肝胆疾病的生物化学诊断

第八章 肝胆疾病的 生物化学诊断,教学内容,第一节 肝脏概述,一、解剖结构特点,二、肝脏的生物化学功能,三、肝细胞损伤时的代谢变化,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3.化学组成-含众多酶系,物质的转运基础-大量微绒毛 物质交换的基础-较高通透性能量保证的基础-线粒体丰富物质代谢的基础-亚细胞结构丰富,故肝脏有“物质代谢中枢”之称！,一、解剖结构特点,肝脏的大体解剖图,二、肝脏的生物化学功能,1. 合成和分泌：合成所有的血浆蛋白质（除-球蛋白）、胆汁酸、促进脂类消化吸收2. 加工与储存3. 生物转化作用4. 激素的灭活,三、肝细胞损伤时的代谢变化,（一）蛋白质代谢异常 急性肝损害时，血浆蛋白质浓度变化不大。 慢性肝病时:血浆白蛋白降低，-球蛋白升高，出现白蛋 白与球蛋白（A/G）的比值降低，甚至倒置。代谢胺及胺类化合物： 晚期：血浆尿素水平呈低值，血氨增高。转化和分解氨基酸：支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值下降。,（二）糖代谢异常轻度肝病时，糖代谢紊乱影响不大严重肝病时：磷酸戊糖途径和糖酵解途径相对增强，血中丙酮酸含量可显著上升。血糖紊乱：糖耐糖曲线异常，可呈低平型、高峰型、高坡型等异常曲线。血清半乳糖浓度升高。,（三）脂类代谢变化脂类消化吸收不良。 肝内脂肪氧化分解降低或脂肪合成增多或磷脂合成障碍，不能有效合成脂蛋白输出，脂肪在肝细胞内沉积而形成脂肪肝。糖代谢异常，脂肪动员增加，导致酮血症 。血浆胆固醇酯/胆固醇的比值下降。血浆脂蛋白电泳谱异常，出现低密度脂蛋白(LDL)积累 。,（四）胆红素代谢异常,1. 胆红素的来源与生成,胆红素的生成过程,衰老的RBC,Hb,胆红素a,CO和铁,胆绿素,氨基酸,血红素,珠蛋白,血红素加单氧酶,胆绿素还原酶,O2、NADPH,肝、脾、骨髓 （微粒体、胞液）,网状内皮系统,胆红素的性质：亲脂疏水，对大脑具有毒性作用,运输形式,竞争结合剂,意 义,胆红素1-球蛋白（少部分）,-如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等,胆红素白蛋白复合体（主要）,增加胆红素在血浆中的溶解度，便于运输,限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用,2. 胆红素的摄取、转化及排泄,1）摄取-胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进 入肝细胞。,肝内运输,胆红素摄取的 有效性取决于,肝细胞膜上特异的载体蛋白,肝细胞内Y蛋白和Z蛋白两种受体蛋白,以“胆红素Y蛋白”(胆红素Z蛋白) 形式送至内质网。 这是一个耗能的可逆的过程。,2）转化,部位：滑面内网质反应：结合反应（主要结合物为UDPGA）酶： 葡萄糖醛酸基转移酶。产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少量单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称为结合胆红素。目的：既有利于胆红素随胆汁排泄，又限制其通过生物膜而起到解毒作用。,胆红素 + UDP -葡糖醛酸,胆红素葡糖醛酸一酯 + UDP （10 % 20%）,UDP-葡糖醛酸基转移酶,胆红素葡糖醛酸一酯 + UDP -葡糖醛酸,胆红素葡糖醛酸二酯 + UDP （80 % 90%）,葡糖醛酸胆红素的生成,C10,胆红素葡糖醛酸二酯的结构,返回节,结合胆红素和未结合胆红素对比：,（游离）,3）排泄,结合胆红素通过毛细胆管膜上的主动转运载体，从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中，再随胆汁排入肠道。转运形式：逆浓度梯度的能量依赖的主动转运过程。,3. 胆红素在肠道中的变化,胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原,胆 素：i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素,胆素,胆素原,游离胆红素,结合胆红素,-葡萄糖醛酸苷酶,还原,氧化,葡萄糖醛酸,概念 肠道中有少量（10-20%）的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分（95%）再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环。,胆素原的肠肝循环,胆红素代谢通路,（1020%）,25%,胆素,1）黄疸的概念： 凡能引起胆红素生成过多、或肝细胞对胆红素的摄取、结合和排泄过程发生障碍等因素均可使血中胆红素增高，而出现高胆红素血症。 胆红素是金黄色色素，当血清中浓度高时，则可扩散入组织，组织被染黄，称为黄疸。隐性黄疸：17.2 ， 34.2 mol/L，外观看不出。显性黄疸：34.2 mol/L，有黄染的现象。,4. 胆红素代谢紊乱与黄疸,2）黄疸的类型,根据肉眼可否见到黄染现象分为： -显性黄疸和隐性黄疸。根据发病原因可分为： -溶血性、肝细胞性和梗阻性黄疸。根据病变部位可分为： -肝前性、肝性和肝后性黄疸。根据血中升高的胆红素的类型分为： -高未结合胆红素性黄疸及高结合胆红素性黄疸。,3）黄疸的成因与发生机制,胆红素形成过多肝细胞处理胆红素的能力下降 胆红素在肝外的排泄障碍,a. 胆红素形成过多-溶血性黄疸 代谢特点血中未结合胆红素含量增高；总胆红素升高，结合胆红素不变。 未结合胆红素不能由肾小球滤过，故尿中无胆红素排出。 肝最大限度地处理和排泄胆红素，因而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。尿中排出的胆素原也相应增加，胆红素阴性。 -高未结合胆红素血症,返回节,b.胆红素排泄障碍-阻塞性黄疸 代谢特点血中结合胆红素含量增高，总胆红素升高，结合胆红素占总胆红素的50%以上。 结合胆红素能被肾小球滤过，尿中出现胆红素。 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。 尿中排出的胆素原也相应变少，胆红素阳性。 -高结合胆红素血症,返回节,c.肝细胞处理能力下降-肝细胞性黄疸 代谢特点血中两种胆红素含量都增高。总胆红素升高，结合胆红素占总胆红素的35%以上。 结合胆红素可由肾小球滤过，尿中出现胆红素。 结合胆红素在肝内生成减少，粪便颜色变浅。 尿中胆素原含量变化不定。一方面是从肠吸收的胆素原不能有效地随胆汁排出，使血中胆素原增加，尿中胆素原增加；另一方面是肝实质性损伤及炎症、肿胀等造成肝、胆管阻塞，结合胆红素不能排入肠道，尿中胆素原减少。 -高未结合和结合胆红素血症,返回节,三种类型黄疸的实验室鉴别诊断,新生儿生理性黄疸的成因,出生后，血液内原来过多的红细胞被破坏，未结 合胆红素生成过多。肝细胞内载体蛋白Y蛋白少，肝细胞摄取未结合 胆红素的能力不足。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。肝细胞胆汁分泌器发育不完善，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。,（五) 胆汁酸代谢异常,1.胆汁酸的类型,按结构分按来源分,游离胆汁酸-CA,CDCA,DCA,LCA,结合胆汁酸-与甘氨酸或牛磺酸结合,初级胆汁酸,次级胆汁酸,例：胆酸,例：鹅脱氧胆酸,游离胆汁酸,返回节,例：牛磺胆酸,例：甘氨胆酸,结合胆汁酸,返回节,概念：是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸。类型：胆酸(CA)、鹅脱氧胆酸(CDCA)及相应结合型胆汁酸。部位：肝细胞的胞液和微粒体中原料：胆固醇,初级胆汁酸,概念：在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-羟基脱 氧后生成的胆汁酸类型：脱氧胆酸(DCA) 、石胆酸(LCA)及相应结合型胆汁酸部位：小肠下段和大肠,次级胆汁酸,返回节,2.胆汁酸的功能,1）促进脂类的消化吸收 胆汁酸能降低油/水相两相的表面张力，使脂类乳化成细小微团，便于消化吸收。2）抑制胆汁中胆固醇的析出 胆汁酸盐可使胆固醇形成可溶性微团，使之不易结晶沉淀。,3. 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）,鹅脱氧胆酸（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,2) 次级胆汁酸形成,初级胆汁酸,次级胆汁酸,返回节,初级胆汁酸,次级胆汁酸,返回节,概念： 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，95%的胆汁酸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。,3) 胆汁酸肠肝循环,返回节,胆汁酸肠肝循环的过程,返回节,1. 急慢性肝胆疾病患者，血清BA水平升高；慢性活动性肝炎复发时，血清BA水平升高早于酶学。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（TBA正常，胆红素）、胆汁淤积症（TBA 胆红素正常）和胆汁淤积性黄疸（TBA 胆红素） 。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。,4）肝胆疾病与TBA,返回节,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。,5）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。,6）高脂蛋白血症与胆汁酸代谢,返回节,1.肝细胞损害导致的肝功能障碍不包括 （ ） A.糖代谢障碍 B.电解质代谢紊乱 C.胆汁分泌障碍 D.内毒素清除障碍 E.激素灭活功能障碍 2.肝功能不全是指 （ ） A.肝脏分泌功能障碍 B.肝脏解毒功能障碍 C.肝脏合成功能障碍 D.肝脏各种细胞功能障碍所致的临床综合征 E.肝脏代谢功能障碍 3.肝功能障碍包括 （ ） A.肝性腹水 B.胆汁排泄障碍 C.胆汁分泌障碍 D.凝血功能障碍 E.以上都是 4.肝功能障碍时产生高胆红素血症的原因中下列哪一项不存在 （ ） A.肝脏摄取胆红素障碍 B.肝脏合成胆红素障碍 C.肝脏酯化胆红素障碍 D.肝脏运载胆红素障碍 E.肝脏排泄胆红素障碍 5.体内生物转化作用最强的器官是（ ）A. 肾脏 B. 胃肠道 C. 肝脏 D. 心脏 E. 胰腺6.以下血浆蛋白质不在肝脏合成的是（ ）A.清蛋白 B.凝血酶原 C.免疫球蛋白 D.纤维蛋白原 E.前清蛋白,7. 下列哪一种胆汁酸属于初级胆汁酸？A.石胆酸B. 胆酸 C. 脱氧胆酸 D.雄脱氧胆酸 E.甘氨脱氧胆酸8.属于次级胆汁酸的是：A.石胆酸B.甘氨胆酸 C.牛磺胆酸 D.甘氨鹅脱氧胆酸 E. 牛磺鹅脱氧胆酸9. 生物转化过程最重要的方式是：A. 使药物失活 B. 使生物活性物灭活 C. 使毒物毒性降低D. 使非营养物质极性增加，利于排泄E. 使某些药物药性更强或毒性增加10胆红素在血液中主要与哪一种血浆蛋白结合而运输A.球蛋白 B.球蛋白 C.球蛋白 D.白蛋白 E. 清蛋白11.下列对结合胆红素的叙述哪一项是正确的A.主要是双葡萄糖醛酸胆红素 B.与重氮试剂呈间接反应C.水溶性小 D. 随正常人尿液排出 E. 易透过生物膜名词解释：1.生物转化作用2.初级胆汁酸3.次级胆汁酸4.胆素原的肠肝循环5.胆汁酸肠肝循环6.隐性黄疸7.显性黄疸,一、肝病时的血清蛋白质异常,第二节 肝胆疾病生物化学检测指标,代谢性肝功能实验,二、血氨,检测方法可分为直接法和间接法。直接法指不 需从全血中分离氨，包括酶法和氨电 极法；间接法指先从全血中分离出氨 再进行测定，包括微量扩散法、离子 交换法。还有较新的干化学法。目前 应用较多的是谷氨酸脱氢酶速率法。,50,参考区间 18 72mol/L（酶法）临床意义主要用于肝昏迷的监测和处理。高血氨有神经毒性，容易引起肝性脑病。可用于儿童Reye综合征的诊断。血氨降低见于低蛋白饮食、贫血。,三、血清总胆红素、结合胆红素及非结合胆红素,临床意义 判断有无黄疸、黄疸程度及演变过程根据黄疸程度推断黄疸病因 根据胆红素升高程度判断黄疸类型 根据结合胆红素与总胆红素比值，可协助 鉴别黄疸类型,三种类型黄疸的实验室鉴别诊断,四、血清总胆汁酸及结合胆酸,参考区间 总胆汁酸：4.92.38mol/L， 餐后2h TBA为：8.222.91mol/L（酶法）临床意义 反映肝细胞损害的一个敏感指标，不仅用于临 床诊断，而且还能反映病情和估计疾病预后。 病理性增高见于肝细胞损害（急慢性肝炎、肝 硬化等）、胆道梗阻（肝内外胆管梗阻）、门 脉分流等。 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。,五、血清酶类,（一）血清转氨酶及其同工酶 临床意义：肝损伤的一项很灵敏的指标。急性肝损害时，血清ALT水平可在临床症状（如黄疸）出现之前就急剧升高，且ALTAST。DeRitis比值，即AST/ALT之比。急性肝炎是时DeRitis比值1，肝硬化时DeRitis比值2，肝癌时DeRitis比值3。 重症肝炎时由，血中ALT逐渐下降，而胆红素却进行性升高，出现所谓“酶胆分离”现象，胆道梗阻时，ALT中度升高，梗阻缓解后12周即可恢复正常。 AST亦可升高。 慢性肝炎特别是肝硬化时，AST升高程度超过ALT。,（二）血清碱性磷酸酶及其同工酶,临床意义：肝胆疾病：阻塞性黄疸、急性或慢性黄疸性肝炎、肝癌等患者血清ALP均有不同程度的增高。骨骼疾病：由于骨的损伤或疾病使成骨细胞内所含高浓度的ALP释放进入血液中，引起血清ALP活性增高。营养不良、严重贫血、重金属中毒等ALP也有不同程度的升高 。,（三）血清-谷氨酰基转肽酶及其同工酶,临床意义： -GT是肝胆疾病检出阳性率最高的酶，主要用于胆汁淤滞及肝占位性病变的诊断。 肝内外阻塞性黄疸患者血清-GT均显着升高，其幅度 与阻塞程度呈正相关 病毒性和肝硬化患者-GT亦可呈中度升高，但不及阻 塞性黄疸明显。 -GT显着性升高是酒精性肝病的重要特征肝癌患者-GT活性显着升高，动态观察可监测疗效、 判断预后。-GT同工酶分为-GT1、-GT2、-GT3和-GT4四种。,（四）血清5，-核苷酸酶,临床意义5，-NT活性增高常见于各种肝胆疾病，且与病情严重程度呈正相关。 5，-NT是诊断肝肿瘤及消化道肿瘤的非常灵敏的酶学指标，可提高AFP阴性肝癌的检出率。 能协助判断ALP升高是肝胆系统疾病还是骨骼系统疾病，在骨骼系统疾病中一般不升高。有助于鉴别诊断肝细胞性黄疸和阻塞性黄疸，后者5，-NT明显高于前者。,（五）-L-岩藻糖苷酶,临床意义AFU是原发性肝癌的诊断标志物。 AFU和AFP联合应用，可提高原发性肝癌的阳性诊断率。慢性肝炎和肝硬化患者血清AFU也增加，但一般仅轻度升高。用于岩藻糖苷蓄积病的诊断,（六）单胺氧化酶,临床意义 肝脏纤维化的诊断：肝硬化和吸血虫性肝纤维化，PH活性明显增高；而转移性肝癌、急性肝炎、轻型慢性肝炎，PH大多正常。肝脏病变随访及预后诊断,一、急性肝损伤,血清酶 急性肝损伤的主要实验室指标变化特征是转氨酶的显著升高，同时伴有血清胆红素的升高。AST/ALT1，是诊断急性病毒性肝炎的重要检测指标。重症肝炎时则是ASTm大量出现于血清中。ALP可升高，但一般不会超过其参考值上限的3倍。,第三节 肝胆疾病主要生物化学检测指标 变化的临床应用,胆红素急性肝损伤时的血清胆红素与阻塞性黄疸一致，是以结合胆红素升高为主。黄疸型肝炎血清直接和间接胆红素均升高，但前者高于后者，尿胆红素和尿胆原也增加。,血清蛋白质急性肝炎时，蛋白合成代谢变化不大，血 清蛋白质可在正常范围内。慢性肝炎中度以上、肝硬化、（亚急性及 慢性）重型肝炎时白蛋白