第十章肝胆疾病的生物化学与实验诊断.ppt

第十章肝胆疾病的生物化学与实验诊断,附院检验科李兴武,第十章临床生物化学,2,第一节概述一、肝细胞的正常代谢功能,肝脏是人体内体积最大的实质性腺体,代谢功能复杂(线粒体、内质网、核蛋白体及大量酶类）线粒体三羧酸循环、呼吸链、氧化磷酸化等溶酶体与肝细胞溶解与坏死、胆红素分泌等高尔基体分泌排泄代谢产物及合成糖蛋白等肝细胞膜构成：蛋白质与磷脂等,指状突起使相邻肝细胞相互连接;有利于物质交换;胆汁成份的排泄肝细胞合成功能:血浆蛋白质(ALBFibPT),第一节一肝细胞的正常代谢功能,第十章临床生物化学,3,丰富的氨基酸代谢酶类：食物吸收及组织蛋白分解的AA肝脏摄取转氨基、脱氨基、转甲基、脱硫和脱羧酮酸及其它化合物；肝功严重障碍血AA,血氨,尿素维持血糖浓度:糖元的合成与分解;糖异生:甘油,乳酸,AAGLU或糖原,第一节一肝细胞的正常代谢功能,第十章临床生物化学,4,脂类代谢:消化,吸收,运输,合成及分解;可合成TG,PL,CHO,进一步合成VLDL,HDL与维生素及激素的代谢:A,D,E,K及B在肝内储存；类固醇激素在肝内灭活，肝功能受损时激素在体内堆集，造成激素调节功能紊乱,第一节一肝细胞的正常代谢功能,第十章临床生物化学,5,二、枯否细胞(Kupffercell,KC)的功能,即肝窦内的巨噬细胞特点:内质网及核膜上有内源性过氧化物酶功能：分泌多种细胞因子(转化生长因子TGF、肝细胞HGF、IL-6、IL-1)；吞噬消灭病原微生物、清除机体内毒素，调节免疫功能及炎症反应等；调控组织和基质修复、调控肝细胞、肝储脂细胞的增殖和合成细胞外基质等。,第一节二枯否细胞的功能,第十章临床生物化学,6,三、肝细胞损伤时的代谢障碍（一）肝细胞损伤时蛋白质代谢的变化,正常人：每天合成10g左右肝功受损时：ALB及A/G、-G、血氨、尿素重症肝炎及急性黄色肝萎缩：、及球蛋白肝细胞损伤：胞质、线粒体内酶血血液中多种酶活性,第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍,第十章临床生物化学,7,（二）肝细胞损伤时的脂类代谢变化脂肪肝的形成：TG在肝中合成及向循环中释放脂肪在肝脏中蓄积磷脂酰胆硷磷脂及VLDL合成障碍肝脂肪体循环TG在肝细胞内堆积重度肝C损伤CHO合成，如肝C炎症及变性坏死等慢性肝损伤:糖利用,脂肪分解酮症,第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍,第十章临床生物化学,8,*酶活性改变：有部分，部分*特点：磷酸戊糖途径及糖酵解相对，有氧氧化及三羧酸循环血丙酮酸*慢肝时酮戊二酸。*不同肝病时糖耐量曲线呈低平，高峰高坡型，,第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍,（三）肝C损伤时糖代谢的变化,第十章临床生物化学,9,第二节肝的生物转化功能,生物转化作用：外来异物(毒物、药物、胺类)及内生物质大部分在肝内有关酶的催化下，使上述物质的极性或水溶性增加，有利于从尿中排出，同时改变了它们的毒性或药理作用，这些物质在体内（肝细胞微粒体内）的代谢转变过程；,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,10,种类：人体接触各种化学物质(63000种),有药物、毒物或致癌物；生物转化部位：肝内生物转功能最强，其次还有肾、胃肠道、肺、神经、皮肤等，均含有生物转的酶系。,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,11,一、生物转化的反应类型,分两相反应：见表101P230第一相：氧化、还原、水解反应:毒物、药物肝细胞先氧化，有些水解，有些还原使非极性物质有极性物质，使其易溶于水增加其排泄，使毒物解毒或活化，药物，药物活化或灭活。第二相：结合反应,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,12,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,13,(一)第一相反应,1、氧化反应：肝C的微粒体、线粒体及胞液中进行，酶系以加单氧酶系、胺氧化酶系、脱氢酶系；以细胞色素P450为重要成份的加单氧酶系：氧分子中的一个氧原子掺入到底物中，另一个氧原子使NADPH氧化生成水，一种氧分子发挥两种功能，只有一个氧原子参加反应。,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,14,2、还原反应：偶氮还原酶：在微粒体内,NADPH供氢,在有氧条件下生成胺,酶属P450酶类。硝基还原酶:在肝肾肺微粒体中,FAD型还原酶,厌氧条件下由NADH供氢使硝基苯及氯霉素还原成-NH2。3、水解作用:酶类,酰胺类及糖苷类药物在酯酶,酰胺酶,糖苷酶作用下水解.,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,15,(二)第二相反应,概念:具有极性基因的有机毒物或药物,大多与体内其他化合物或基因相结合,从而遮盖了药物或毒物分子中的功能基因,使其生物活性,分子大小及溶解度等发生改变,即生物转化中的结合反应.作用:耗能反应,保护机体,维持内环境.场所:微粒体,胸液和线粒体内.形式:葡萄糖醛酸结合,硫酸结合,乙酰基结合,甲基结合,谷胱甘肽给等.P232表10-4,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,16,二致癌物质的生物转化,(一)致癌物的分类:1.人工合成:芳香类化合物:苯并芘(烃类),二甲基氨基偶氮苯(偶氮类,奶油黄).杂环化合物:1-氧-4-硝基喹啉脂肪族化合物:芥子气有机卤化物及无机物:666及砷化物亚硝基化合物:二乙基亚硝胺及亚硝酸盐类,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,17,2.微生物产生:黄曲霉素B1最强(真菌毒素)3.植物中:苏铁苷,香樟素4.食物加热中产生:谷氨酸加热Glu-p-25.肠道菌作用产生:如胺类与亚硝酸盐亚硝胺类致癌物在体内需经过转化,加上人体内细胞基因突变,基因表达紊乱，表型异常，细胞形态及生物活性改变细胞癌变（二）致癌物的生物转化主要在肝细胞微粒体内，可被激活成为致癌物，也可被灭活而排泄（P233表10-5）,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,18,三、药物的生物转化,场所：肝细胞滑面内质网内,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,19,四、毒物的生物转化P235表10-7,过程：第一相单氧酶系氧化而活化,第二相与毒物结合后排泄体外。1、毒物代谢活化二甲基苯CytP450系对-甲基苯甲醛乐果CytP450系氧乐果2、毒物解毒乐果酰胺酶乐果酸甲胺甲苯苯甲酸甘氨酸、ATP、CoA马尿酸,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,20,五、有关生物转化与排泄功能的肝功能试验,（一）溴酚排泄试验（BSP，磺溴酞钠）主要看肝细胞功能是否障碍,急,慢性肝炎及肝硬化,肝昏迷时滞留.（二）靛青（ICC）排泄试验内源物如:肝汁酸,肝红素,肝固醇等及外源物如药物,毒物,染料等在肝内适当代谢后排出体外,若肝细胞损害则排泄功能减退.,第二节肝的生物转化功能,第十章临床生物化学,21,第三节肝与胆汁酸代谢,按胆汁中的存在形式分类:五种按来源分类:初级胆汁酸:胆酸(CA)及鹅脱氧胆酸(CDCA)次级胆汁酸:脱氧胆酸(DCA),石胆酸(LCA)及熊脱氧胆酸(UDCA)。合成:以胆固醇为原料合成初级胆汁酸肠道形成次级胆汁酸.作用:具有亲水性和疏水性,对脂类的消化吸收及胆汁中胆固醇溶解起重要作用,第三节肝与胆汁酸代谢,第十章临床生物化学,22,胆汁酸的肠肝循环：肠管内初级及次级胆汁酸被重吸收入血(回肠部主动，其余被动)，吸收的胆汁酸经门静脉入肝，被肝细胞摄取，游离型胆汁酸被重新合成结合型胆汁酸，再随胆汁排入肠管。可反复利用胆汁酸，最大限度地发挥其作用。,第三节肝与胆汁酸代谢,第十章临床生物化学,23,一胆汁酸代谢异常与疾病的关系,肝细胞损伤或胆道阻塞时:肝胆疾病时,肝实质细胞病变(CA/CDCA)变小.例：石胆酸毛细胆管膜上的Na+,K+-ATP酶活性;使胆汁粘度胆汁淤滞.,第三节肝与胆汁酸代谢,第十章临床生物化学,24,胆汁酸与高脂蛋白血症:1在肝细胞内由胆固醇转变而来，是内源性胆固醇的主要代谢去路。2胆汁酸的代谢影响胆固醇的代谢（CHO15g/d,0.40.6g转变为胆汁酸）。3对食物中CHO的吸收起协调作用,吸收的CHO影响体内CHO的合成。,第三节肝与胆汁酸代谢,第十章临床生物化学,25,二、血清胆汁酸测定的临床意义,1、方法：气-液色谱(GLU):火焰离子化、电子捕获、碎片质谱法、质量色谱法。放射免疫(RIA)高效液相层析法(HPLC):折射计、电化学、紫外酶联免疫(EIA):分光光度、荧光法酶法：分光光度、荧光法、生物发光（测血清总胆汁酸TBA）,第三节肝与胆汁酸代谢,第十章临床生物化学,26,2测定意义:(1)CA：参考值:1)肝实质细胞损伤：CA/CDCA40mg/L(680mmol/L):胆汁排泄障碍ALB,肝合成能力CHO,肝合成能力AST及ALP高值,肝C破坏BUN,肝合成能力,第五节三肝昏迷的生化机制,第十章临床生物化学,73,第五节三肝昏迷的生化机制,肝昏迷的实验室所见:GLU，肝糖元贮备PT,Fib合成血NH3BUN血pH脑水肿过度换气,第十章临床生物化学,74,四胆石症的生物化学,胆石症:胆结石,其主要成份为:CHO类,BIL类,钙及其他无机元素类，胆汁酸等。分类：CHO系结石BIL系结石其他类胆石结石成份分析,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,75,（一）CHO系结石形成机制,胆汁中CHO胆汁酸盐量由于CHO代谢失调使二者的比例失衡胆汁酸组成改变:CA,UDCA,DCA中UDCA减低磷脂,磷脂/CHO=6.6,结石为2.3电位微团电荷多，稳定性大,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,76,（二）BIL系胆石形成机制,第五节某些肝病的生化机制,蛔虫带细胞入胆道感染胆汁中葡萄糖二酸-1,4-内酯含量电位,Ca2+,Na+,K+,Mg2+及高分子有机物的影响,第十章临床生物化学,77,1乙酰氨芴（AAF)：转化硫酸AAF,与AA或碱基结合,引起结构及功能的异常2黄曲霉素:肝微粒体环氧化黄曲霉素B1，与DNA及RNA结合后可致癌3二甲基氨基偶氮苯（DAB，奶油黄）：,五肝癌的生化机制（一）某些致癌物质与肝癌发生的关系,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,78,（二）肝癌时的代谢变化,1蛋白及AA代谢变化癌组织中与增殖有关的酶活性蛋白合成,与肝C特异功能的酶活性(色氨酸吡咯酶,酪氨酸转氨酶,尿素合成酶类等);肝癌时:-GT,A-FP,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,79,2肝癌时糖代谢：糖异生关键酶活性(果糖-1,6-二磷酸酶,G-6-P酶等),与恶性程度负相关糖酵解酶系活性(已糖激酶,磷酸果糖激酶,丙酮酸激酶等),与肿瘤恶性程度正相关同功酶谱变化:与糖酵解有关的酶,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,80,表10-17示:糖酵解酶及磷酸戊糖途径酶活性均；糖异生酶类3肝癌时脂类代谢：磷脂，TG4其他：Na+,K+-ATP酶活性,第五节某些肝病的生化机制,第十章临床生物化学,81,（三）肝细胞癌变原理,肝C原癌基因,第五节某些肝病的生化机制,物理,化学生物性等致癌因素,点突变,基因易位基因扩增,C内基因表达失控,C癌变,激活,激活,此过程还伴有抑癌基因的缺失或失活,癌基因产物(癌蛋白),第十章临床生物化学,82,乙肝及丙肝病毒与肝癌,第五节某些肝病的生化机制,正常肝C,慢性肝炎,饮酒HBV感染HCV感染,腺瘤性增生,早期肝癌,HBVX蛋白,N-ras表达异常,C-mycC-ets-2,进行性肝癌,肝癌转移,P53基因失活RB基因失活,16q基因缺失,第十章临床生物化学,83,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验一肝细胞损伤时的肝功能检验指标,蛋白质：TP严重肝炎或肝硬化A/G肝硬化时蛋白电泳:急性肝炎ALB,2-球肝硬化ALB,2-球,-球Ig:肝硬化G,A,MA-FP：原发肝癌,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,84,血尿AA：严重肝细胞坏死时血BUN：严重肝功不全时血氨：严重肝损伤,肝硬化,肝昏迷糖代谢；GLUC：肝功不全时葡萄糖耐量：肝病时异常血丙酮酸：肝昏迷时血乳酸：清除能力下降,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,85,脂类代谢：CHO：阻黄时严重肝损伤CHO酯：肝C损伤CHO酯CHO：肝C损伤磷脂:胆道阻塞时肝实质损害TG:脂肪肝及胆道阻塞-脂蛋白:重症肝炎,阻黄-脂蛋白:慢性脂肪肝及肝炎,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,86,前-脂蛋白：急性脂肪肝及肝炎时HDL2：实质C损伤，胆管炎LDL:肝硬化时APOA1、2：急性肝炎阻黄时APOB：阻黄时APOE：原发性胆汁性肝硬化肝炎胆汁酸（CA，UDCA）：肝炎，肝硬化，肝细胞癌,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,87,二、急性肝细胞损伤的检验指标,（一）血清酶：ALT、AST、LDH、谷氨酸脱氢酶(GLDH)、腺苷脱氨酶(ADA)、鸟嘌呤酶(GU)等。反映肝C损伤时：ALT反应肝C损伤程度：AST，因AST主要存在于线粒体中(ASTm),第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,88,AST/ALT比值，正常人比值为1.15：(当两者均大于正常20倍的情况下)1：重症肝炎、乙醇性肝炎；当肝癌时可3.0。,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,89,同功酶：AST：ASTc和ASTm;肝C坏死ASTm;慢肝ASTm活动性LDH：急性肝炎时LDH5-GT:洒精性肝炎,肝C微粒体损伤(二)血清铁：急性肝炎(三)F抗原：F蛋白(胞质中),10ng/ml，药物性肝损伤,灵敏度高,第六节肝细胞损伤时的肝功能试验,第十章临床生物化学,90,三、慢性肝细胞损伤的检验指标,(一)慢性肝细胞损伤的酶学指标慢性肝炎：-GT测定比ALT更有