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第十章血脂及血浆脂蛋白检验 第一节概述第二节血脂 脂蛋白及载脂蛋白测定 本章内容概要 教学目标和要求 1 掌握脂蛋白的分类及其主要功能 高脂血症的分型及血液生化特点 血脂 脂蛋白和载脂蛋白测定的原理和方法 2 熟悉各种脂蛋白的组成与结构要点 异常脂蛋白血症的原因 血脂检查前应注意的问题 3 了解载脂蛋白的种类与生理功能 各个检验项目的临床意义和应用 第一节概述一 血脂及血浆脂蛋白 一 血浆脂蛋白的分类 二 血浆脂蛋白的组成与结构 三 载脂蛋白 四 脂蛋白受体 五 胆固醇酯转运蛋白 六 血浆脂蛋白代谢二 脂蛋白代谢紊乱 一 高脂蛋白血症 二 低脂蛋白血症 一 血脂及血浆脂蛋白 血脂 血浆脂类即血脂 包括游离胆固醇 freecholesterol FC 胆固醇酯 cholesterolester CE 磷脂 phospholipid PL 甘油三 triacylglycerol TG 糖酯 游离脂肪酸 freefattyacid FFA 等 定义 脂蛋白 脂类难溶于水 正常血浆脂类物质与蛋白质结合成脂蛋白的形式存在 一 血浆脂蛋白的分类 超速离心法 CM VLDL LDL HDL 电泳法 CM 前 LP LP和 LP 超速离心法 ultracentrifugationmethod 亦称密度梯度法 density gradientmethod 依据不同脂蛋白的密度差异 在离心时漂浮速率不同而进行分离 Sf Svedbergfloatationrate 电泳法 electrophoresismethod 依据血浆脂蛋白分子中蛋白质表面电荷多少的不同而分离 二 血浆脂蛋白的组成与结构 组成 蛋白质 甘油三酯 磷脂 phospholipid PL 游离胆固醇 freecholesterol FC 及胆固醇酯 cholesterolester CE 等成分组成 结构 大致为球形颗粒 由两大部分组成 即疏水性的内核和亲水性的外壳 图10 1 内核由不同量的CE与TG组成 表层由载脂蛋白 PL及FC组成 FC及PL的极性基团向外露在血浆中 载脂蛋白是兼性化合物 它的疏水部分掩蔽在脂蛋白中 而亲水部分突出于脂蛋白颗粒的表面 乳糜微粒 chylomicron CM 物理性质 密度 0 95g mlSf 400直径 80 500nm电泳时处于点样点化学组成 载脂蛋白1 2 ApoB48 A C 脂类98 99 TG85 95 磷脂3 8 ch2 8 合成部位 小肠粘膜细胞 十二指肠 空肠 功能 运输外源性TG到全身各组织 应用 CM颗粒大 一般不致动脉粥样硬化 但易诱发胰腺炎 近年研究表明 CM残粒 代谢残骸 可被巨噬细胞表面受体所识别而摄取 因而可能与AS有关 极低密度脂蛋白 verylowdensitylipoprotein VLDL 物理性质 密度0 95 1 006g mlSf20 400直径30 80nm电泳时pre LP位化学组成 载脂蛋白5 10 ApoB100 C E脂类90 95 TG50 70 CH10 25 PL15 20 合成部位 肝细胞功能 运输内源性TG的主要形式应用 血浆VLDL水平升高已被确认为冠心病的危险因子 低密度脂蛋白 lowdensitylipoprotein LDL 物理性质 密度1 006 1 063g ml Sf0 20电泳时处于 LP化学组成 载脂蛋白20 25 ApoB100 脂类75 80 TG5 10 CH45 50 PL20 合成部位 在血浆中由VLDL经过IDL转化而来 主要 一部分肝细胞合成 次要 功能 携带胆固醇由肝脏转运到全身血浆中应用 LDL相对较小 易于穿过动脉内膜 是首要的致AS性脂蛋白 已证明AS斑块中的胆固醇主要来自循环中的LDL 高密度脂蛋白 highdensitylipoprotein HDL 物理性质 密度1 063 1 21g ml Sf0 直径7 10nm 电泳时处位于 LP化学组成 载脂蛋白45 55 ApoA A D 脂类45 55 TG2 7 CH18 25 PL26 32 HDL按密度大小可分为HDL1 HDL2和HDL3 HDL1又称为HDLc 仅在摄取高胆固醇膳食后才在血中出现 健康人血浆中主要含HDL2和HDL3 合成部位 1 一部分肝细胞合成 主要 小肠也可合成2 VLDL HDL功能 将肝外组织细胞表面的胆固醇摄入并酯化再转运到肝内的载体进行代谢 应用 HDL有防止动脉粥样硬化的作用 HDL被认为是一种抗AS的血浆脂蛋白 是冠心病的保护因子 5 脂蛋白 a LP a Lipoprotein a 1963年被发现 组成与结构类似于LDL 但分子量 颗粒较大 电泳较慢 脂类 TG PL FC CE组成蛋白质 ApoB100 Apo a 特色 结构 类似于LDL 临床意义 血浆LP a 是导致As的独立危险因子 因Apo a 与纤溶酶原具有高度同源性 在纤溶系统多个环节发挥作用 从而影响As的发生和发展 TG richLipoprotein Ch richLipoprotein 血浆脂蛋白的组成特点 三 载脂蛋白 脂蛋白的蛋白部分称为载脂蛋白 apolipoprotein Apo 定义 种类 按1972年Alaupovic建议的命名方法 用英文字母顺序编码 分为ApoA B C D E F G H J等 由于氨基酸组成的差异 每一型又可分若干亚型 apoA 目前发现有四种亚型 即apoA apoA apoA apoA apoA 和apoA 主要存在于HDL中 apoB 有两种亚型 即在肝细胞内合成的apoB100 小肠粘膜细胞内合成的apoB48 apoB100主要存在于LDL中 而apoB48主要存在于CM中 apoC 有四种亚型 即apoC apoC apoC apoC VLDL主要存在的载脂蛋白是apoB100和apoC apoD 只有一种 apoE 有三种亚型 即apoE2 apoE3 apoE4 功能 转运脂类物质 作为脂类代谢酶的调节剂 LCAT可被apoA apoA apoC 等激活 也可被apoA 所抑制 LpL 脂蛋白脂肪酶 可被apoC 所激活 apoA 也有辅助激活作用 也可被apoC 所抑制 HL 肝脂酶 可被apoA 激活 作为脂蛋白受体的识别标记 apoB可被细胞膜上的apoB E受体 LDL受体 所识别 apoE可被细胞膜上的apoB E受体和apoE受体 LDL受体相关蛋白 LRP 所识别 apoA 参与HDL受体的识别 参与脂质交换 胆固醇酯转运蛋白 CETP 可促进胆固醇酯由HDL转移至VLDL和LDL 磷脂转运蛋白 PTP 可促进磷脂由CM和VLDL转移至HDL 作为连接蛋白 apoD可作为LCAT与apoA 之间的连接蛋白 构成apoA apoD LCAT复合物 与胆固醇的酯化与转运有关 人血浆载脂蛋白的结构 功能及含量 四 脂蛋白受体 定义 脂蛋白受体是一类位于细胞膜上的糖蛋白 它能以高度的亲和方式与相应的脂蛋白配体作用 从而介导细胞对脂蛋白的摄取与代谢 进一步调节细胞外脂蛋白的水平 脂蛋白与脂蛋白受体的作用 不仅是运送脂蛋白至细胞所必需 也是从血和外周组织中有效清除具有潜在致动脉粥样硬化的脂蛋白所必需的 种类 已有很多种 主要有LDL受体 残粒受体 remnantreceptor 及清道夫受体 scavengerreceptor LDL受体 不仅能识别ApoB100 也可识别ApoE 在细胞结合 摄取和降解LDL及其它含ApoB100的脂蛋白过程中起中介作用 对维持细胞和全身胆固醇平衡起重要作用 功能 残粒受体 能识别ApoE 是清除血液循环中CM残粒和 VLDL残粒的主要受体 它也能结合含ApoE的HDL 清道夫受体 主要存在于巨噬细胞表面 介导修饰LDL 包括氧化LDL和 VLDL 从血液循环中清除 五 胆固醇酯转运蛋白 定义 血浆中脂蛋白部分含有一种特殊的转运蛋白 能促进血浆各脂蛋白间胆固醇酯 甘油三酯和磷脂的单向或双向转运和交换 这类特殊转运蛋白称脂质转运蛋白 lipidtransferprotein LTP 组成 胆固醇酯转运蛋白 cholesterolestertransferprotein CETP 磷脂转运蛋白 phospholipidtransferprotein PTP 甘油三酯转运蛋白 triglyceridetransferprotein TTP 六 血浆脂蛋白代谢 外源性代谢途径 指食物中摄入的胆固醇和甘油三酯在小肠中合成CM及CM代谢的过程 内源性代谢途径 指肝脏合成VLDL 然后转变为IDL和LDL 并被肝脏或其它器官代谢的过程 胆固醇的逆向转运 HDL参与将胆固醇从外周组织运输到肝脏的过程 乳糜微粒的代谢 将食物中的甘油三酯转运至肝和脂肪组织 转运外源性甘油三酯 CM的生理功能 VLDL的代谢 组装形成新生HDL IDL 将肝合成的甘油三酯转运至肝外组织 转运内源性甘油三酯 VLDL的生理功能 LDL的代谢 摄入组织细胞的胆固醇具有以下功能 抑制HMG CoA还原酶的活性 调节胆固醇的合成 抑制LDL受体的合成 调节外周组织对胆固醇的摄取 激活ACAT 促进组织细胞对胆固醇的酯化 将胆固醇由肝转运至肝外组织 LDL的生理功能 HDL的代谢 将胆固醇由肝外组织转运至肝 胆固醇的逆向转运 HDL的生理功能 二 脂蛋白代谢紊乱 一 高脂蛋白血症 定义 高脂血症 hyperlipidemia 是指血浆中胆固醇或 和甘油三酯水平升高 血浆脂类以血浆脂蛋白形式存在 因此 高脂血症一定是高脂蛋白血症 hyperlipoproteinemia 近年来 已逐渐认识到血浆中HDL降低也是一种脂代谢紊乱 2020 3 12 51 可编辑 从原因分类原发性高脂蛋白血症继发性高脂蛋白血症 原发性高脂蛋白血症原发性高脂蛋白血症是由遗传因素造成蛋白质缺陷引起的脂蛋白代谢紊乱 包括Apo 酶和受体的缺陷等几种情况 1967年Fredrickson将原发性高脂蛋白血症分为6种表型 型高脂蛋白血症 家族性高CM血症 1 发病原因 常染色体隐性遗传 1 LPL遗传性缺陷 2 ApoC 缺乏ApoC 缺陷 缺乏或结构异常 LPL活性 CM中的TG不能被水解CM变成CM残粒受阻CM在血浆中堆积 2 临床表现 常伴有视网膜止血症 腹痛 胰腺炎 肝脾肿大等 发病多在儿童期 3 生化特征 1 血清外观 乳白色混浊 4 过夜 血浆上层出现 奶油样 上层 由CM构成 下层为透明至混浊 2 血脂分析 TG 胆固醇正常或轻度增高 3 电泳图谱 正常人无CM带 此时有区带深染 4 脂蛋白分析 CM 5 血浆LPL活性降低 肝脂酶正常 毛细血管内皮细胞LPL活性因其辅助因子ApoC 缺乏而低下 IIa型高脂蛋白血症 家族性高胆固醇血症 1 发病原因 主要为LDL受体缺陷 常染色体隐性遗传 1 LDL受体缺乏或减少 2 LDL受体活性 与LDL结合能力 降低 3 LDL受体入胞 内吞 障碍 即LDL受体可与LDL形成复合物 但不能被内吞 以上均导致LDL不能以正常速度进入细胞而堆积于血浆中 久之则使LDL Ch大量沉积在动脉管壁AS 2 临床表现 黄色瘤 角膜弓状云 AS等 纯合子患者在青春期即发生AS和冠心病 可致死 3 生化特征 1 血清外观 透明 少有混浊 2 血脂分析 胆固醇 TG正常 3 电泳图谱 区带深染 增宽 4 脂蛋白分析 LDL ApoB b型高脂蛋白血症 高 LP合并高前 LP血症 混合型高脂蛋白血症 1 发病原因 主要因ApoB100过多生成 导致血浆VLDL LDL过量生成而分解并不加快 从而堆积 常染色体显性遗传 2 临床表现 b型与 a的主要区别是前者LDL受体活性正常 患者多合并肥胖 糖代谢及胰岛素分泌异常 易伴发黄色瘤及动脉粥样硬化症 3 生化特征 1 血清外观 少有混浊 2 血脂分析 胆固醇 TG 3 电泳图谱 LP和Pre LP区带均深染 但两者并不融合 4 脂蛋白分析 LDL VLDL 型高脂蛋白血症 高 VLDL血症 宽 脂蛋白血症 1 发病原因 主要为ApoE异常所致 显性遗传ApoE分为ApoE2 E3 E4等 性质上的差异主要在于与ApoE受体 VLDL受体等 的结合能力不同 E2几乎不能与VLDL受体结合 正常人基因型多为ApoE3 E3 其与VLDL受体的结合力正常 但 型患者多为ApoE2 E2型 其与VLDL受体的结合力大为降低 导致VLDL在血浆中堆积 2 临床症状 黄色瘤 AS和冠心病等3 生化特征 1 血清外观 混浊 表面薄层奶油层 2 血脂分析 TG Ch 3 电泳图谱 出现 VLDL LP和Pre LP区带连接在一起形成宽而深染的色带 故称宽 病 亦称高 VLDL血症 4 脂蛋白分析 IDL VLDL 型高脂蛋白血症 家族性高TG血症或高VLDL血症 本症为高脂蛋白血症中常见的类型 我国一半以上的高脂蛋白血症属于此型 常染色体显性遗传 1 发病原因 由于VLDL合成亢进和 或VLDL分解受阻 机制不详 2 生化特征 1 血清外观 混浊 4 冰箱过夜无奶油层 2 血脂分析 TG Ch正常或轻度升高 3 电泳图谱 Pre 深染 4 脂蛋白分析 VLDL 所以称高VLDL血症3 临床表现 多在成年人发现 青少年少见 患者很少有黄色瘤等皮肤特点 易发生冠心病 但不如 型严重 其他的症状可有肥胖 胰岛素抵抗 高胰岛素血症 葡萄糖耐量异常及高尿酸血症等 型高脂蛋白血症 高CM和高前 LP血症 1 发病原因 ApoC LPL活性 其它原因导致的LPL活性 VLDL中的CM TG降解受阻 2 临床表现 常于20岁前发病 家族史明显者 丘疹状黄色瘤的发病率可高达30 50 并伴有胰腺炎 肝脾肿大 葡萄糖耐量异常 尿酸血症以及缺血性心脏病等 3 生化特征 1 血清外观 上层奶油层 下层混浊 2 血脂分析 TG Ch正常或 3 电泳图谱 可见CM及前 脂蛋白深染 4 脂蛋白 CM VLDL 继发性高脂蛋白血症 secondaryhyperlipoproteinemia 继发性高脂蛋白血症 secondaryhyperlipoproteinemias 比原发性高脂蛋白血症更为多见 成人的发病率为3 5 常继发于糖尿病 肝胆疾病和肾病等 过量摄入糖或饮酒也可引起继发性高脂蛋白血症 1 糖尿病 2 甲减 3 肾病综合征 4 急性肝炎 5 酗酒 二 低脂蛋白血症 自学 1 家族性低 脂蛋白血症 2 脂蛋白缺乏血症 3 家族性低 脂蛋白血症 4 Tangier病 第二节血脂 脂蛋白及载脂蛋白测定一 血清 浆 静置试验二 血清 浆 总胆固醇测定三 血清 浆 甘油三酯测定四 血清 浆 脂蛋白测定五 血清载脂蛋白测定 第二节血脂 脂蛋白及载脂蛋白测定 目前临床上开展的血脂测定项目包括TC TG HDL及其亚类胆固醇 LDL C Lp a 以及部分载脂蛋白如ApoAI ApoB等 其中TC TG HDL C LDL C测定是血脂测定的四个基本指标 血浆4 冰箱中过夜观察其分层现象及清澈度可初步估计各种脂蛋白的变化状况 血浆脂蛋白电泳结合TC TG水平有助于高脂血症分型 概况 血脂测定标准化 血脂分析前变异来源于 生物因素 如年龄 性别 种族等因素的个体差异 生活方式 包括饮食习惯 吸烟 运动及应激等 临床方面包括疾病或药物引起的脂代谢改变 血标本采集与处理方面 准确测定应从分析前的准备开始 包括受试者的准备 标本采集 合格的试剂 校准物的选用 检测方法选择 方法学上应该采用美国疾病控制中心 CDC 或中华医学会检验分会推荐的操作方法 一 血清 浆 静置试验 将患者空腹12h后采集静脉血分离出血清置4 冰箱中过夜 然后观察其分层现象及清澈度 正常空腹血清应清澈透明 二 血清 浆 总胆固醇测定 化学法 酶法 一 化学测定法由于操作较繁 不适于分析大批量标本 且不适于自动分析 目前临床少用 二 酶测定法 原理 是用胆固醇酯酶 CEH 水解胆固醇酯生成脂肪酸和胆固醇 胆固醇被胆固醇氧化酶 cholesteroloxidase COD 氧化生成 4 胆甾烯酮和H2O2 然后在过氧化物酶 POD 催化下 H2O2与4 氨基安替比林 4 AAP 及酚 三者合称PAP 结合 生成红色醌亚胺 醌亚胺的最大吸收峰在500nm左右 吸光度与标本中的胆固醇含量成正比 反应式如下 评价 优点 特异性好 灵敏度高 线性范围宽 既可用于手工操作 也可自动化分析 既可作终点法检测 也可作速率法检测 缺点 某些胆固醇酯酶对胆固醇酯的水解不完全 造成结果偏低 表面活性剂 如吐温 40可以干扰胆固醇酯酶的作用 而聚乙烯醇6000可使结果提高1 2 易受一些还原性物质如尿酸 胆红素 维生素C和谷胱甘肽等的干扰 参考值 血清参考值 3 0 5 20mmol L 危险阈值 5 20 6 20mmol L 高胆固醇血症 6 20mmol L 临床意义 1 生理变化 1 20岁以上 随年龄增加而升高 20岁至40岁 男性高于女性 50岁以上 女性高于男性 70岁以上 男女均有下降趋势 2 城市人群高于农村人群 可能与饮食 生活环境等有关 3 长期高脂 高蛋白饮食可使血清胆固醇升高 4 脑力劳动者高于体力劳动者 精神紧张也可使血清胆固醇升高 临床意义 2 病理变化 1 TC增高 肾病综合征 由于大量蛋白质从尿液中丢失 机体代偿性合成 脂蛋白增加的缘故 糖尿病 由于糖尿病患者体内乙酰CoA堆积 促进胆固醇合成增加 胆道梗阻 造成胆固醇排出减少 甲状腺功能减退 胆固醇转变为胆汁酸减少 血清胆固醇增高 2 TC降低常见于低脂蛋白血症 贫血 败血症 甲状腺功能亢进 肝疾病 严重感染 营养不良 肠道吸收不良和药物治疗过程中的溶血性黄疸及慢性消耗性疾病 如癌症晚期等 三 血清 浆 甘油三酯测定 化学法 酶法 因操作步骤繁多 不能自动化等不适应检验工作的发展而逐渐退出临床实验室 一 化学测定法 二 酶测定法 1 磷酸甘油氧化酶法 GPO PAP法 原理 评价优点 酶试剂较稳定 灵敏度高 线性范围较宽 缺点 胆红素和维生素C可使测定结果偏低 2乳酸脱氢酶法 原理 评价 优点 结果准确 缺点 灵敏度较低 试剂也不太稳定 3 甘油氧化酶法 原理 这是一种直接测定甘油的方法 分两步反应 第一步反应 第二步反应 评价 灵敏度高 结果准确 参考值 正常参考范围 0 55 1 70mmol L 临界阈值 2 30mmol L 危险阈值 4 50mmol L 临床意义 1 血清TG增高 常见于家族性脂类代谢紊乱 肾病综合征 糖尿病 甲状腺机能减退 急性胰腺炎 糖原累积病 胆道梗阻 酗酒等 大量前瞻性的研究证实 富含TG的脂蛋白是CHD的独立的危险因子 TG增加表明患者存在代谢综合征 需进行治疗 2 血清TG降低 比较少见 甲状腺功能亢进 肾上腺皮质功能减退和肝功能严重损伤时可以见到甘油三酯降低 四 血清 浆 脂蛋白测定 一 高密度脂蛋白测定1磷钨酸 镁沉淀法原理 用磷钨酸盐与镁离子沉淀血清中的LDL VLDL和Lp a 后 上清液中只含有HDL 然后用酶法测定其中的胆固醇含量 与酶法测TC相同 以HDL中的胆固醇含量 即HDL C 作为HDL的定量依据 评价 优点 标本用量少 操作简便易行 结果稳定 高TG血清不影响沉淀剂的沉淀效果 沉淀效果好 且不干扰酶法分析 批内CV l 87 批间CV 2 93 缺点 对温度和pH改变很敏感 沉淀离心后放置时间不能过长 应于4h内立即检测 若放置过久会使结果偏高 2直接测定法 原理 分两步反应 第一试剂用聚阴离子及分散型表面活性剂 即反应抑制剂 后者与LDL VLDL和CM表面的疏水基团有高度亲和力 吸附在这些脂蛋白表面形成掩蔽层 但不发生沉淀 能抑制这类脂蛋白中的胆固醇与酶试剂起反应 第二试剂含胆固醇测定酶及具有对HDL表面的亲水基团有亲和力的表面活性剂 即反应促进剂 使酶与HDL中的胆固醇起反应 评价 可用于自动分析 参考值 HDL C合适范围 1 04mmol L 40mg d1 减低 0 91mmol L 35mg d1 临床意义 1 HDL C与冠心病发病呈负相关 HDL C低于0 9mmol L是冠心病危险因素 2 HDL C下降还多见于脑血管病 糖尿病 肝炎 肝硬化病人 3 高TG血症往往伴以低HDL C 4 肥胖者的HDL C也多偏低 5 吸烟可使HDL C下降 6 适量饮酒 长期体力劳动和运动会使HDL C升高 二 低密度脂蛋白测定 1Friedewald公式法LDL C TC HDL C TG 2 2 以mmol L为单位时 评价 Friedewald公式计算法是目前应用较广的估测LDL C的方法 具有简便 直接 快速等优点 主要是利用血清TC TG及HDL C浓度测定结果 计算LDL C的浓度 但在血清中存在CM 血清TG 4 52mmol L 400mg d1 血清中存在异常 脂蛋白 型高脂血症等脂代谢异常的高脂血症时不宜采用Friedewald公式法计算 低密度脂蛋白水平通常以LDL C含量表示 参考方法亦为超速离心法 2聚乙烯硫酸盐沉淀法 PVS沉淀法 原理 空腹血清中主要含有HDL LDL VLDL 用聚乙烯硫酸盐沉淀LDL 上清液中存有VLDL和HDL 同时测定血清和上清液中的胆固醇含量 以总胆固醇减去上清液中的胆固醇含量即为LDL C的量 胆固醇的测定同前述的酶法测定胆固醇含量 评价 PVS沉淀法是中华医学会推荐的血脂测定方法 该法精密度中等水平 LDL C的批内CV4 5mmol L时 有时会因LDL沉淀不完全而出现结果偏低 3直接测定法 消除法 原理 在第一反应中 表面活性剂I 使非LDL脂蛋白结构改变 促进其与CEH和COD反应 并保护LDL不反应 非LDL脂蛋白被消除 在第二反应中 表面活性剂 促进未被消除的LDL C与CEH和COD反应 经Trinder反应显色测定 颜色深浅与LDL C量呈正比 评价 方便 准确 可用于自动分析 目前在临床上使用最为广泛 参考值 正常范围 1 5 3 1mmol L 临界范围 3 1 3 58mmol L 高胆固醇血症 3 6mmol L 临床意义 目前以LDL中胆固醇 LDL C 为定量LDL的依据 LDL C水平与TC一样 是判断高脂血症 预防动脉粥样硬化的重要指标 并且近年来 许多学者认为LDL C水平更能说明胆固醇的代谢状况 LDL C水平与冠心病发病率呈正相关 所以临床推荐LDL C为必查指标之一 五 血清载脂蛋白测定 免疫透射比浊法测定血清