正视血清与血浆的差异

正视血清与血浆的差异李邦涛 汤旭东 文志斌 贺石林（中南大学湘雅医学院生理学系 长沙 410078关键词：血液；血浆；血清；临床检验；医学科研在维持机体内环境稳态中，循环血液起着关键作用。血液成份的变化在疾病诊断与疗效判断中十分重要。因此，采用血清、血浆或全血，是一个涉及临床医疗与科研质量的重要问 题。WHO 于 2002 年邀请 41位专家进行专题研讨，并发表了一个报告，比较详尽地评述了血清、不同抗凝剂制备的血浆和全血在常用临床检验中的应用，并介绍了各种血标本相关指标的稳定条件。近 20 年来，许多学者在这一领域已进行了大量工作。虽然我国也有人开始注意这一问题，但还不够重视。例如，血糖测定，WHO 推荐使用EDTA 抗凝全血，肝素抗凝全血需谨慎应用；但明确指出不宜使用血清，否则测定值偏低。北美与欧洲很少采用血清测定血糖。但我国不少检验医学书籍仍然推荐使用血清，甚至在高等医学院校教材中推荐使用血清（浆）标本，将两者视同相等。产生这些不妥的原因，主要与生理学和生物化学教学中长期强调血清是缺乏纤维蛋白原的血浆所致。因此，明确血清与血浆的重要差别是非常必要的。一、凝血过程引起血液内组分的系列变化全血、血浆及血清三者存在明显差异。问题较多的是对血浆与血清差别的认识。一般认为血清是无纤维蛋白原的血浆，显然这是不正确的。实际上，凝血过程涉及的变化是多方面的。 1 凝血因子的变化：凝血过程是一系列酶促反应，多个丝氨酸蛋白酶原转变成酶，同时释放一些激活肽（如 F激活肽、F 激活肽、凝血酶原片断 1+2）。辅因子也被活化，同时释放 F B 区和 FB 区。正常体内凝血反应的终点标志是可溶性纤维蛋白单体复合物转变成为不溶性纤维蛋白，在此过程中纤维蛋白原脱下肽 A 和肽 B。此外，凝血过程中凝血酶原转变成为中间凝血酶（meizothrombin）和 凝血酶，两者均具有促凝作用。但在后续阶段 凝血酶逐步成为 和 凝血酶，从而丧失酶活性。此外，F a 在催化纤维蛋白单体交联时释放 NH3，这些变化在血浆中是不存在的，仅在血清中得到充分的反映。2 血小板的活化：凝血酶是血小板活化的强诱导物。血小板受到凝血酶刺激，就会产生聚集与释放反应。致密体主要释放 Ca2+、ADP、ATP 、5羟色胺、焦磷酸盐和锌等物质。致密管道系统除释放 Ca2+外，还通过环氧化酶合成血栓素 A2（TXA2 ）。 颗粒可以释放数百种蛋白，主要包括黏附分子（如纤连素、vWF、凝血酶敏感蛋白、P 选择素、多聚素、外连素等），多种生长因子、凝血有关因子（如纤维蛋白原、FV、F、高分子量激肽原 HMWK、C1 抑制物、蛋白 S、PAI1 、2纤溶酶抑制物等）以及神经特导性烯醇化酶。新近以蛋白组学方法研究表明凝血酶激活的分泌组（secreteome）包括 300 余种蛋白，其中 82 种蛋白较常出现，但只有 40%是已知的，60%是未知的。血小板溶酶体颗粒内含多种溶酶，诸如 葡萄糖醛酸酶、组织蛋白酶 D、芳基硫酸酯酶、乙糖胺酶、 半乳糖酐酶、肝素酶、甘油磷酸酶、纤溶酶、胶原酶、天冬氨酸转氨酶、乳酸脱氢酶以及神经原特异性烯醇化酶等，在凝血酶刺激下，这些溶酶均可释放出来。在体外凝血过程中，局部存在高浓度的凝血酶，还可引起血小板解体，数以千计的血小板组成蛋白都会出现在血清中。3 抗凝物质的变化：正常体内存在多种抗凝物质。血中一旦出现丝氨酸蛋白酶，丝氨酸蛋白酶抑制物（serpins）立即与之结合，故血清中存在较多抗凝血酶与凝血酶、Fa、Fa、Fa 等复合物、蛋白Z/蛋白 Z 依赖性蛋白酶抑制物/Fa 复合物、1 抗胰蛋白酶Fa 复合物以及组织因子途径抑制物（TFPI）Fa 复合物。倘若使用的容器是玻璃试管，由于存在带负电荷表面接触激活，则可出现 C1抑制物与 Fa 和激肽释放酶结合的复合物，以及 2巨球蛋白激肽释放酶复合物。所以血清中存在较多的酶酶抑制物复合物。4 纤溶物质的改变：收集血液时使用玻璃试管或向中性塑料试管中加入硅土类促凝剂，带负电荷的异物表面可使 F接触激活。在 HMWK 存在条件下，Fa 将激肽释放酶原激活成为激肽释放酶。该酶能使血中单链尿激酶转变成为双链尿激酶，双链尿激酶可使纤溶酶原激活成为纤溶酶。后者与 2纤溶酶抑制物可以形成复合物（PAP）。但若纤溶酶活性超过 抗纤溶酶的中和能力，则纤溶酶可使纤维蛋白（原）降解成为一系列大小不等的降解产物。此外，纤维蛋白能与纤溶酶原和 tPA 结合，故血清中纤溶酶原与 tPA含量均较血浆为低。5 白细胞的反应：凝血过程对白细胞具有明显激动作用，除引起单核细胞表达促炎性介质（如IL6，TNF 、IL 1、MCP1 等）外，还可刺激中性粒细胞释放组织蛋白酶 G 和弹性蛋白酶，这两种酶可引起血小板 6岩藻糖基转移酶。此外，凝血酶还可诱导中性粒细胞释放组织激肽释放酶，该酶也可引起激肽生成。此外，弹性蛋白酶还可与 1抗胰蛋白酶和 2巨球蛋白形成复合物。所以血清中酶活性与酶酶抑制物复合物在一定时间内是明显增高的。6 激肽与补体改变：在接触激活条件下，激肽释放酶原受到 Fa 催化成为激肽释放酶。该酶可使HMWK 水解成为激肽、无激肽的 HMWK 与短肽三部分。其中激肽包括缓激肽（9 肽）、赖缓激肽（10肽）、蛋赖缓激肽等。此外，Fa 通过与巨分子的补体 Cl 相互作用，可以激活补体经典途径，从而可能引起一系列补体成分的活化。此外，激肽释放酶与纤溶酶也可作用于 Cls。7 红细胞的反应：凝血过程也会引起红细胞发生一些改变，如细胞代谢活跃，导致血中葡萄糖降低。同时由于蛋白酶的作用，细胞膜通透性增多，引起细胞内 K+外移，这也是血清中 K+显著升高的重要原因之一。此外，ADP、AMP、无机磷、维生素 B12 等也出现外移现象。并且随着血清与凝块接触时间越长，这些改变更加明显。8 核酸水平的变化：在正常血中 DNA 与 RNA 含量甚微。凝血过程可以导致血中核酸水平明显改变。Tsui 等利用实时定量 RTPCR 技术，观察到在室温下，血清中 RNA 和 DNA 含量在 6h 以内呈不断增加，这与凝血过程刺激和损伤血细胞有关；6h 以后 DNA 无明显变化，但 RNA 却逐渐减少，这是由于核糖核酸酶对 RNA 降解所致。9 生长因子的改变：正常血中含有多种少量的生长因子。凝血过程可以导致某些生长因子含量明显改变。最近 Hartwig 等以角膜上皮细胞的生长、迁徙和分化为指标，观察到血清的作用明显强于血浆；同时发现这与血清中 EGF 与 PDGF 含量增高密切相关。实际上，凝血酶刺激血小板释放的生长因子除 EGF 与PDGF 外，还有 VEGF、CTAP 和 TGF 等。细胞培养时通常需要加入一定量的血清，主要基于这个原因。10 氧化抗氧化系统的改变：氧化应激与多种疾病发生发展有关。凝血酶刺激中性粒细胞，可以导致活性氧形成；同时血小板释放 NO，这些都会引起血中过氧化产物增加，抗氧化物质因消耗而减少。新近Radziwan 等对正常人进行观察，发现血清总抗氧化能力明显低于血浆，超氧化物歧化酶活性、含巯基低分子物质以及抗坏血酸含量在血浆与血清中均存在显著差异。由上可知，凝血过程引起血液组成成分在多方面发生了明显变化。所以，不能将血清理解成为无纤维蛋白原的血浆，以血清代表体内实际存在的血浆无疑是不恰当的。二、临床检验和科学研究中血清与血浆的差异不容忽视由于历史的原因，在常规临床生化检验中，大多将血清与血浆除凝血因子改变外，其他组成成分视为相同。但从上世纪中叶以来，已有不少学者相继认真地观察了血清与血浆的内含差别。例如 1964 年Buckingham 等报道凝血过程血小板释放 5羟色胺、K+和氨基酸等，因此，血清中这些物质含量增高。1969 年 Bronson 等报道血清的钾明显高于血浆，这是由于凝血引起血细胞释放所致。1974 年Ladenson 等报道 18 个临床常规化学检验，其中 11 个指标在血清与肝素抗凝血浆之间存在显著差异。2004 年 Miles 等利用两种自动分析仪，对 45 个常用临床检验指标进行了配对比较，发现 Roc he Modular P 分析仪测定均值在肝素抗凝血浆与血清之间具有明显差异者，竟高达 68.9 %（3 1/45），可导致临床判断改变者达 11.1%（5/45）；用 Vitros 950 分析仪测定均值在血浆与血清之间差异略小一点，但两者具有明显差异者也达 31.1%（14/45），可导致临床判断改变者约达 6.7%（3/45 ）。对于血中微量生物活性物质，如激素与维生素等的测定，通常需要采用放射免疫方法。1978 年 Kubasik等报道 15 项放免测定指标，结果发现 11 项血清与血浆的差异具有统计学意义，大部分影响临床判断。次年他们又对 12 项指标进行比较，结果发现 9 项血清与血浆的差异具有统计学意义，并可能影响临床判断。1980 年 Bauman 等报道 11 项临床放射免疫检验中，有 7 项血清与血