脂质和脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验.ppt

第一节概述 一 血浆脂质和脂蛋白概念 1 血浆脂质 简称血脂 包括甘油三酯 TG 总胆固醇 TC 磷脂 PL 糖脂和游离脂肪酸 FFA 等 总胆固醇是游离胆固醇 FC 和胆固醇酯 CE 的总和 2 脂蛋白 外源性和内源性的血浆脂质与特定蛋白质形成的复合体 溶解度较大 可以在血液循环中运输 一 血浆脂质和脂蛋白代谢 二 脂蛋白的结构与血浆脂质的分类1 脂蛋白的结构特征 脂蛋白呈球状 以疏水的TG和CE为核心 表面覆盖有少量FC 极性的蛋白质 PL FFA 其中FC和PL的极性部分位于表层 非极性部分于内部疏水脂质结合 使脂蛋白颗粒能稳定的分散在血浆中 Lipoproteinstructure 乳糜微粒 chylomicron CM 极低密度脂蛋白 verylowdensitylipoprotein VLDL 低密度脂蛋白 Lowdensitylipoprotein LDL 高密度脂蛋白 Highdensitylipoprotein HDL 2 脂蛋白的分类 超速离心法 乳糜微粒 脂蛋白前 脂蛋白 脂蛋白 2 脂蛋白的分类 电泳法 超速离心法与电泳法分离血浆脂蛋白的相应名称和位置 离心力方向 电泳方向 MajorClassesofHumanPlasmaLipoproteins PhysicochemicalCharacteristics 三 血浆脂蛋白的特征 四 载脂蛋白 apoprotein Apo 及其分类 载脂蛋白 LP中的蛋白质部分称为载脂蛋白 载脂蛋白构成并稳定LP结构 修饰并影响与LP代谢有关酶的活性 1 除ApoA B LP a 外 均含三个内含子和四个外显子 其内含子插入外显子的位置大致相同 2 几个基因相接很近 呈紧密连锁状态 载脂蛋白的基因结构 五 载脂蛋白基因结构与染色体定位 基因簇 genecluster 基因组中以紧密连锁方式有序的排列而形成的一组结构基因 ApoA C A 和A 基因位于第11号染色体长臂2区 形成一个约22kb的基因簇 ApoE C 和C 基因 同位于第19号染色体长臂3区 六 脂蛋白受体 脂类在血液中的以脂蛋白形式进行运送 并可与细胞膜上存在的特异受体相结合 被摄取进入细胞内进行代谢 迄今为止报道的受体已有很多种 研究较详尽的是 LDL受体VLDL受体 VLDL R 清道夫受体 scavengerreceptor LDL受体是一种多功能蛋白 由836个氨基酸残基组成36面体结构蛋白 分子量约115kD 有五种不同的区域构成 功能 通过摄取胆固醇进入细胞内 用于细胞增殖和固醇类激素及胆汁酸盐的合成等 1 LDL受体 LDL受体途径 LDLreceptorpathway LDL或其他含ApoB100 E的脂蛋白如VLDL VLDL均可与LDL受体结合 内吞入细胞使其获得脂类 主要是胆固醇 这种代谢过程称为该途径依赖于LDL受体介导的细胞膜吞饮作用完成 LDL受体代谢途径 2 VLDL受体 VLDL R与LDL R结构类似 但VLDL R对含有ApoE的脂蛋白VLDL和VLDL残粒有高亲和性 对LDL则呈现低亲和性 不受细胞内胆固醇的负反馈抑制 可能与肥胖成因有关 SR分为SRA SRF六大类 A类清道夫受体 SR A 和B类清道夫受体 SR B 其配体谱广泛 对oxLDL LDL HDL以及VLDL都有较强的亲和性 并参与脂质代谢 3 清道夫受体 SR 功能 使巨噬细胞泡沫化 促进粥样斑块的形成 清除血管过多脂质和病菌毒素 卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 LCAT 脂解酶 lipolyticenzymes 脂蛋白脂肪酶 lipoproteinlipase LPL 肝酯酶 HTGL 内皮细胞脂肪酶 endotheliallipase EL HMG CoA还原酶 HMG CoAreductase 脂蛋白代谢以肝脏为中心 参与脂类代谢的主要酶系统有 另外 脂类代谢过程中还有几种特殊蛋白质 如CETP LRP MTTP SREBP等 七 脂蛋白代谢 DisordersassociatedwithEnzymesandspecialProteinsinLipoproteinMetabolism 1 外源性脂质代谢 从食物中摄取的脂质 主要是TG 在肠内酯酶作用下分解为FFA和MG 再重新组成TG及磷脂 这些新产生的TG与少量Ch PL ApoB48 ApoA 构成巨大分子CM 经淋巴系统进入血液循环 在肝脏内被代谢 2 内源性脂质代谢 VLDL和LDL代谢 由肝脏合成VLDL VLDL转变为IDL和LDL LDL被肝脏或其他器官代谢的过程 未成形HDLn在肝脏和小肠合成 获取PL ApoA 变成圆盘状新生HDL 新生HDL摄取外周末梢组织的FC 经LCAT作用生成CE进入内部 形成成熟型HDL HDL在CETP介导下 与VLDL LDL进行CE及TG交换 以VLDL LDL形式经肝脏摄取 最终使外周末梢组织的FC运送到肝脏代谢 即胆固醇的逆向转运 2 内源性脂质代谢 HDL代谢 HDLMetabolism 上述通路中每一步上的数字代表因两种中间产物之间的阻断导致的各种功能性高脂蛋白血症 LP代谢紊乱 常见现象是血中TC或TG升高 或者是各种脂蛋白水平异常增高 高脂蛋白血症 hyperlipoproteinemia 是指血浆中CM VLDL LDL等脂蛋白有一种或几种浓度过高的现象 二 脂蛋白代谢紊乱 血TC TG浓度 血清脂蛋白含量 血浆 血清 外观 高脂蛋白血症分型 从病因来看 可为原发 可为继发 FunctionalClassification KeyLaboratoryFindings 一 原发性脂蛋白代谢紊乱 原发性脂蛋白代谢紊乱症病因 二 继发性高脂蛋白血症 三 脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化 AS 指动脉内膜的脂质 血液成分的沉积 平滑肌细胞及胶原纤维增生 伴有坏死及钙化等不同程度的病变的一类慢性进行性病理进程 脑梗死 MI 心绞痛 主动脉瘤 一 动脉粥样硬化概述 AS的危险因素 可转变的危险因素 不可改变的危险因素 潜在的危险因素 吸烟 肥胖 运动量小 年龄 性别 遗传 Lp a Hcy炎症危险因子血栓危险因子 PAI Fg 凝血因子 等 AS炎性细胞因子 高敏C反应蛋白 引起动脉粥样硬化的脂蛋白 四 高密度脂蛋白的抗动脉粥样硬化功能 主要机制为 中和修饰LDL配基活性 抑制内皮细胞粘附分子的表达 对LDL氧化抑制 参与胆固醇的逆向转运 第二节脂蛋白代谢紊乱的主要检测指标 血浆脂蛋白和脂质测定是临床检验的常规测定项目 其临床意义主要是 早期发现与诊断高脂蛋白血症协助诊断动脉粥样硬化症评价动脉粥样硬化疾病的危险度检测评价饮食与药物治疗效果等 总胆固醇 totalcholesterol TC 是血液中各脂蛋白所含胆固醇之总和 分为酯化型胆固醇 CE 和游离型胆固醇 FC 其中CE占60 70 FC占30 40 两种类型的比例在健康个体或个体之间是恒定的 测定方法 化学法和酶法 目前常规应用酶法测定 快速准确 一 总胆固醇测定 参考范围 2007年 中国成人血脂异常防治指南 规定成人TC水平 在5 18mmol L 200mg dl 以下为合适范围 在5 18 6 19mmol L 200 239mg dl 范围属于边缘升高 在6 22mmol L 240mg dl 以上为TC升高 临床意义 TC浓度增高 冠心病等心血管疾病发生的危险性增高 影响TC水平的因素 1 年龄与性别 新生儿TC很低 哺乳后很快接近成人水平 之后常随年龄而上升 但到70岁后不再上升甚或有所下降 中青年期女性低于男性 女性绝经后TC水平较同年龄男性高 2 饮食习惯 长期高胆固醇 高饱和脂肪酸摄入可造成TC升高 种族 黑人的总胆固醇水平要高于白人 遗传因素 但是 血清胆固醇水平低一定有益吗 MayHT和NasimAfsarmanesh的研究显示TC水平降低时增加心衰时的死亡率 而增高时可增加生存率 Renzhe Cui等研究发现在冠心病中 低血总胆固醇会增加死亡率 AlessiaDIntrono等认为TC水平升高可能可以防止痴呆 总脂质 totallipids 主要包括FC CE PL和TG等 所采用的测定方法不同 正常参考值有一定的差异 测定方法 脂质抽提法和直接测定法 参考范围 成人4 0 7 5g L 儿童3 0 6 0g L 临床意义 1 升高高脂血症 动脉粥样硬化 糖尿病 糖原贮积病 肾小球肾炎 肾病综合征 甲状腺功能减退 高血压等 2 降低甲状腺功能亢进症 急性肝炎 肝硬化 恶病质 吸收不良综合征等 评价 1 正常情况下 血总脂一般随年龄增加而升高 40岁以上者显著增加 65 70岁者反而降低 2 血清总脂质测定除作为脂质代谢紊乱及有关疾患的协助诊断 还可用于血总脂增加的原发性胆汁酸肝硬化 肾病综合征等的严重肝实质性损害 恶病质 甲状腺功能亢进和吸收不良综合征等疾患的协助诊断 二 甘油三酯 triglyceride TG 甘油三酯构成脂肪组织 参与TC CE合成及血栓形成 测定方法 物理法 化学法和酶法 建议酶法 如GPO PAP法 作为临床实验室测定血清Tc的常规方法 参考范围 目前 中国成人血脂异常防治指南 仍沿用1997年 血脂异常防治建议 的标准规定我国成人TG水平 在1 7mmol L 150mg dl 以下为合适范围 1 7 2 25mmol L 150 199mg dl 为边缘升高 2 26mmol L 200mg dl 以上为升高 一 高密度脂蛋白胆固醇 HighDensityLipopmteincholesterol HDL C 高密度脂蛋白是血清中颗粒最小密度最大的一组脂蛋白 被视为人体内具有抗动脉粥样硬化的脂蛋白 同时大量的流行病资料表明 血清HDL C水平与冠心病发病成负相关 因而HDL C被称为 好的胆固醇 测定方法 直接测定法 三 血浆脂蛋白测定 参考范围 HDL C合适范围为 1 04mmol L 40mg dl 1 55mmol L 60mg dl 以上为升高 1 04mmol L 40mg dl 以下为降低 2001年NCEPATPIII报告认为 HDL C的合适范围为 1 04mmol L 40mg dl 临床意义 随着HDL C水平降低 缺血性心血管病发病危险增加 HDL C 1 04mmol L的人群与HDL C 1 55mmol L的人群相比 缺血性心血管病危险增加50 评价 影响血浆 清 HDL C水平的因素很多 主要有 年龄和性别 种族 饮食 肥胖 饮酒与吸烟 运动 药物 疾病 二 低密度脂蛋白胆固醇 LowDensityLipoproteincholesterol LDL C 原理 参考方法为超速离心法 可供选择的方法 SUR法 CAT法 CAL法 SOL法和PRO法应用Friedewald方程 对于血清甘油三酯低或总胆固醇过高的患者 要用线性回归修正的公式计算 参考范围 合适范围为4 14mmol L 160mg dl NCEPATP 高脂血症患者血LDL C的治疗目标值定为2 6mmol L 100mg dl 以下 临床意义 LDL C水平与缺血性心血管病发生相对危险及绝对危险上升趋势及程度与TC相似 LDL C水平增高见于家族性高胆固醇血症 TC增高 LDL C增高 伴有HDL C减低 a型高脂蛋白血症 TC增高 LDL C增高 TG正常或轻度增高 评价 和HDL测定相同 高脂血症对LDL检测可产生干扰 生理条件下LDL C水平随年龄增高而上升 青年与中年男性高于女性 老年前期与老年期女性高于男性 三 小而密低密度脂蛋白 smallDenselowdensitylipoprotein sdLDL 临床上常将高TG 低HDL C及sdLDL增多三者同时存在合称为致动脉粥样硬化脂蛋白表型或脂质三联症 sdLDL C水平是冠心病患者检测代谢综合征的有效指标 四 脂蛋白 a Lp a 测定方法 免疫浊度法和ELISA 参考范围 健康成人血清Lp a 300mg L 临床意义 1 生理性改变一般认为Lp a 对同一个体相当恒定 但个体间差异很大 波动范围在0 1 0mg L Lp a 水平高低主要有遗传因素决定 基本不受性别 年龄 饮食 营养和环境影响 2 病理性增高缺血性心脑血管疾病 心肌梗死 外科手术 急性创伤 急性炎症 糖尿病肾病等3 病理性减低肝脏疾病 慢性肝炎除外 五 脂蛋白电泳分型 测定方法 琼脂糖凝胶电泳 参考范围 电泳法 脂蛋白占26 45 脂蛋白占43 58 前 脂蛋白占6 22 临床意义 用于高脂蛋白血症的诊断分型的参考 前 脂蛋白 脂蛋白 四 载脂蛋白测定 一 载脂蛋白A 反映血液中HDL的数量 与HDL C呈明显负相关 二 载脂蛋白B反映血液中LDL的数量 三 载脂蛋白E与高血脂症 冠心病 阿尔茨海默病以及肝病 人类长寿等有关 研究发现 TC HDL C比值比非HDL C更能预示冠心病的危险 Tg HDL C比值有效测量血脂异常 高血压和代谢综合征TC HDL C Tg HDL C ApoB ApoA I LDL C HDL C比值可能比单项血脂检测更具临床意义 而ApoB ApoA I可能是其中最具说服力的指标 五 磷脂 phospholipid PL 测定血清中PL包括 磷酯酰胆碱 70 75 和鞘磷脂 18 20 磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺等 3 6 溶血卵磷脂 4 9 测定方法 分两大类 无机磷化学法酶法 以酶法广泛应用于临床自动化检测 参考范围 化学法和酶法 1 3 3 2mmol L 临床意义 1 血清磷脂与胆固醇密切相关 二者多成平行变动 2 磷脂增高常见于胆汁淤滞 可能与富含磷脂成分的Lp x增高有关 原发性胆汁淤积性肝硬化 高脂血症 脂肪肝 LCAT缺乏症 肾病综合征等时 3 磷脂及其主要成分的检测 对未成熟儿 胎儿 继发性呼吸窘迫综合征出现的诊断有重要意义 六 游离脂肪酸 freefattyacid FFA 测定 临床上将C10以上的脂肪酸称为FFA 测定方法 酶法和非酶法 0 4 0 9mmol L 儿童和肥胖成人稍高正常人血浆中存在LPL 可使FFA升高 因此采血后应注意在4 条件下分离血清并尽快进行测定 肝素可使FFA升高 故不可在肝素治疗时 后 采血 也不可利用抗凝血作FFA测定 不能立即检测时 标本应冷冻保存 参考范围 0 4 0 9mmol L 儿童和肥胖成人稍高 临床意义 1 生理性改变饥饿 运动 情绪激动时 饭后及用葡萄糖后可使FFA降低 故FFA检测时必须注意各种影响因素 以早晨空腹安静状态下采血为宜 2 病理性升高甲亢 未经治疗的糖尿病人 可高达1 5mmol L 注射肾上腺素或去甲肾上腺素及生长激素后 任何能使体内激素水平升高的疾病 药物等 3 病理性降低用胰岛素或葡萄糖后的短时间内 某些药物如阿司匹林 安妥明 尼克酸和心得安等 七 过氧化脂质 lipidperoxide LPO 测定 LPO 氧自由基与多聚不饱和脂肪酸反应的产物 正常情况下 LPO的含量极低 但病理情况下 脂质过氧化反应增强可导致LPO升高 从而对细胞及胞膜的结构和功能造成种种损伤 测定方法 荧光法 比色法 参考范围 荧光法 2 4 mol L比色法 男性 4 14 0 78 mol L女性 3 97 0 77 mol L 临床意义 1 生理性升高血浆 清 LPO水平有随年龄增高而增加的趋势 男性和女性的差异不明显 2 病理性增高肝疾患如急性肝炎 肝硬化等 糖尿病 动脉硬化 脑梗死 心肌梗死和高脂血症 肾脏疾病如慢性肾炎和肾功能不全 恶性肿瘤 骨质疏松症等 八 脂蛋白 x lipoprotein x Lp x 测定 测定方法 电泳法 沉淀分离法和超速离心法等 临床意义 1 LP X是胆汁淤积的敏锐而特异的生化学指标 优于总胆红素 碱性磷酸酶和 谷氨酰转肽酶 2 其含量与胆汁淤积程度相关 可用于鉴别阻塞类型 3 LP X有抗动脉粥样硬化的功能 可能会降低动脉粥样硬化的风险 评价 测定LP X的标本不宜存放 采集送检后应立即测定 因为血液中含有磷酸酯酶能分解LP X 会使测定结果减低 九 卵磷脂胆固醇酯酰转移酶 LCAT 测定 测定方法 有放射性和非放射性两种 参考范围 1 放射免疫分析法 RIA 5 19 7 05mg L2 共通基质法 37 262 502U L3 核素标记自身基质法58 79U L 临床意义 1 病理性降低急性肝炎 重症肝炎 先天性卵磷脂胆固醇酰基转移酶缺乏症 无 脂蛋白 LP 血症 Tangier病 低胆固醇血症 吸收不良综合症等 2 病理性升高原发性高脂血症 脂肪肝 胆汁淤积症初期 肾病综合症 十 脂蛋白代谢相关基因检测 载脂蛋白 脂蛋白和脂蛋白受体等基因缺陷的种类并非是单一的 而是多位点多类型 多种基因突变 不同种族 不同人群基因缺陷的位点 性质及其突变点可能不一样 目前还未找到引起AS和高脂蛋白血症的关键基因及其关键基因缺陷 位点和性质 常用的载脂蛋白基因型分析如下 ApoE多态性分析 检测方法 蛋白分型法 等电聚焦电泳法 IEF 基因分型法 基因相关技术ApoC 微卫星DNA多态性分析Apo a 基因多态性分析 十一 脂肪酸结合蛋白 fattyacidbindingproteins FABPs 能可逆地与饱和及不饱和长链脂肪酸 花生四烯酸和其他脂类九种FABPs 临床意义 近年来研究发现血清H FABP可能作为新型的心脏疾病的标志物 敏感性和特异性高 可协助临床上急性心肌梗死早期诊断L FABP与一些代谢性疾病及肾损伤相关 尿液L FABP在肾脏疾病的早期诊断中显示一定优势 A FABP在血清中的水平与代谢综合征 动脉粥样硬化等密切相关 评价 在心脏疾病的早期诊断中H FABP优于CK MB 肌钙蛋白等检测项目 尿L FABP对早期诊断急性肾小管方面优于传统项目尿素氮 十二 其他检测 近年来 为了更好的反映脂质代谢状况 出现了以下一些新的检测指标 非高密度脂蛋白胆固醇 non highdensitylipopmtein cholesterol 非HDL C 脂蛋白残粒 remnantlipoprotein RLP 小而密低密度脂蛋白 smallDenselowdensitylipoprotein sdLDL 血清脂蛋白谱致动脉粥样硬化脂蛋白谱 第三节血脂相关检测指标的临床应用 一 高血脂症的生化诊断 原发性高血脂症 分子诊断从基因水平确定改变的基础继发性高血脂症 根据疾病改变选择合适的检测指标 二 脂代谢异常与AS及其他疾病的关系 一 高脂血症与动脉粥样硬化血清总胆固醇升高与AS发病危险相关 二 高脂血症与代谢综合症 MS是一组复杂的代谢紊乱症候群 包括中心性肥胖 TG水平升高 HDL C减低 高血压 空腹血糖升高 是导致糖尿病 DM 和心脑血管疾病 CVD 的危险因素 代谢综合征 metabolicsyndrome MS 2005年 IDF颁布了代谢综合征的定义 和以往区别的是此次代谢综合征的定义强调以中心性肥胖为核心 采纳腰围作为诊断指标 其中中心性肥胖为必须 加上甘油三酯 TG 升高 HDL C减低 血压升高 空腹血糖 FPG 升高或已诊断为2型糖尿病 T2DM 四项中的任意两项 CentralobesityWaistcir