,二、血清总蛋白及主要组分正常与异常电泳,人血浆总蛋白(total protein，TP)浓度为6080g/L临床实验室采用的标本多为血清测定血清TP的首选方法：双缩脲法样品采集时，患者应置仰卧位，直立时升高。静脉采血时止血带压迫静脉时间超过3min，TP也可上升10%。剧烈运动后立即采血TP最多可升高12%。,（二）异常电泳图谱的临床意义,1. 异常血清蛋白电泳图谱分型 2. 典型异常血清蛋白电泳图谱3 浆细胞病与M蛋白,异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征,2典型异常血清蛋白电泳图谱,A 正常人 B肾病综合征 C 肝硬化(-桥),D 肝硬化(不典型-桥) E 多发性骨髓瘤IgA型 F 多发性骨髓瘤IgG型,血浆蛋白质的性质功能及其与电泳区带的关系,（一）前白蛋白 （prealbumin，PA）,分子量55kD由肝脏细胞合成的四亚基蛋白质电泳时迁移在Alb之前半寿期2.5d与视黄醇结合蛋白组成复合体作为组织修补材料和运载蛋白,2. 检测 目前多采用免疫透射比浊法3. 临床意义,（一）前白蛋白 （prealbumin，PA）,作为营养不良的指标,作为肝功能不全的指标负性急性时相反应蛋白,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,视黄醇结合蛋白 (retinol-binding protein，RBP ) 肝脏合成，21kD，半寿期12h携带视黄醇从肝脏转运到各种靶组织。与PA以1:1比例结合，避免RBP从肾小球滤过。在靶细胞，TTR-RBP降解后，视黄醇被摄入细胞。RBP被肾小球滤出，肾近端小管细胞吸收并降解。,【临床意义】 血浆RBP增高见于肾小球损伤 血浆RBP下降见于： 急性时相反应、肝脏疾病和蛋白质营养不良 尿液RBP排泄量增加可反映肾小管功能损害,（三）白蛋白 （albumin，Alb）,血浆中含量最多的蛋白质585个氨基酸残基组成分子量66.2kD含17个二硫键，是不含糖的血浆蛋白质肝实质细胞合成，每天合成11-14.7g。半寿期18-20 d,最重要血浆营养蛋白, 最重要血浆载体蛋白维持血浆胶体渗透压：血浆渗透压的75%80%由Alb维持血浆中主要的载体蛋白，具有结合各种配体分子的能力缓冲酸碱维持酸碱平衡作用高度溶于水，能运载许多疏水分子 生理pH中为负离子，每分子带200个负电荷 运输胆红素.长链脂肪酸.胆汁酸盐.前列腺素.类固醇激素, 无机离子(如Ca2+、Cu2+、Ni2+).药物(如阿司匹林、青霉素)结合型激素和药物无活性，ALB含量或pH变化时其活性变化,【检测方法】 包括电泳法、免疫化学法和染料结合法。 电泳法只能测其百分含量，乘TP浓度得其浓度用于ALB定量不方便且精密度不如直接定量 免疫化学法包括免疫比浊法和放射免疫法等特异性好、灵敏度高，ALB易纯化、抗血清易制备，适合尿液和脑脊液等低浓度ALB的测定 血清ALB测定可采用染料结合法,【参考区间】随年龄有所变化，04天：2844 g/L 4天14岁：3854 g/L，此后下降 成人：3552 g/L， 60岁 为3246 g/L 走动者 比卧床者平均高3 g/L【医学决定水平】：35gL时正常 2834gL为轻度缺乏 2127gL为中度缺乏 21gL则严重缺乏 低于28gL时，会出现组织水肿,临床意义（1）血浆Alb增高仅见于严重脱水时,（2）低白蛋白血症 1）Alb合成降低： 2）Alb丢失 3）Alb分解代谢增加 4）Alb的分布异常 5）无白蛋白血症(analbuminaemia) （3）由Alb含量估计其配体的存在形式和作用（4）作为个体营养状态的评价指标（5）Alb的遗传性变异,（四）1-抗胰蛋白酶（1-AT或AAT）,394个氨基酸残基组成分子量51.8kDpI为4.8含糖10%12%占1区带蛋白90%主要由肝细胞合成，单核细胞、肺泡巨噬细胞和上皮细胞也能合成蛋白酶的抑制剂,ATT基因的遗传表型,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最多见的是PiMM型,占人群的90%以上，另外还有两种蛋白:Z型和S型，,【临床意义】AAT缺陷与肺气肿PiZZ型、PiSZ型个体常出现年青时肺气肿低血浆AAT还可出现在胎儿呼吸窘迫综合征AAT缺陷与肝病：新生儿PiZZ型和PiSZ型与其胆汁淤积、肝硬化和肝细胞癌的发生有关PiZZ表型的某些成人也会发生肝损害,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。,（五）1-酸性糖蛋白（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可以结合许多药物和激素,2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 48h后浓度迅速增高35天时出现高峰，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疾病致蛋白严重丢失等情况下AAG降低。此外雌激素可使AAG降低。,31-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）,一种急性时相蛋白和转运蛋白在电泳中位于2区带,1性质与遗传表型,2功能,运输血管内游离的血红蛋白(Hb)到网状内皮细胞降解，每分子Hp结合两分子Hb, 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。 Hp-Hb复合物不可逆，不能被重新被利用，溶血后其含量急剧降低，血浆Hp浓度多在一周内由再生而恢复。,3临床意义,Hp浓度下降见于： 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。 严重肝病患者，其Hp合成减少。Hp浓度升高见于： 属急性时相反应蛋白，当烧伤和肾病综合征情况下，血Hp常明显升高。,4Hp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是主要的蛋白酶抑制剂，可选择地保护某些蛋白酶活性,1性质,2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,32-MG的检测方法,（七）铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp）,含铜的2球蛋白，肝实质性细胞合成由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具有抑制膜脂质氧化作用,1性质,（七）铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp）,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,2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。,3临床意义,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，宜及时诊断可用驱铜的方法进行治疗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,作为Wilson病的辅助诊断指标,放射免疫扩散法散射免疫比浊法透射免疫比浊法,4. 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10.5d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,1性质,从小肠进入血液的Fe2+被Cp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，对TRF-Fe3+ 复合物比对TRF的载体蛋白亲和力高得多TRF-Fe3+将大部分Fe3+运输到骨髓合成Hb小部分则运输到各组织细胞，形成铁蛋白及合成肌红蛋白、细胞色素等,2临床意义,贫血的鉴别诊断和铁缺乏的治疗监测： 缺铁性低血色素贫血时，TRF代偿性合成增加；血浆铁低，结合到TRF的铁少，铁饱和度下降（正常参考值为3038） 再生障碍性贫血，血浆TRF正常或低下红细胞对铁的利用障碍，使铁饱和度增高,3检测,多采用免疫比浊测定法,总铁结合力(total iron binding capacity,TIBC)血浆蛋白质对铁的结合容量(主要是TRF对铁结合容量)，单位与血清铁相同。 铁饱和度（）血清铁/TIBC两者尤其是后者对贫血诊断和鉴别诊断更好,（十） 微球蛋白（ 2 microglobulin,2 M,BMG, 位于 2区带，单链多肽 存在于各种有核细胞表面，仅11.8kD是HLA的轻链或链，可从细胞表面尤其是淋巴细胞和肿瘤细胞表面脱落到血浆中从肾小球滤过，再被肾近端小管重吸收和分解,【临床意义】 血浆BMG增高：见于肾衰竭、炎症、肿瘤尤其是与B淋巴细胞相关的肿瘤 尿液BMG排泄量增加：可反映肾小管功能损害,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115kD电泳分布在区带，有时可延伸到 区带在钙离子存在下，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,（九）C-反应蛋白(C-reactive protein，CRP),1性质,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，以健康人群CRP的95%参考上限判断患者有无明显的感染性炎症血浆中CRP浓度在急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、肿瘤浸润等发病时迅速增高，心肌梗死后6-12h即升高，可达正常值2000倍。5mg/L作为明显的炎症信号15mg/L为慢性低程度的炎症或急性时相反应始,2临床意义,CRP是非特异性指标，主要用于结合临床监测疾病： 筛查微生物感染 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 新生儿败血症和脑膜炎 监测肾移植后的排斥反应等,做为心血管疾病的独立危险因子 为血浆CRP低浓度增高，须用更灵敏测定方法 大多健康成年人1mg/L作为心血管疾病危险因子的标记： 3.0mg/L 为高度危险性。,血清CRP水平与冠心病的发生、发展及预后有直接联系。CRP浓度的上升，可使急性心肌梗塞()后患者