肝脏疾病的生物化学诊断

,肝胆疾病的生物化学诊断,第八章,主要内容,肝脏解剖结构及生化功能,肝脏生物转化作用,肝脏疾病的临床生物化学,肝功能实验室检查,第一节 肝脏的解剖结构特点 及其生物化学功能,肝是人体最大的实质性器官肝也是体内最大的腺体肝具有复杂多样的生物化学功能,肝门静脉系肝动脉系肝静脉系肝内胆道系,1、血管丰富-门静脉和肝动脉双重血供，且有肝静脉和胆道系统排泄。2、微细结构 物质转运基础大量微绒毛 物质交换基础较高通透性 能量保证基础线粒体丰富 物质代谢基础亚细胞结构丰富3、化学组成含较多酶系,故肝脏有“物质代谢中枢”之称,（一）肝脏的解剖结构特点,肝脏的生物化学功能,人肝细胞生长因子结构,1. 代谢功能（参与糖、蛋白质、脂类和维生素等物质代谢）2. 生物转化作用3. 分泌和排泄功能4. 造血功能5. 激素的灭活6. 肝脏再生功能 7、免疫功能,肝细胞生长因子(epatocyte growth factor;HGF)目前已知生物活性最广泛的生长因子之一，在肝中的主要来源是非实质细胞，在肝外的许多细胞甚至包括血小板中都能发现，是多种细胞类型的促分裂原，也能改变细胞的运动性。 HGF是一种血源性促肝细胞生长因子 ,其作用广泛 ,如 :促进细胞分裂、运动、对肿瘤细胞毒性作用等 ,并且在肝脏再生及肝脏疾病的诊断 ,治疗中有重大潜力。,加工储存氨基酸、糖、脂肪酸、胆固醇、脂类、维生素等. 合成血浆蛋白(除-球蛋白)。 合成分泌胆汁酸，调节胆固醇代谢,促进脂肪吸收。 加工处理各种非营养物质。 激素降解主要部位。,（二）肝脏的生物化学功能,(三)肝细胞损伤时的代谢变化,1、合成血浆蛋白（血浆清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、载脂蛋白等）（ -球蛋白由浆细胞合成）血清总蛋白： 6075 g/L清(白)蛋白(A)：4055 g/L球蛋白（G）： 2030 g/L A/G比值： 1.52.5,急性肝病：蛋白浓度变化不大。慢性肝病：清蛋白合成 -球蛋白A/G比值倒置： A/G 34.2mol/L,（二） 黄疸的类型 病因 部位 胆红素类型 溶血性黄疸 肝前性 高未结合胆红素性 肝细胞性黄疸 肝 性 阻塞性黄疸 肝后性 高结合胆红素性,(三) 黄疸的成因与发生机制,胆红素形成过多:高未结合胆红素血症,引起原因: 1.溶血造成红细胞破坏增加;2.造血功能紊乱,无效红细胞生成.肝细胞处理胆红素的能力下降:未结合结合胆红素均增高.由于肝细胞病变对未结合胆红素摄取、转化、排泄障碍。胆红素在肝外的排泄障碍：结合胆红素增高。由于胆汁排泄受阻造成。,1.胆红素形成过多-溶血性黄疸 代谢特点未结合胆红素 ；总胆红素 。结合胆红素仅为总胆红素的20%。尿中胆红素阴性。 肠道中形成的胆素原增多，粪便排出的胆素原也增多，粪便颜色加深。 尿胆素原也相应增加，胆红素阴性。 -高未结合胆红素血症,2.肝细胞处理能力下降-肝细胞性黄疸 未结合胆红素 ；结合胆红素 。总胆红素 ，结合胆红素占总胆红素的35%以上。 尿胆红素阳性。 结合胆红素在肝内生成减少，粪便颜色变浅。 尿中胆素原含量不定。 -高未结合和结合胆红素血症,3.胆红素排泄障碍-阻塞性黄疸 结合胆红素 ，总胆红素 ，结合胆红素占总胆红素的50%以上。 尿胆红素阳性。 胆红素不易或不能随胆汁排入肠道，因而肠腔胆素原很少或缺失，粪便颜色变浅或呈灰白色。 尿胆素原相应变少，胆红素阳性。 -高结合胆红素血症,包头医学院第二附属医院检验报告单姓名： 梁淑贤 病人类型：住院 床号：39 标本类型：血性别：女 住院号：Y21724 费别：市医保 送检时间：2011/03/18 11：1年龄：72岁 科 室：消化科12 诊断：肝硬化 备注：黄疸 项目 结果 参考值 单位 项目 结果 参考值 单位 总胆红素 215.2 5-21 低密度脂蛋白 0.35 1.9-3.6 直接胆红素 103.9 0-6 尿素 31.7 2.8-7.2 间接胆红素 84.9 0-16 肌酐 187.1 44-127 谷丙 26 0-45 尿酸 590 150-420 谷草 52 0-40 LDH 187 140-271 GGT 14.9 0-64 CK 128 20-190 ALP 267 30-120 CK-MB 21 0-25 TP 45.4 60-83 HBDH 106 80-180 ALB 24 35-55 K 4.37 3.5-5.3 GLO 21.4 20-38 NA 126.79 135-145 A/G 1.12 1.5-2.5 CL 89.37 96-108 TBA 283.2 0-12 CA 2.22 2.1-2.6 GLU 8.44 3.9-6.1 P 1.11 0.8-1.45 TG0.31 0.1-1.7 MG 0.51 0.73-1.06 CHOL 0.64 2.33-5.5 AMY 47 0-140 HDL 0.17 0.8-1.85送检医生: 王觅柱 检验日期:2011/03/18 报告日期: 2011/03/18 审核者:刘君 检验者;本报告只对本时所检测的标本负责,职有疑问,请及时反馈. 联系电话红细胞过多被破坏，未结合胆红素生成过多。（Y蛋白少），肝细胞内胆红素葡萄糖醛酸基转移酶生成不足，结合胆红素生成少。肝发育不完善，对肝胆汁分泌的潜力不大。母乳中含有孕二醇，对葡萄糖醛酸基转移酶有 抑制作用。,新生儿生理性黄疸的成因,新生儿生理性黄疸,三种类型黄疸的实验室鉴别诊断,肝细胞性黄疸和梗阻性黄疸实验室鉴别诊断,（一）胆汁（bile)的分泌：生成：肝 肝胆汁 胆囊胆汁 十二指肠 成分：胆汁酸（50%以上）、胆红素、蛋白质、脂肪酸、胆固醇、卵磷脂生理功能：促进脂类有吸收，同时将体内代谢产物和生物转化产物如胆固醇、胆红素及药物等排入肠道。,二、胆汁酸代谢及其异常,两种胆汁的百分组成和部分性质,胆盐的作用,胆汁的乳化作用,微溶胶颗粒,初级胆汁酸（肝细胞）次级胆汁酸（肠道）,游离胆汁酸结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）游离胆汁酸结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,(二)胆汁酸（bile acids)的种类：,初级胆汁酸,初级游离胆汁酸初级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,胆酸(CA)鹅脱氧胆酸(CDCA)牛磺酸胆酸甘氨酸胆酸甘氨酸鹅脱氧胆酸牛磺酸鹅脱氧胆酸,2. 胆汁酸代谢,1) 初级胆汁酸形成,还原、侧链修饰,胆酸（3，7，12 三羟胆固烷酸，CA）,脱氧胆酸（3，7二羟胆固烷酸，CDCA）,7，12二羟 4胆固烯3酮,7羟4胆固烯3酮,7羟胆固醇,胆固醇,12羟化酶,氧化异构,7羟化酶,次级胆汁酸,次级游离胆汁酸次级结合胆汁酸（甘氨酸/牛磺酸）,脱氧胆酸(DCA)石胆酸(LCA)甘氨脱氧胆酸牛磺脱氧胆酸甘氨酸石胆酸牛磺酸石胆酸,人胆汁中的胆汁酸以结合型为主，甘氨酸结合多于牛磺酸结合。,肝脏胆固醇CA/CDCA游离型)(甘氨酸/牛磺酸)结合型,7a-羟化酶,胆汁,CA/CDCA,DCA/LCA(次级游离型),7a-脱羟酶,细菌,95%重吸收,肠道,次级结合型,初级结合型,（三）胆汁酸代谢,胆汁酸肠肝循环的过程,回肠,概念： 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。意义： 将有限的胆汁酸反复利用以满足人体对胆汁酸的生理需要，促进脂类的消化吸收。,胆汁酸肠肝循环,(三)胆汁酸代谢异常,1.胆汁酸代谢遗传性缺陷：2.肝胆疾病的代谢异常：3.肠道疾病时的胆汁酸代谢：4.高脂蛋白血症与胆汁酸代谢,1. 肝胆疾病患者，血清胆汁酸水平无区别升高。2. 对肝功能评估具有较高的诊断灵敏度，尤其是餐后小时检测。3. TBA检测可用来区别高胆红素血症和胆汁淤积。4. CA/CDCA比值可作为胆道梗阻性病变和肝实质细 胞性病变的鉴别指标。比值，见于胆道梗阻性病变；反之，见于肝实质细胞性病变。,肝胆疾病与TBA,包头医学院第二附属医院检验报告单姓名： 李桂珍 病人类型：住院 床号：18 标本类型：血性别：女 住院号：Y21724 费别：市医保 送检时间：2011/03/18 11：1年龄：57岁 科 室：消化科1 诊断：肝硬化 备注： 项目 结果 参考值 单位 项目 结果 参考值 单位 总胆红素 26.9 5-21 低密度脂蛋白 2.27 1.9-3.6 直接胆红素 10.9 0-6 尿素 4.79 2.8-7.2 间接胆红素 16.0 0-16 肌酐 69.8 44-127 谷丙 49 0-45 尿酸 140 150-420 谷草 111 0-40 LDH 187 140-271 GGT 151.1 0-64 CK 128 20-190 ALP 267 30-120 CK-MB 21 0-25 TP 80 60-83 HBDH 106 80-180 ALB 31.9 35-55 K 4.37 3.5-5.3 GLO 48.1 20-38 NA 143.3 135-145 A/G 0.66 1.5-2.5 CL 103.9 96-108 TBA 104.9 0-12 CA 2.22 2.1-2.6 GLU 7.17 3.9-6.1 P 1.11 0.8-1.45 TG0.56 0.1-1.7 MG 0.89 0.73-1.06 CHOL 4.08 2.33-5.5 AMY 47 0-140 HDL 1.27 0.8-1.85送检医生: 刘文军 检验日期:2011/03/18 报告日期: 2011/03/18 审核者:刘君 检验者;本报告只对本时所检测的标本负责,职有疑问,请及时反馈. 联系电话在小肠疾病时，可引起胆汁酸代谢异常，如回肠切除、炎症或分流（如造漏）等，因胆汁酸的肠肝循环受阻，胆汁酸回到肝脏的量减少，血清胆汁酸水平降低；同时，由于胆汁酸返回肝脏减少，反馈抑制减弱，致肝脏胆汁酸的合成加速，血清胆固醇浓度减低。可见血清胆汁酸水平降低是回肠功能紊乱的一个反映。,肠道疾病与TBA,胆汁酸的生成是内源性胆固醇的主要代谢去路，而胆汁酸的合成又依赖自身的负反馈调控。 肝细胞依靠胆汁酸的乳化及其形成的混合微团作用而随胆汁分泌排泄胆固醇，因此胆汁酸的合成和分泌必然影响胆固醇的排泄。 胆汁酸协助食物胆固醇的吸收，而吸收的胆固醇可直接调控肠壁细胞及肝细胞内胆固醇的合成。 因此，高脂蛋白血症时的代谢紊乱必然涉及胆汁酸的代谢异常。,高脂蛋白血症与胆汁酸代谢,乙醇性肝病,第四节 肝病的生物化学代谢紊乱,一、肝硬化的临床生物化学,缺氧和炎症刺激，导致胶原纤维合成增强。以I型及型为主。机体免疫机能不足，肝细胞反复遭受HBV破坏，以及肝细胞结节状再生，纤维组织不断增生，导致肝硬化。跟Kuffer细胞分泌多种细胞因子及胶原酶等生物活性物质以及储脂细胞产生胶原等有关。涉及许多遗传因素，这已成为肝细胞对损伤反应的独立病原因素。肝细胞和胆管上皮细胞内角蛋白的表达异常等都与肝纤维化有关。,1.肝硬化的生物化学机制,2. 肝纤维化的生物化学诊断,1. 血清蛋白质检测- TP,ALB,A/G,球蛋白2.血清胆红素与胆汁酸-两者呈不同程度升高 3. 血清酶类-ALT，AST，MAO等4. 凝血酶原时间延长，且VitK不能加以纠正,其他生物化学检查-透明质酸（HA），层黏连蛋白（LN），型胶原前肽（PIIIP），IV型胶原等均不同程度增高。 对肝硬化的确诊及疗效观察目前仍依靠穿刺肝组织活检。,肝功能实验,包头医学院第二附属医院检验报告单姓名： 李桂珍 病人类型：住院 床号：18 标本类型：血性别：女 住院号：Y21724 费别：市医保 送检时间：2011/03/18 11：1年龄：57岁 科 室：消化科1 诊断：肝硬化 备注： 项目 结果 参考值 单位 项目 结果 参考值 单位 总胆红素 26.9 5-21 低密度脂蛋白 2.27 1.9-3.6 直接胆红素 10.9 0-6 尿素 4.79 2.8-7.2 间接胆红素 16.0 0-16 肌酐 69.8 44-127 谷丙 49 0-45 尿酸 140 150-420 谷草 111 0-40 LDH 187 140-271 GGT 151.1 0-64 CK 128 20-190 ALP 267 30-120 CK-MB 21 0-25 TP 80 60-83 HBDH 106 80-180 ALB 31.9 35-55 K 4.37 3.5-5.3 GLO 48.1 20-38 NA 143.3 135-145 A/G 0.66 1.5-2.5 CL 103.9 96-108 TBA 104.9 0-12 CA 2.22 2.1-2.6 GLU 7.17 3.9-6.1 P 1.11 0.8-1.45 TG0.56 0.1-1.7 MG 0.89 0.73-1.06 CHOL 4.08 2.33-5.5 AMY 47 0-140 HDL 1.27 0.8-1.85送检医生: 刘文军 检验日期:2011/03/18 报告日期: 2011/03/18 审核者:刘君 检验者;本报告只对本时所检测的标本负责,职有疑问,请及时反馈. 联系电话包头医学院第二附属医院检验报告单姓名： 梁淑贤 病人类型：住院 床号：39 标本类型：血性别：女 住院号：Y21724 费别：市医保 送检时间：2011/03/18 11：1年龄：72岁 科 室：消化科12 诊断：肝硬化 备注：黄疸 项目 结果 参考值 单位 项目 结果 参考值 单位 总胆红素 215.2 5-21 低密度脂蛋白 0.35 1.9-3.6 直接胆红素 103.9 0-6 尿素 31.7 2.8-7.2 间接胆红素 84.9 0-16 肌酐 187.1 44-127 谷丙 26 0-45 尿酸 590 150-420 谷草 52 0-40 LDH 187 140-271 GGT 14.9 0-64 CK 128 20-190 ALP 267 30-120 CK-MB 21 0-25 TP 45.4 60-83 HBDH 106 80-180 ALB 24 35-55 K 4.37 3.5-5.3 GLO 21.4 20-38 NA 126.79 135-145 A/G 1.12 1.5-2.5 CL 89.37 96-108 TBA 283.2 0-12 CA 2.22 2.1-2.6 GLU 8.44 3.9-6.1 P 1.11 0.8-1.45 TG0.31 0.1-1.7 MG 0.51 0.73-1.06 CHOL 0.64 2.33-5.5 AMY 47 0-140 HDL 0.17 0.8-1.85送检医生: 王觅柱 检验日期:2011/03/18 报告日期: 2011/03/18 审核者:刘君 检验者;本报告只对本时所检测的标本负责,职有疑问,请及时反馈. 联系电话二.乙醇性肝脏疾病的生物化学,来源：饮酒吸收部位：胃30，小肠70代谢器官：肝代谢9098%，尿液及呼吸排出210每日代谢量：240g/成人每日乙醇与脂肪肝、肝炎、肝硬化密切相关（指长期大量饮酒者）了解乙醇代谢及对其检测,代谢通路,乙醇脱氢酶氧化体系 微粒体乙醇氧化体系 NADPH氧化酶过氧化氢酶体系 黄嘌呤氧化酶过氧化氢酶体系,1.乙醇在机体内的代谢,(一)乙醇在体内的代谢1、ADH乙醇氧化体系：即乙醇脱氢酶催化的乙醇氧化体系CH3CH2OH+NAD CH3CHO+NADH+H+CH3CHO CH3COOH 乙酰辅酶A 三羧酸循环占7580，释能,ADH,ADH,2、微粒体乙醇氧化体系（MEOS）CH3CH2OH+NADPH+H+O2MEOSCH3CHO+NADP+H2O占2025，耗能 其它途径:略,3、氧化酶-过氧化氢体系，催化反应：4、黄嘌呤氧化酶-过氧化酶体系，催化反应：次黄嘌呤+ H2O+O2 黄嘌呤+H2O2H2O2+CH3CH2OH 2H2O+CH3CHO,NADPH+H+O2 NADP+H2O2H2O2+CH3CH2OH 2H2O+CH3CHO,NADPH,过氧化物酶,过氧化物酶,黄嘌呤氧化酶,(二) 乙醇代谢对机体的影响,1、代谢物的毒性效应2、NADH/NAD比值改变在ADH乙醇氧化体系中，NAD生成NADHNADH/NAD比值乳酸利用。NADH使丙酮酸还原为乳酸酸中毒肾对尿酸的排泄高尿酸血症,3、对糖、氨基酸、水盐、维生素D及药物代谢的影响,血糖:NADH丙酮酸氧化性脱羧、脂肪酸氧化、三羧酸循环障碍糖异生障碍,糖原储备氨基酸:蛋白质代谢障碍,YGT,谷氨酸脱氢酶活性（GDH）水电解质:脱水,也可有酸中毒发生维生素D:肠道吸收摄取不足药物:影响或改变药物的效果，有抗药性或药 物中毒作用,乙醛的毒性作用：损伤肝细胞线粒体，使其呼吸和脂肪酸氧化功能受损。乙醛与儿茶酚胺缩合形成近似吗啡前身物质的四氢异喹啉，导致酒瘾。另外，代谢还产生幻觉和精神障碍的物质。使内源性儿茶酚胺释放增多刺激交感神经兴奋致乙醇性心肌病。抑制肝和脑的辅酶A的活性和脑内Na+-K-ATP酶活性。引起维生素B6缺乏引起乙醇戒断症状,(三)乙醇性肝损伤与胎儿乙醇综合征,1、乙醇性脂肪肝：原因:大量摄取乙醇,使脂肪在肝脏内增加。发生率:长期饮酒者为7080脂肪来源:饮食中摄取,外周组织和肝内合成发生机制：大量饮酒儿茶酚胺储存脂肪动员高脂血症（主要TG）同时NADHNAD三羧酸循环及脂肪酸氧化受抑制加之脂蛋白的合成及分泌减少脂肪在肝中沉积,2、乙醇性肝炎:病理表现以肝细胞坏死发生机制：蛋白质分泌障碍及贮留,肝内脂肪增加线粒体及内质网的损伤：乙醇在微粒体氧化时，使氧自由基过氧化 脂质代谢亢进使耗氧量由于IgA，WBC粘附力等免疫功能异常,3、胎儿性乙醇综合征,（四）乙醇性肝病的生物化学检测指标,AST 、ALT 、AST/ALT2 、ALP 、r-GT、转铁蛋白异质体（无糖基结合）高尿酸血症、高乳酸血症、高甘油三脂血症、低血糖,三、肝昏迷的临床生物化学,1. 概念 即肝性脑病，是各种严重的肝病（如：严重的肝功能不全）的并发症或终末表现，是以代谢紊乱为基础、临床以意识障碍和昏迷为主要表现的中枢神经系统功能紊乱的综合征。2.发病机制(1) 氨中毒学说(2) 假性神经递质学说(3) 胰岛素、血浆氨基酸失衡学说(4) 短链脂肪酸中毒学说,血清胆红素显著增高。血清清蛋白减低。低胆固醇血症。AST及ALP由高值转为低值。血尿素氮呈低值。血糖降低。凝血酶原时间延长。血浆纤维蛋白原呈低值。血氨增高。血液pH增高，PCO2降低（呼吸性碱中毒）等。,3.肝昏迷的生物化学诊断,四、肝癌的临床生物化学,1. 肝癌的生化机制,肝C原癌基因,细胞癌变,细胞内基因表达失控,癌基因产物(癌蛋白),点突变，基因易位基因扩增,物理，化学生物等,激活,激活,此过程还伴有抑癌基因的缺失或失活,AFP及AFP异质体：肝C癌、卵黄囊肿瘤、肝硬化、慢肝时，并可对原发性肝癌进行鉴别诊断，阳性率在7080。AFU（岩藻糖苷酶）：原发性肝癌的诊断标志，与AFP联合检测可使阳性率达90左右。 -GT及同工酶、5-NT及其同工酶等：联合检测，以最大限度地提高阳性率，减少假阳性及假阴性的产生。,2. 肝癌的生物化学诊断,第五节肝胆疾病的肝功能实验室检查,一、肝脏分泌与排泄功能实验,二、代谢性肝功能实验,三、肝胆疾病的临床酶学,四、肝脏疾病的特殊检查,物质代谢功能生物转化作用分泌排泄功能,肝功能实验LIVER FUNCTION TEST,一、肝脏分泌与排泄功能实验,1.内源性物质的分泌与排泄： 如胆红素、胆汁酸检测等。2.外源性物质的清除能力检测： 有溴酚钠（BSP）、吲哚绿、氨基比林和利多卡因清除实验。因其在血清中滞流量与肝血流、肝细胞功能、及胆道的通畅有关。能反映以上情况。,二、代谢性肝功能实验,肝病时的血清蛋白质异常,糖代谢检测指标,脂类代谢检测指标,三、肝胆疾病的临床酶学,反映肝C损伤时：ALT、 AST、LDH、反应肝C损伤程度：AST，因AST主要存在于线粒体中(ASTm)反映肝脏合成能力：CHE、LCAT肝纤维化：MAO、-脯氨酰羟化酶(- PH)反映胆汁淤积为主的酶类： r-GT、ALP、5-NT,肝病酶学的临床意义,梗阻性黄疸和肝炎时血清酶的变异特点,四、肝脏疾病的特殊检查,1.肝活检-适应症与禁忌证可能的应用价值明确肝肿大、黄疸、腹水、胃肠道出血或异常肝功能或血清酶水平的原因。确诊可能的肝病如慢性肝炎、肝硬化、脂