内分泌疾病的生化检验

第十三章内分泌疾病的生物化学检验,教学内容,本章要求：掌握 激素、内分泌的概念与特点。 掌握 生长激素、甲状腺、肾上腺功能 紊乱的生物化学检验。 熟悉 性腺功能紊乱的生物化学检验。 了解 主要激素的生物本质、结构。,第一节 概述一、内分泌及调控内分泌（endocrine）: 指机体通过腺体或特定的细胞，合成具有生物活性的物质并释放入血液循环中，调节各系统、器官、细胞代谢和功能，维持内环境稳定的过程。激素（hormone）：内分泌系统传递信息的活性物质。,下丘脑,高级中枢、应激等其他刺激,调节激素A,调节激素B,腺垂体,靶组织,功能激素 C,下丘脑垂体内分泌腺调节轴,激素分泌的调节,二、激素的分类与作用机制,1. 激素的分类肽类和蛋白质 ：下丘脑激素、垂体激素 胃肠激素等类固醇 ：肾上腺皮质激素、性激素氨基酸衍生物 ：甲状腺激素 肾上腺髓质激素等脂肪酸衍生物 ：前列腺素等,2. 激素的作用特点,高度特异性微量而高效（高度亲和性）结合的可逆性量-效性与饱和性类似化合物的可竞争性,（一）内分泌疾病常用的生物化学诊断方法1. 激素生物效应及其生化标志物的检测 有辅助诊断价值 2. 激素或其代谢物的直接测定 直接证据，最常用,三、内分泌疾病常用生物化学检测方法 及评价,3.动态功能试验（dynamic function test） 应用特异性刺激物或抑制物，作用于激素分泌调节轴的某一环节，分别测定使用前后相应靶激素水平的动态变化，以反映内分泌功能。 判断疾病的病变部位和性质 分类：兴奋试验和抑制试验,4. 其他检测方法 t1/2短 测定激素前体或激素作用介导物高血浆蛋白结合率 联合测定激素结合蛋白自身抗体检测异源性激素综合征： 部位：非内分泌组织肿瘤细胞 特征：自主性分泌，分泌量大,（二）内分泌疾病诊断实验室常用的检测技术,1生物化学分析法 ：HPLC，质谱分析,2标记免疫分析法：,ELISA 酶联免疫分析RIA 放射免疫分析EMIT 均相酶放大免疫分析技术CLIA 发光免疫分析 FIA 荧光免疫分析TrFIA 时间分辨荧光免疫分析,（三） 激素水平测定的影响因素,1生物节律性变化,2年龄 ：甲状腺激素，性激素等,3药物 ：抗精神病药，口服避孕药等,4妊娠,5体位 ：肾上腺素，去甲肾上腺素等,连续动态观察可靠性高,多项指标的联合检查可获取更多信息,实验室严格的质量控制,检测结果结合临床才能做出正确的诊断,了解指标意义及局限性，正确选择检测项目,（四） 内分泌疾病检测结果评价的基本原则,配对激素、动态功能试验定位定性,2. 临床应用价值评价,1. 方法学评价,第二节 下丘脑垂体内分泌功能紊乱 的生物化学检验,下丘脑,一、下丘脑垂体内分泌功能及调节,Adrenocorticotropic Hormone（ACTH） 促肾上腺皮质激素Thyroid Stimulating Hormone （TSH） 促甲状腺激素Follicle-Stimulating Hormone （FSH） 卵泡刺激素Luteotropic hormone（LH）黄体生成素Prolactin（PRL）催乳素,（一）垂体激素（表13-1）,垂体分泌的激素及功能,（二）下丘脑激素（表13-2） thyrotropin-releasing hormone（TRH） 促甲状腺激素释放激素corticotropin releasing hormone（CRH） 促肾上腺皮质激素释放激素Gonadotropin-releasing hormone（GnRH） 促性腺激素释放激素growth hormone-releasing hormone（GHRH） 生长激素释放激素growth hormone-inhibiting hormone（GHIH） 生长激素抑制激素,表13-2 下丘脑分泌的主要调节激素,（三）下丘脑-垂体分泌功能的调节主要受其调节的靶腺释放的激素水平的负反馈调节。排卵前期，雌激素达最高峰时可正反馈下丘脑相关激素的释放。应激等情况可通过下丘脑以外的CNS，影响下丘脑垂体的激素分泌。,二、生长激素及生长调节素（一）生长激素（growth hormone, GH）1.GH的生化特征: 腺垂体嗜酸细胞分泌， 单链多肽激素，含191个氨基酸残基，21.5kD 。与PRL，胎盘催乳素同源，血中有具GH活性的异构体t1/2短：20min,2.生物学作用： 促生长：主要由 IGF-1介导，促进骨骺软骨细胞DNA和RNA合成，加速骨、软骨细胞分裂增殖 。促进物质代谢：IGF介导蛋白质合成； 提高血糖；脂肪分解。参与性发育调节 GH第二性征缺乏，性发育受阻。,3.GH分泌及调控：脉冲式分泌昼夜节律明显 主要受下丘脑GHRH和GHIH控制，而 GH、IGF反馈调节GHRH和GHIH释放。 剧烈运动、低血糖、DA、5-HT、 中枢2受体激动剂、ArgGH,(二)生长调节素 (Somatomedin，SM) GH依赖性胰岛素样生长因子（IGF） IGF结合蛋白3（IGFBP-3）GH作用下主要由肝细胞合成IGF:介导GH作用，负反馈调节GH。IGF- 1几乎全部和IGFBP可逆性结合， t1/2 2h，非脉冲式释放；IGF- 1和IGFBP-3：首选检查项目,三、生长激素功能紊乱的生物化学诊断 生长激素功能紊乱 生长激素缺乏症（GH deficiency, GHD） : 垂体性侏儒症 由各种原因导致生长发育期GH分泌不足或功能障碍，产生的儿童及青少年生长发育障碍。,病因：特发性：约占70%，原因不明，可能在胚胎期 或围生期发生下丘脑或垂体损伤。遗传性：单一GH缺乏症； 多种垂体激素缺乏症；IGF生成障碍继发性：下丘脑、垂体后天性病变、损伤或手 术等,临床表现：生长迟缓，身材矮小。发育迟缓。未伴甲状腺功能减退则智力正常。血糖偏低，伴ACTH缺乏者更显著，甚至可出现低血糖抽搐、昏迷。,GHD,GHD, 巨人症及肢端肥大症 生长发育期GH巨人症 成人GH肢端肥大症病因：垂体腺瘤、腺癌或嗜酸细胞异常增生异源性GHRH或GH综合症：胰腺肿瘤,单纯巨人症：身材异常高大早期肌肉发达性早熟高血脂高血糖,生长至最高峰后，各器官处向衰老样减退。,肢端肥大症：特殊面容：下颌增大，眉弓及颧骨突出，唇厚，鼻大，舌大，面貌粗陋，脸皮粗厚,肢端肥大症,手足肢端肥大，包括外周内分泌腺在内的广泛性内脏肥大。实验室检查改变同巨人症,(二）GH功能紊乱的生物化学诊断1. 血清（浆）GH测定 标本采集：午夜或清晨起床前，空腹，静卧 2. 血清（浆）IGF-1及IGFBP-3测定首选筛查项目诊断灵敏性和特异性优于动态功能试验 IGF-1或IGFBP-3GHD IGF-1或IGFBP-3巨人症，肢端肥大症 遗传性IGF-1生成障碍: GH ？IGF？ 临床表现？ 恶病质、严重营养不良及肝病IGF-1,3.动态功能试验运动刺激试验 适用于疑似GHD者原理：剧烈运动 血糖偏低方法：空腹取血作对照后，剧烈运动 20min，运动结束后20 30min 取血测定。,3.动态功能试验运动刺激试验 试验结果评价： 1.运动后血清GH值比基础值 7g/L 正常 2.运动后GH值水平3g/L GHD 3.GH值介于上述两者之间可疑，结合其他 刺激试验排除 药物刺激试验 胰岛素-低血糖试验；其他药物刺激试验,(3) 抑制试验 （葡萄糖抑制试验） 适用于多次测定GH基础水平高，疑为巨人症或肢端肥大症者。结果评价： * 正常人反应：用糖后60min 血清GH降至 1g/L以下 ，4h后回升。 *垂体腺瘤性或异源性GH: 呈“自主性”GH分泌，不被明显抑制。干扰因素： 严重肝肾功能损害，并发症治疗药物等,第三节 甲状腺功能紊乱的生物化学检验,一、甲状腺激素的生理、生化及分泌调节 (一）甲状腺激素的化学及生物合成 (二）甲状腺激素的分泌、运输、代谢及调节 血中甲状腺激素的存在形式： TBG结合型甲状腺激素：70以上 Alb结合型甲状腺激素：少量 TBPA结合型甲状腺激素：少量 FT4 0.020.05 FT3 0.10.3 *靶腺受体对T3亲和力是T4的10倍,GC,甲状腺激素的调节,TSH,TRH,FT3，FT4,GH、FSH、PRL,异源性TSH HCG,雌激素，应激,(三）甲状腺激素的生理生化功能及甲状腺功能紊乱,呆小病,甲肿非Graves,Graves病,浸润性突眼,眼球突出,球结膜充血水肿,眼睑肿胀,胫前粘液性水肿,二、甲状腺功能紊乱的生化诊断 血清促甲状腺激素（TSH）检测 P295腺垂体分泌的糖蛋白，是主要调节激素首选筛查项目： 敏感性高 干扰因素少不同年龄血清TSH参考值(表13-6),二、甲状腺功能紊乱的生化诊断 血清促甲状腺激素（TSH）检测 P295注意事项：取样时间： 1. 清晨起床前：因存在昼夜节律； 2. 先天性甲减筛查：脐血或新生儿出生 7d后足跟血。 试剂盒：特异性针对TSH 亚基的抗体,其他 应激：紧张、恐惧、运动、寒冷等 TSH 疾病： 原发性肾上腺皮质功能低下 原发性肾上腺皮质功能亢进 药物： 皮质醇类药物,二、甲状腺功能紊乱的生化诊断 血清促甲状腺激素（TSH）检测 P295注意事项：,2. 血清甲状腺激素测定主要检测项目，包括TT4、TT3 、 FT3和FT4 影响因素：血浆蛋白浓度、疾病及药物等,血清FT4、FT3是确诊的常规指标 外周组织脱碘因素 TBG浓度改变,诊断组合甲亢：FT3,FT4,TSH,自身抗体，因TSH，FT3最敏感；甲减：TT3,TT4,TSH,自身抗体，因TSH，TT4最敏感；监测组合甲亢：FT3,FT4,TSH,缓解后改TT3,TT4,TSH。甲减：TSH,TT3,TT4.,TSH联合甲状腺激素测定结果评价甲状腺激素 TSH 原发性甲亢 两者均 继发性甲亢 甲状腺激素 TSH 原发性甲减 两者均 继发性甲减两者均伴甲减症状 甲状腺激素受体缺陷； 存在自身抗体,3. 血清TBG测定肝细胞合成，球蛋白； TBG孕妇、遗传性高TBG症、 急性病毒性肝炎、雌激素等TBG糖皮质激素、肾综、肝衰等 TT4 / TBG比值： 3.14.5 正常 0.22.0 甲减 7.614.8 甲亢,4.甲状腺功能动态试验 （1）TRH兴奋试验：原理：TRHTSH , 反映垂体TSH贮存能力。方法：静注200-500g（儿童按47g/kg）TRH前及注射后15、 30、60和120min分别测定血清TSH水平。正常反应：注射后20-40min血清TSH达高峰，较基础 值 25倍，120min后恢复至基础水平。延迟反应：峰值在1h或1.5h以后出现。省时安全、影响因素少，同时测定TSH基础水平。用于鉴别下丘脑性、垂体性甲状腺疾病。,5. 自身抗体检测（1）TSH受体抗体（TRAb）刺激型TSAb：甲状腺刺激抗体，模拟TSH； 抑制性TSBAb：甲状腺刺激阻断抗体；TSAb在自身免疫性甲状腺疾病阳性率达90%以上。（2）甲状腺激素抗体 （THAb）结合循环中的T3、T4，干扰其作用干扰血清甲状腺激素的检测。临床表现为甲减，但TSH和甲状腺激素均,（3）甲状腺微粒体抗体（TmAb） 甲状腺过氧化酶抗体(TPOAb) 甲状腺球蛋白抗体(TGAb)*自身抗体的应用价值：自身免疫性甲状腺炎的辅助诊断。特异性低：可见于健康人和老年人、非甲状腺自身免疫疾病。,第四节 肾上腺功能紊乱的生物化学检验,一、肾上腺皮质的内分泌功能紊乱 （一）肾上腺皮质分泌的激素 盐皮质激素：醛固酮 脱氧皮质酮 糖皮质激素(GC)：皮质醇 少量皮质酮 性激素： 脱氢异雄酮 雄烯二酮 雌激素（少量）,（二）GC的运输及代谢 CBG 结合型 75% Alb结合型 15% Free GC 5-10%（活性形式）皮质类固醇结合球蛋白 (corticosteroid-binding globulin，CBG),结合特性 CBG Alb 结合力 高 低结合位点 1个 多个血浆浓度 低 高结合容量 有限* 大结合GC (%) 75% 15%,CBG 和Alb结合特性比较,受上游激素CRH和ACTH的控制。 血FGC对CRH、ACTH负反馈调节。 ACTH和CRH负反馈调节下丘脑CRH分泌。ACTH和GC分泌均有明显昼夜节律，峰值68AM，低谷1012PM。,（三）GC分泌的调节,阿片皮质素原及裂解产物,* ACTH *-内啡肽 *-黑色细胞刺激素（-MSH） *-促脂解素（-LPH）,（1）肾上腺皮质功能亢进症 库欣综合征(Cushings Syndrome)： 各种原因致慢性GC分泌过多产生的综合征。 病因： 继发性:垂体腺瘤及下丘脑-垂体功能紊乱 约占70，又称库欣病 异源性ACTH或CRH综合征 肺燕麦细胞癌，胰岛细胞癌原发性:肾上腺皮质肿瘤或结节性增生 约占20,二、GC的生理生化功能及肾上腺皮质功能紊乱,（2）肾上腺皮质功能减退症 各种原因引起的肾上腺皮质分泌糖皮质激素持续不足而产生的综合征。病因： 原发性-艾迪生病 (Addisons disease) 肾上腺皮质的破坏 继发性: 各种原因下丘脑、腺垂体损伤,三、肾上腺皮质功能紊乱的临床生化诊断 （一）血、尿中皮质醇及其代谢物测定 1. 血清（浆）皮质醇测定肾上腺皮质功能紊乱的临床检查首选项目 检测总皮质醇浓度 昼夜节律，峰值/谷值2,检测注意事项：病人住院第一夜不宜采血。清晨起床前，空腹，留置取血导管至少 0.5h后，约8AM采血。使用冰冻过并加有抗氧化剂和肝素的试 管，立即低温分离血浆测定。详细询问病史，评价是否处于急性应激状 态及有否精神疾患；是否服用皮质激素类 药物。,2. 尿、唾液游离皮质醇测定 间接反映血浆FC水平24h UFC可用UFC/g肌酐校正3. 尿17-羟皮质类固醇、17-酮类固醇测定 17-OHCS主要反映皮质分泌功能。17-KS主要反映皮质和睾丸分泌功能。指标评价： 特异性差，干扰因素多,(二) 血浆ACTH测定非首选筛查项目，配合皮质醇测定用于疾病种类和病变部位的诊断。昼夜节律，峰值/谷值2,(二) 血浆ACTH测定,影响因素：1.半衰期仅8min左右，室温下不稳定可被血 细胞和血小板的酶所降解。2.可粘附于玻璃和某些塑料的表面。3.血样本采集，处理和贮存方式的不当。4.不同试剂盒的ACTH抗体也会导致结果偏差5.急性应激状态及终末期疾病，ACTH会。6.严重抑郁症，尤其老年患者ACTH高于常人。,(二) 血浆ACTH测定,检测注意事项1.住院第一夜不宜采血。2.血样采集：留置针采血，采血时间不宜太长，预加有抗凝剂的冰冻聚乙烯试管，迅速低温离心送检。3.血浆储存：预加抗氧化剂和肽酶抑制剂的预冷聚乙烯试管，冰冻低温保存。 4.详细询问病史，评价是否处于急性应激状态及有否精神疾患；是否服用皮质激素类药物。,（三）动态功能试验 1. ACTH兴奋试验 了解下丘脑-垂体-皮质调节轴功能状态原理：ACTH皮质醇短期ACTH试验：iv. 25IU ACTH，分别检测注射前和注射后0.5h、1h血浆皮质醇水平。正常反应：注射ACTH后0.5h，皮质醇峰值200ng/mL或较基础值升高70ng/mL。延迟反应：峰浓度出现在注射ACTH1h后弱反应：皮质醇升高未达到正常反应水平,结果评价：ACTH ，基础皮质醇，ACTH刺激无反应艾迪生病ACTH，基础值，延迟反应继发性皮质功能减退ACTH，基础皮质醇， ACTH刺激无/弱反应原发性皮质功能亢进症ACTH ，基础皮质醇，强阳性反应继发性皮质功能亢进症 注：上述指标昼夜节律均消失,2.地塞米松（DMT）抑制试验 原理：DMT ACTH 皮质醇 用于皮质功能亢进症病变部位的诊断及单纯性肥胖症的排除。方法：48h小剂量DMT抑制试验观察指标：24h UFC或17-OHCS,阳性反应：用DMT后尿17-OHCS或UFC 均应降至基础值的50以下正常人、单纯性肥胖症。 无反应：异源性ACTH综合征、原发性皮质功能亢进症 影响因素：应激、肝酶诱导剂等药物可加速DMT代谢失活。,四、肾上腺髓质激素及功能紊乱 （一）肾上腺髓质激素 （儿茶酚胺类） E：约为NE的4倍 NE DA：微量,主要受交感神经兴奋性调控生理作用： 交感神经兴奋样心血管作用 促进能量代谢 升高血糖,（二）嗜铬细胞瘤及生物化学诊断嗜铬细胞瘤: * 肾上腺髓质是最好发部位，多为良性* 自主分泌儿茶酚胺， 产生持续性或阵发性 高血压* 代谢紊乱：血糖、脂肪酸、BMR升高。,1.儿茶酚胺类激素及其代谢物测定,嗜铬细胞瘤的生化诊断,试验前准备:,1.试验前48h内禁茶、水果、咖啡等。,2.采血前37天应停用各种降压药。,3.清晨平卧安静状态下取血。,4.取血后应立即放入预冷的抗凝管中，并迅速低温离心分离血浆。,（1）血浆和尿E及NE测定HPLC法测定荧光法操作麻烦，干扰因素多，重复性差，少用。E，NE 嗜铬细胞瘤影响测定的因素： 应激，药物，被氧化,（2）24h尿VMA和HVA检测易受样本收集和食物药物等干扰。反映24h内总的儿茶酚胺类分泌状况，对阵发性嗜铬细胞瘤检出率高, 动态功能试验 （1）胰高血糖素激发试验原理：胰高血糖素肾上腺髓质E和NE禁用于DM和基础血压高于 170/100mmHg患者，非发作期进行 血浆E和NE可较基础对照值达3倍以上，BP急剧嗜铬细胞瘤诊断特异性几乎100%,（2）可乐定抑制试验原理：可乐定递质性NE和DA， 不影响嗜铬细胞释放NE及E适用于有持续性高血压患者。 药物可干扰本试验，需停用12h以上。结果评价： *非嗜铬细胞瘤性高血压者，血浆NE将降低 50以上 *嗜铬细胞瘤性高血压，NE轻度减少 *诊断特异性达93%,第五节 性激素紊乱的临床生物化学,一、性激素（sex hormone）的生理生化 （一）性激素的化学、生物合成及代谢 性激素分类和来源：,雄性激素,雌性激素,雌激素： E1、E2 、E3,孕激素(黄体、胎盘),DHEA,睾酮5-二氢睾酮(DHT),雄烯二酮,睾丸、皮质、卵巢,(E2：卵巢滤泡、黄体、胎盘、睾丸),性激素的运输性激素90以上和血浆蛋白结合： 激素结合球蛋白（SHBG） 清蛋白 CBG（结合孕酮及少量E2）性激素的代谢主要在肝脏代谢，由尿或胆汁排泄,月经周期中雌性激素及促性腺激素变化示意图,（二）性激素的生理功能（自学）与分泌调节,二、性腺功能的临床生化检测 血清（浆）性激素测定 血清睾酮（T） 血清雌二醇 血清LH及FSH 血清孕酮 PRL不同发育阶段和女性月经周期的不同时期，差异较大（表13-8），多需要进行动态功能试验 。,性腺内分泌功能的动态试验 GnRH兴奋试验 检测腺垂体的贮备功能原理：GnRH FSH、LH方法：iv. GnRH前、注射后20和60min分别取血测定血清LH和FSH 正常反应 ： 峰时间：静注GnRH后20min延迟反应： 峰值延迟至静