内分泌疾病的生物化学检验.ppt

内分泌疾病的生物化学检验 临床检验教研室龚晓华 教学目标与要求 掌握 甲状腺功能紊乱 肾上腺皮质和髓质功能紊乱 性腺功能紊乱的生物化学指标及其诊断 熟悉 激素分泌的调节 下丘脑和垂体分泌的激素种类 生长激素功能紊乱和催乳素瘤的生物化学诊断 了解 各种激素的代谢和生理功能 第2页 主要内容 第3页 一 内分泌激素的分类二 激素分泌的调控三 内分泌功能的生物化学检验方法 第一节内分泌激素 第4页 一 内分泌与激素 内分泌 endocrine 是指机体通过内分泌腺或特化细胞 合成并释放具有生物活性的物质 随血液循环输送到相应的靶细胞 靶组织或靶器官 发挥其特定生物学功能的过程 这类生物活性物质称之为激素 内分泌系统通过所分泌的激素发挥调节作用 一 内分泌激素的分类 第5页 是由内分泌腺及存在于某些脏器中的内分泌组织和细胞所组成的一个体液调节系统 内分泌腺包括垂体 甲状腺 甲状旁腺 肾上腺皮质 髓质 胰岛 性腺 卵巢 睾丸 松果体 胸腺等 第6页 内分泌系统 根据激素作用受体分类 膜受体激素 氨基酸衍生物类激素 肽和蛋白类 核受体激素 类固醇类激素 甲状腺激素等 二 内分泌激素的分类 根据激素作用方式分类 内分泌激素 旁分泌激素 自分泌激素 根据激素化学本质分类 肽及蛋白质 氨基酸衍生物 类固醇 脂肪酸衍生物 第7页 二 激素分泌的调控 下丘脑 垂体 内分泌腺或细胞调节轴示意图 第8页 1 化学发光免疫法2 电化学发光免疫法3 放射免疫分析4 质谱法5 色谱法 第9页 三 内分泌功能的生物化学检验方法 第二节内分泌功能紊乱的生物化学检验 一 下丘脑 垂体功能检查二 甲状腺功能检查三 肾上腺功能检查四 性腺功能检查 第10页 一 下丘脑 垂体功能检查 第11页 下丘脑 垂体 激素轴 包括下丘脑 垂体 甲状腺轴 下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴 下丘脑 垂体 性腺轴等 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 垂体分泌的激素图 第12页 垂体分泌的激素及其功能 第13页 下丘脑分泌的主要调节激素 第14页 第15页 一 生长激素 GH 生长激素 GH 是由腺垂体嗜酸细胞合成分泌 由191个氨基酸残基组成的直链肽类激素 相对分子量22KD 释放入血的GH不与血浆蛋白结合 而以游离形式输送到各靶组织发挥作用 GH的生理作用主要是对成年前长骨生长的促进 加速RNA DNA及蛋白粘多糖合成及软骨细胞分裂增殖 使骨骺板增厚 身体得以长高 第16页 第17页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 成人 95umol L 第18页 临床意义 1 增高 巨人症 gigantism 肢端肥大症 acromegaly 第19页 2 降低 垂体性侏儒 病因 系儿童期腺垂体GH分泌不足或缺乏 或对GH不敏感所引起 第20页 应用评价 GH分泌受下丘脑释放的GHRH和GHIH调控 一天内生理变化大 临床应用中要特别注意不同时间段的变化规律和取样时间 若在非脉冲式释放期取样测定 GH水平高低均无多大临床意义 因此不能单凭GH测定做出GH功能紊乱的有关诊断 通常需要进行GH激发试验鉴别垂体性和非垂体性降低 第21页 二 泌乳素 PRL 泌乳素 也叫催乳素 是脑垂体所分泌一种糖蛋白类激素 妇女在怀孕后期及哺乳期 泌乳素分泌旺盛 以促进乳腺发育与泌乳 泌乳素的分泌是脉冲式的 一天之中就有很大的变化 睡眠1小时内泌乳素分泌的脉冲幅度迅速提高 之后在睡眠中分泌量维持在较高的水平 醒后则开始下降 清晨3 4点钟时血清的泌乳素分泌浓度是中午的一倍 第22页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 成人 400mU L 第23页 临床意义 生理性增加 运动后 性交 妊娠 产后 吮乳 夜间睡眠 应激状态及月经周期中的分泌期 病理性增加 泌乳素瘤 乳腺肿瘤 库欣综合征 肢端肥大症 垂体柄肿瘤 下丘脑肿瘤 脑膜炎 肉芽肿等 第24页 三 促性腺激素 促性腺激素是指腺垂体分泌的促卵泡激素 FSH 和黄体生成素 LH FSH的主要功能为促进女性卵巢的卵泡细胞的发育和成熟 在男性促进生精管形成和生精作用 LH作用于成熟的卵泡 引起排卵泡生成黄体 还可促进黄体 内荚膜和间质细胞分泌动情素 对于男性 促进睾丸分泌雄性激素 第25页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 成年男性 5 20U L成年女性卵泡期 5 20U L黄体期 6 15U L排卵期 12 30U L闭经期 20 320U L FSH 第26页 参考区间 成年男性 5 20U L成年女性卵泡期 2 30U L黄体期 0 20U L排卵期 40 200U L闭经期 40 200U L LH 第27页 临床意义 判断下丘脑 垂体 性腺轴功能的常规检查指标两者增高 垂体促性腺激素细胞腺瘤 原发性卵巢衰竭 性腺发育不全 细精管发育障碍 真性卵巢发育不全 真性早熟症儿童等两者降低 继发性卵巢衰竭 垂体性闭经 下丘脑性闭经 不完全性早熟症儿童等 月经中期 LH快速升高刺激排卵 此时快速增加的LH峰称为 LH峰 第28页 应用评价 FSH和LH的合成受下丘脑分泌的促性腺激素释放激素的影响 分泌呈脉冲式 血中水平随月经周期发生周期性变化 故临床应用时应注意不同时段发生的生理性变化 多次动态检测更有价值 第29页 四 促甲状腺激素 TSH TSH是指腺垂体细胞合成和分泌的糖蛋白激素 分子量为30KD 由 和 两个亚基组成 亚基为其功能亚基 血中甲状腺激素水平的变化 可负反馈地导致TSH水平出现指数级的显著改变 因此 在反映甲状腺功能紊乱上 血清TSH是比甲状腺激素更敏感的指标 现在国内外均推荐以血清TSH测定作为甲状腺功能紊乱的首选筛查指标 第30页 四 促甲状腺激素 TSH TSH的生理作用是促进甲状腺上皮细胞的代谢及胞内核酸 蛋白质的合成 使细胞呈高柱状增生 促进甲状腺细胞碘的摄取与甲状腺球蛋白的碘化 从而加快甲状腺激素的合成与分泌 TSH的分泌 一方面受下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素 TRH 的调节 另一方面又受到血中T3 T4反馈性抑制影响 二者互相拮抗 组成下丘脑 垂体 甲状腺轴 第31页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 成人 0 2 7mU L 第32页 临床意义 1 原发性甲状腺功能亢进 T3 T4增高 TSH降低 主要病变在甲状腺继发性甲状腺功能亢进 T3 T4增高 TSH也增高 主要病变在垂体或下丘脑2 原发性甲状腺功能减退 T3 T4降低而TSH增高 主要病变在甲状腺继发性甲状腺功能减退 T3 T4降低 TSH也降低 主要病变在垂体或下丘脑 甲状腺 甲状软骨 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 第33页 二 甲状腺功能检查 甲状腺组织结构 第34页 第35页 甲状腺激素的结构式 第36页 甲状腺的运输与代谢 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 血液中T3和T4均与血浆蛋白可逆结合 甲状腺激素主要是在肝 肾等组织通过脱碘反应而代谢 甲状腺激素与血浆蛋白的结合蛋白质T3T4TBG约90 约70 TBPA极少约10 Alb约10 约20 总结合量99 5 99 96 第37页 第38页 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 1 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 甲状腺激素合成 贮存和分泌 甲状腺生长发育 TSH刺激后5 10h T4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 第39页 2 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 3 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 4 自主神经对甲状腺活动的影响 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 第40页 第41页 甲状腺疾病的生物化学指标 第42页 第43页 一 三碘甲腺原氨酸 T3 T3是由甲状腺滤泡上皮细胞分泌的具有生物活性的甲状腺激素 T3在甲状腺总的代谢贡献中约占65 左右 其生物活性为T4的3 5倍 血液循环中 T3主要与甲状腺结合球蛋白结合 仅有少部分 约0 3 为不结合的具有生理活性的游离部分 FT3 临床上可测定总T3 TT3 和游离T3 FT3 第44页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 TT3 1 34 2 73nmol LFT3 3 67 10 43pmol L 第45页 二 甲状腺素 T4 T4是由甲状腺滤泡上皮细胞分泌的具有生物活性的甲状腺激素 是血清中含量最高的碘化氨基酸 占血清蛋白结合碘的90 以上 血液循环中 T4主要与甲状腺结合球蛋白结合 仅有少部分 约0 04 为不结合的具有生理活性的游离部分 FT4 临床上可测定总T4 TT4 和游离T4 FT4 第46页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 TT4 78 4 157 4nmol LFT4 11 2 20 1pmol L 第47页 三 甲状腺结合球蛋白 TBG TBG是肝细胞合成的一种 球蛋白 由395个氨基酸残基组成 含有一个甲状腺素结合部位 是血液中甲状腺激素的主要结合蛋白 T4与TBG的亲和力大于T3 TBG的浓度变化可以影响总甲状腺激素的水平 但不影响游离甲状腺激素的水平 测定血清中TBG浓度常用来排除非甲状腺功能紊乱所引起的T3 T4的变化 第48页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 TBG 12 28mg L 第49页 临床意义 1 甲亢时血清TBG降低 治疗后随病情缓解逐步 升高并恢复正常 甲减时则相反 2 为排除TBG浓度改变对TT4 TT3水平的影响 可用TT4 ug L TBG mg L 的比值进行判断 1 3 1 4 5提示甲状腺功能正常 2 0 2 2考虑存在甲状腺功能减退 3 7 6 14 8考虑存在甲状腺功能亢进3 若因TBG基因某些位点缺失 错位导致的遗传性TBG缺乏症者 血清TBG极度减少 甚至可完全缺乏 第50页 四 抗甲状腺球蛋白抗体 ATG ATG的靶抗原为甲状腺球蛋白 TG 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 是T3 T4的生物合成前体 正常人血清中TG含量甚微 仅为10 40ng ml 第51页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 ATG 13 6U mL 第52页 临床意义 血清ATG是诊断甲状腺自身免疫性疾病的一个特异性指标 桥本甲状腺炎患者血清中ATG阳性检出率可达90 95 甲亢患者检出率为40 90 原发性甲减患者检出率为65 ATG阳性尤其是高水平阳性者 对治疗方法的选择应慎重 ATG可作为甲状腺肿块的鉴别诊断 其阳性一般考虑为慢性淋巴细胞性甲状腺炎 而非甲状腺肿块 第53页 五 抗甲状腺过氧化物酶抗体 ATPO 甲状腺过氧化物酶 TPO 位于甲状腺滤泡细胞的顶膜中 可与TG协同作用 在生物合成T3 T4过程中催化甲状腺球蛋白酪氨酸的碘化 ATPO可以激活补体 被认为是导致甲状腺功能失调和甲状腺功能减退的主要致病原因 第54页 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 参考区间 ATPO 3 2U mL 第55页 临床意义 血清ATPO是诊断甲状腺自身免疫性疾病的一个主要指标 桥本甲状腺炎 Graves病和特发性粘液水肿患者多明显升高 甲状腺功能减退的诊断及鉴别诊断产后甲状腺炎 萎缩性甲状腺 部分结节性甲状腺肿患者 ATPO可为阳性 某些自身免疫性疾病如类风湿性关节炎 SLE患者可见ATPO水平增高 第56页 三 肾上腺功能检查 一 肾上腺髓质激素 不同的嗜铬细胞可分别合肾上腺素 E epinephrine 去甲肾上腺素 NE norepinep多巴胺 DA dopamine DA 三者统称为儿茶酚胺类激素 第57页 第58页 嗜铬细胞是能合成儿茶酚胺的细胞 存在于肾上腺髓质和交感神经等部位 因细胞内的嗜铬颗粒遇重嗜酸盐被染成褐色而得名 绝大部分嗜铬细胞瘤 pheochromocytoma 发生于肾上腺髓质 90 以上为良性肿瘤 嗜铬细胞瘤能自主分泌儿茶酚胺 香草扁桃酸 又称3 甲氧基 4 羟苦杏仁酸 VMA 大部分VMA和HVA与葡萄糖醛酸或硫酸结合后 随尿排出体外 E和NE的终代谢产物 DA的终代谢产物 高香草酸 又称3 甲氧 4 羟基乙酸 HVA 第59页 肾上腺髓质激素的生理功能 儿茶酚胺既是肾上腺髓质分泌的激素 又是肾上腺素能神经元释放的神经递质 儿茶酚胺的生理功能广泛而复杂 肾上腺素和去甲肾上腺素都可直接作用于心脏 使心缩力增强 心跳加快 心搏量增加 去甲肾上腺素对血管的收缩作用较为广泛 多巴胺在增加内脏和肾血流量同时 使血压下降 肾上腺素对代谢的影响比去甲肾上腺素明显 可促进肝脏糖原的分解及糖异生作用 使血糖增加 加速脂肪动员 加强能量的利用和产热 使机体处于能量的动员状态 第60页 第61页 检测方法 高效液相色谱法 HPLC法 参考区间 血浆E 109 437pmol LNE 0 616 3 240nmol L尿儿茶酚胺 591nmol 24h 儿茶酚胺检测 第62页 临床意义 血清肾上腺素和去甲肾上腺素明显升高 主要见于嗜铬细胞瘤 如肾上腺素升高较去甲肾上腺素显著 则提示可能为肾上腺髓质嗜铬细胞瘤 原发性高血压 甲减等也可升高 降低见于甲亢 艾迪生病等 第63页 二 肾上腺皮质激素 肾上腺皮质激素包括盐皮质激素 糖皮质激素和性激素 它们均属于类固醇激素 在人体内均以胆固醇为原料 经过一系列酶促反应合成 肾上腺皮质激素释放入血后主要与血浆中的皮质类固醇结合球蛋白 CBG 可逆结合 少量游离形式的皮质激素进入靶细胞发挥生理作用 肾上腺皮质激素的合成和分泌主要受下丘脑 垂体 肾上腺皮质调节轴的控制 第64页 糖皮质激素的调节 第65页 皮质醇检测 皮质醇是最主要的糖皮质激素 在体内主要影响糖 脂 蛋白质的代谢 具有抗炎 抗过敏和抗毒作用 对维持血管紧张度和反应性具有重要意义 能使心肌收缩力增强 增强中枢神经系统额兴奋性 第66页 检测方法 参考区间 上午7 10时 71 536nmol L下午16 20时 64 340nmol L 化学发光免疫分析法 CLIA 第67页 临床意义 增高主要见于肾上腺皮质功能亢进 肾上腺肿瘤 应激 妊娠 口服避孕药 长期服用糖皮质激素药物等降低主要见于肾上腺皮质功能减退 垂体功能减退等 第68页 醛固酮检测 醛固酮是一种由肾上腺皮质分泌的类固醇类激素 是人体内调节血容量的激素 当细胞外液容量下降时 刺激肾小球旁细胞分泌肾素 激活醛固酮使其分泌增加 相反则分泌减少 整体来说 醛固酮是一种增进肾脏对离子和水分再吸收作用的一种激素 为肾素 血管紧张素系统的一部分 第69页 四 性腺功能检查 性激素分为雄激素和雌激素两大类 后者又包括雌激素及孕激素 性激素除少量由肾上腺皮质产生外 男性主要在睾丸生成 女性在非妊娠期主要由卵巢产生 妊娠期则主要由胎盘合成和分泌 性激素在性器官的发育 正常形态和功能的维持上发挥重要作用 还可广泛参与体内的代谢调节 其合成和分泌受下丘脑 垂体 卵巢或下丘脑 垂体 睾丸内分泌轴的控制 第70页 第71页 一 雌二醇 E2 雌二醇 estradiol E2 是雌激素中最主要 活性最强的激素 是性腺功能启动的标志 在成年女性随月经周期呈周期性变化 E2主要来自发育卵泡或黄体 是卵巢在促卵泡激素 FSH 和黄体生成素 LH 的双重作用下 由卵泡膜细胞和颗粒细胞共同合成 第72页 一 雌二醇 E2 E2在肝脏灭活后转变为雌酮 E1 和雌三醇 E3 男性E2主要由睾丸间质细胞合成分泌 E2的主要生理作用为促使女性生殖器官和第二性征的发育 通过正反馈和负反馈作用调节下丘脑和垂体的功能 促进骨骼的生长 加速骨骼的融合 并可影响机体脂蛋白及水 盐代谢 检测方法 化学发光免疫分析法 CLIA 第73页 参考区间 成年男性 0 19 0 24nmol L成年女性卵泡期 0 18 0 27nmol L黄体期 0 15 1 08nmol L排卵期 0 34 1 55nmol L闭经期 0 01 0 14nmol L E2 第74页 临床意义 增高 妊娠 性早熟 卵巢癌 肝硬化 心肌梗死 系统性红斑狼疮等降低 无排卵性月经 原发性或继发性卵