肝胆疾病的生物化学检验

1、肝胆疾病的生物化学检验,第一节 肝胆的结构及功能概述 第二节 肝胆疾病的常用生物化学检验 第三节 常见肝胆疾病的代谢紊乱及实验诊断 第四节 常用肝功能试验的选择及组合,第一节 肝胆的结构及功能概述,一、肝脏的结构与血液供应特点 二、肝脏的主要功能 （一）物质代谢功能 （二）肝脏的生物转化功能 （三）分泌与排泄功能 三、胆汁的生成及组成,肝脏的血液供应特点,有丰富的血管网，接受门静脉和肝动脉的双重血液供应，有肝静脉和胆道系统出肝。 细胞表面大量的微绒毛，增大了与血窦的接触面，有利于物质的转运。 细胞内含丰富的线粒体、内质网、高尔基复合体等亚细胞结构，是肝细胞进行物质代谢的场所。 众多的酶系是肝细

2、胞进行物质代谢与加工的物质条件。,肝脏的主要功能,（一） 物质代谢功能,肝脏的主要功能,（二） 肝脏的生物转化功能 1肝脏的生物转化（biotransformation) 指机体将非营养物质进行生化转变，增加其水溶性（或极性），使其易随胆汁或尿液排出体外的变化过程。 2生物转化作用的类型: 生物转化的作用分为两相反应，氧化、还原和水解反应为第一相反应；结合反应为第二相反应。 3生物转化的生理意义: 肝脏通过生物转化作用对非营养物质进行改造，可增加其溶解度，降低毒性，有利于排出体外。生物转化作用具有解毒与致毒双重性。,三、胆汁的生成及组成,第二节 肝胆疾病的常用生物化学检验,一、相关酶及同工酶测

3、定 二、蛋白质合成功能测定 三、肝纤维化的生物化学检验 四、高胆红素血症的生物化学检验 五、胆汁酸代谢紊乱的生物化学检验 六、肝胆疾病的其他生物化学检验,肝病时血清酶学检查按临床用途可分为 反映肝实质细胞损害为主的酶类有ALT、AST、ADA和LD等 反映胆汁淤积为主的酶类主要有GGT、ALP和5-NT等 反映肝纤维化为主的酶类主要有单胺氧化酶MAO和- PH等 反映肝脏合成能力的酶学检查主要有CHE和LCAT等,表10-2 肝病的血清酶学检查,（一）反映肝实质细胞损害为主的酶类,1丙氨酸氨基转氨酶(ALT)和天冬氨酸氨基转氨酶(AST) 肝富含ALT和AST，胞内/外酶活性为5000/1。只

4、要有1%的肝细胞破坏，足以使血清中转氨酶水平升高1倍。 血清转氨酶测定一直被认为是反映肝细胞损害的标准试验。 为了提高血清转氨酶测定的诊断和鉴别诊断价值，可进一步测定AST/ALT比值和AST同工酶。,2腺苷脱氢酶(ADA) 肝病时血清ADA升高，其特有的优点： 临床上发现急性肝炎恢复期，ADA升高的阳性率高于转氨酶，提示ADA在反映肝炎的残余病变方面有优势。 慢性肝病尤其肝硬化ADA阳性率高于转氨酶。 阻塞性黄疸时，ADA正常，有助于鉴别黄疸的诊断。 3乳酸脱氢酶(LD) LD同功酶的测定用于肝病的诊断确很有价值 4谷氨酸脱氢酶(GD) GD升高时间较短，且升高幅度较转氨酶小，故作为肝病诊断

5、指标不特异，但 GD活力的测定可作为反映酒精性肝病的良好指标。,（二）反映胆汁郁积为主的酶类,1谷氨酰基转移酶(GGT) 血清GGT升高主要见于胆汁淤积和肝内占位性病变；与ALP相比，其优点是骨病时不升高。但易受药物诱导而增高，对肝病的特异性不如ALP。 2碱性磷酸酶(ALP) 血清ALP活性高于正常的2.5倍，转氨酶不超过正常的8倍，90%为胆汁淤积；反之，90%为病毒性肝炎。ALP检测的缺点是骨病时也升高。胆汁淤积时血清ALP升高往往和胆红素平行，肝内占位性病变尤其是肝癌时，即使无黄疸，ALP也常升高。 35-核苷酸酶(5-NT),（三）反映肝纤维化为主的酶类,1.单胺氧化酶（MAO) M

6、AO是较早用于肝纤维化诊断的项目。MAO主要来自线粒体，其活性增高与体内结缔组织增生密切相关。80%肝硬化患者MAO增高。如果肝癌患者MAO增高，表明该患者同时伴有肝硬化。 2.-脯氨酸羟化酶（-PH）,二、蛋白质合成功能测定,（一）总蛋白(TP) （二）清蛋白(ALB) （三）前清蛋白(PA) （四）胆碱酯酶(CHE) （五）凝血酶原时间(PT),（一）血清清蛋白(ALB) 血清ALB系肝实质细胞合成，占血浆蛋白总量的40%60%，分子量为66.458 kD，半寿期为1519。 急性肝炎时，单纯检测A/G比值无特异性。 慢性肝炎、肝脏有占位性病变和肝硬化时，由于病程较长，肝脏合成清蛋白能力降

7、低。A/G比值发生变化。,（二）血清前清蛋白,血清PA是由肝细胞合成的快速转运蛋白之一，正常人血清中PA含量为0.280.35g/L，约占全部血清蛋白的0.4%。 PA的检测可特异性的反映肝损伤，是药物中毒引起肝损害的敏感指标。 在病毒性肝炎中，有30%患者血清ALB正常而PA降低，多数患者血清PA下降超过50%。 在肝细胞损害较轻，预后良好的病例中，随着病情的好转，血清PA迅速恢复正常。 在肝细胞损害严重的病例中PA始终处于低值。,(三) 凝血酶原时间(PT) ： PT是反映肝脏合成功能、储备功能、病变严重程度及预后的一个非常重要的指标。在急性肝细胞疾病时，PT延长提示很可能发生严重的肝损害

8、。慢性肝病时，PT延长也预示远期预后不良。 （四）胆碱酯酶(CHE)： 一般各型肝病患者都会发生肝细胞变性、坏死和/或纤维化。病变程度越重，肝细胞合成CHE越少，CHE活力下降越明显。 （五）卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT) ：肝细胞损害时，LCAT合成减少，血清中LCAT降低程度与肝损害严重程度相平行。,三、肝纤维化的生物化学检验,肝纤维化（hepatic fibrosis） 是肝细胞发生坏死及炎症刺激时，肝内纤维结缔组织弥漫性异常增生的病理生理过程。肝纤维化是慢性肝病重要的病理特征，是肝硬化发生的必经中间环节，是一个缓慢而动态的过程。早期肝纤维化尚有逆转至正常的可能，但进入肝硬化阶段则往

9、往被认为是不可复原的。,（二）肝纤维化病因,1病毒性肝炎：慢性病毒性乙型肝炎和丙型肝炎是我国最常见的肝纤维化病因。 2慢性酒精中毒 ：在欧美国家酒精性肝纤维化占全部肝纤维化的50%90%。发病机理主要是酒精中间代谢产物乙醛对肝脏的直接损害。 3遗传和代谢疾病 ：如血色病、肝豆状核变性、半乳糖血症、糖原贮积病等。 4化学毒物或药物 ：长期服用某些药物、反复接触某些化学毒物均可引起中毒性肝炎，最后演变为肝纤维化。 5其他,（三） 肝纤维化的发病机制,1细胞因子 ：1）生长因子、白细胞介素-1和肿瘤坏死因子 病毒清除和肝细胞损害 窦周储脂细胞、纤维母细胞 合成和分泌胶原、非胶原糖蛋白和蛋白多糖等；2

10、）抑制Kupffe细胞合成和分泌胶原酶 对抗肝细胞生长因子的作用 延缓肝细胞再生。 2储脂细胞（FSC）: 激活的FSC 表达ECM基因，合成大量胶原、蛋白多糖及各种非胶原糖蛋白；表达多种细胞因子和生长因子，分泌 TIMP 3Kupffer细胞: 释放大量细胞因子 活化FSC 引起肝细胞损害 4肝窦内皮细胞及Ca2+ :肝窦内皮细胞释放各种介质 肝纤维化形成过程的初期起着重要作用。 肝细胞损伤 细胞内Ca2+蓄积 直致细胞死亡。,（四）肝纤维化生物化学检验,1型前胶原肽 (procollagen peptide, PIIIP) : 血清中PIIIP水平增高代表型胶原合成代谢旺盛，对肝纤维化的早

11、期诊断有意义。 2型胶原: 血清IV型胶原水平可反映肝纤维化的程度及活动度。急性肝炎时，肝细胞虽严重受损，但无结缔组织增生，故血清IV型胶原水平无明显增加。慢性肝炎、肝硬化等患者血清IV型胶原水平也增高。 3层连粘蛋白（laminin, Ln）: 测定血清Ln的水平可反映肝窦的毛细胞血管化和汇管区纤维化的程度。肝硬化时血清Ln明显升高。恶性肿瘤和结缔组织病也明显升高。 4透明质酸（hyaluronic acid, HA) : HA的水平是反映肝纤维化的敏感指标，也是反映肝脏功能的损害程度的指标。恶性肿瘤和结缔组织疾病等血清HA呈非特异性增加。,四、高胆红素血症的生物化学检验,血清中胆红素浓度超

12、过 34.2mol/L (2mg/dl）时，可出现巩膜、皮肤及粘膜的黄染，临床上称其为黄疸；若血清胆红素浓度超过参考值（17.1 mol/L)，但未超过34.2 mol/L，肉眼未见组织黄染，临床上称其为隐性黄疸。,黄疸(jaundice)：,（二）黄疸的发病机制,1溶血性黄疸 : 多种原因红细胞大量破坏 胆红素生成加速 超过了肝脏的处理能力 高未结合胆红素血症。 2肝细胞性黄疸: 1)肝细胞被破坏 血中未结合胆红素的摄取、结合和排泄能力发生障碍 血中未结合胆红素增多；2) 肝细胞肿胀 毛细胆管阻塞或毛细胆管与肝血窦直接相通 部分结合胆红素反流入血 结合胆红素浓度升高。 3胆红素排泄障碍 :

13、胆汁排泄受阻 胆小管和毛细胆管内的压力增大而破裂 结合胆红素逆流入血 血液结合胆红素升高。,（三）黄疸的生物化学检验,总胆红素：5.119. 0mol/L。结合胆红素：1.76.8mol/L；非结合胆红素：1.710. 2mol/L；结合胆红素/非结合胆红素：0.20.40。 1判断有无黄疸及黄疸的程度 2协助鉴别黄疸类型 3反映肝细胞损害程度和判断预后 4胆红素的测定,表10-4 三种类型黄疸的实验室鉴别诊断,五、胆汁酸代谢紊乱的生物化学检验,胆汁酸（bile acids, BA）是胆汁中存在的一大类烷胆酸的总称。,（三）胆汁酸代谢紊乱,1先天性疾病： 脑健性黄瘤病 2肝胆疾病：急、慢性肝病

14、时常伴有肝内胆汁淤积或门脉分流，使胆汁酸反流进入体循环，导致血清胆汁酸升高。 3肠道疾病 ：血清胆汁酸水平降低 ，血清胆固醇浓度减低 。 4高脂血症 ：胆汁酸代谢与体内胆固醇的平衡密切相关 。,（四）胆汁酸生物化学检验,1 空腹血清TBA测定 空腹血清TBA测定主要用于肝细胞损害的诊断，其灵敏度和特异性均高于其他指标。 胆道梗阻（如胆石症、胆道肿瘤）等肝内、肝外胆管阻塞时胆汁酸排泄受阻，血清TBA增高。 门脉分流，肠道中次级胆酸经分流的门脉直接进人体循环，使血清中TBA增高。 进食后血清胆汁酸可一过性增高，此为生理现象。 2餐后2小时血清TBA测定 肝病时餐后血清胆汁酸升高水平较空腹时更明显。

15、 3血清胆酸鹅脱氧胆酸比值 CA/CDCA比值可作为肝实质病变与胆汁淤积性病变的鉴别指标。,第三节 常见肝胆疾病的代谢紊乱及实验诊断,一、急性肝炎 急性黄疸型肝炎多见于甲型肝炎和戊型肝炎，病程的阶段性较为明显。 急性无黄疸型肝炎是一种轻型肝炎，可发生任一型病毒性肝炎中，由于无黄疸不易被发现，因而成为重要的传染源。,（一）急性肝炎的代谢紊乱 1. 胆红素代谢紊乱 1)急性肝炎时肝细胞受损，肝细胞对胆汁的摄取和分泌功能下降。 2)肝胆红素葡萄糖醛酸酶功能受损，使非结合型胆红素不能转化为结合型胆红素，故不能被排出体外。 2. 糖代谢紊乱 肝脏糖原合成减少，机体内糖原储备下降，机体能量储备减少。 3.

16、 蛋白质代谢紊乱 肝功能受到严重损害时，蛋白质的合成功能受到影响（出现低蛋白血症，甚至出现免疫球蛋白减少，临床上出现腹水、免疫功能下降等）。,（二）急性肝炎的实验诊断 1血清酶 急性肝炎黄疸出前3周ALT即开始升高，直至黄疸消退后2-4周才恢复正常。重型肝炎患者若黄疸迅速加深而ALT反下降，说明肝细胞大量坏死。AST的意义与ALT相同，但特异性较ALT低 。 2血清和尿胆色素 急性肝炎早期尿中尿胆原增加，黄疸期尿胆红素和尿胆原均增加，淤胆型肝炎时尿胆红素呈强阳性而尿胆原可阴性。黄疸型肝炎血清直接和间接胆红素均升高，但前者幅度高于后者 。 3凝血酶原时间 凝血酶原时间长短与肝损害程度呈正相关 。

17、 4血氨浓度 血氨浓度升高提示肝性脑病 。 5其他实验室检查,二、慢性肝炎,慢性肝炎 病毒性肝炎病程持续在一年（国外定为半年）以上者即为慢性肝炎。其中乙型肝炎占绝大多数（80），近年也有丙型肝炎。 慢性持续性肝炎 慢性活动性肝炎,（一）慢性肝炎的代谢紊乱 在慢性肝炎时，A/G比值就会发生变化。清蛋白降低明显、A/G比值倒置。 一些酶的合成也改变,（二）慢性肝炎的实验诊断 ALT 血清ALT是诊断病毒性肝炎灵敏的指标，对无黄疸型的肝炎，ALT的升高可能是唯一诊断依据。 -GT -GT在反映慢性肝细胞损伤及其病变活动时较转氨酶敏感。 清蛋白和A/G比值 在慢性肝炎时，清蛋白降低明显、A/G比值倒置

18、，这是慢性肝炎的重要特性。,三、肝硬化,肝硬化是各种原因所致的肝脏慢性、进行性的弥漫性改变。其特点是一种病因或数种病因反复、长期损伤肝细胞，导致肝细胞变 性和坏死。广泛的 肝细胞变性坏死后， 肝内结缔组织再生， 出现纤维组织弥漫 性增生。同时肝内 肝细胞再生，形成 再生结节，正常肝 小叶结构和血管形 成遭到破坏，形成 假小叶。经过一个 相当长的时期，肝 脏逐渐发生变形，质地变硬，发生肝硬化。,肝硬化的发病原因主要有,病毒性肝炎 酒精中间代谢产物乙醛导致的肝硬化 遗传性和代谢性疾病 肝脏瘀血、慢性充血性心力衰竭等疾病 化学毒物或长期服用某些药物,（一）肝硬化的代谢紊乱,糖代谢紊乱 葡萄糖耐量受损

19、或肝源性糖尿病 。 脂代谢紊乱 肝硬化患者肝细胞器受损可致血脂及载脂蛋白合成减少。血浆中胆固醇浓度降低，胆固醇酯含量减少。甘油三酯的转化时间延长及其廓清率降低而出现甘油三酯增多。 蛋白质代谢紊乱 蛋白质合成障碍 ；凝血障碍 ；氨基酸代谢紊乱 。 胆汁酸代谢紊乱 肝硬变病人肝细胞内胆固醇7-羟化酶及12-羟化酶活力降低，胆汁酸的合成明显减少。肝脏排泌胆汁酸的功能障碍，血中胆汁酸的浓度升高，尿中胆汁酸的排出量可达正常人的10倍以上。体内胆汁酸盐不足，影响脂类和脂溶性维生素的吸收和代谢。 电解质代谢紊乱 低钠血症；低钾血症 ；其它离子紊乱 。,（二）肝硬化的实验诊断,除诊断肝纤维化的指标外, 还可用

20、： Alb：Alb降低是肝硬化的特征，尤其是失代偿期，低于30 g/L将出现腹水。 A/G比值：A/G比值倒置也是肝硬化的特征。是反应纤维增生的实验，在肝纤维增生时，可见到血清蛋白电泳中2和球蛋白带增加。 MAO：MAO测定辅助诊断肝硬化，判断肝纤维化的程度。,四、肝癌,肝癌（Carcinoma of the Liver）分原发性和继发性两种，原发性肝癌可分为肝细胞型，胆管细胞型 和混合型三种类 型，其中绝大多 数为肝细胞型。 继发性肝癌系由 于其它脏器的肿 瘤经血液、淋巴 或直接侵袭到肝 脏所致。,（一）肝癌的致病机制,1病毒性肝炎 肝癌高发区人群的HBsAg阳性率较低发区为高，而肝癌患者血

21、清HBsAg阳性率又显著高于健康人群。肝癌合并肝硬化多为结节性肝硬化。乙型肝炎病毒可整合到宿主肝细胞的DNA中，能产生HBsAg的人肝癌细胞株。丙型肝炎亦与肝硬化肝癌的关系密切。 2黄曲霉毒素 黄曲霉毒素对大鼠、鸭、豚鼠等动物有强烈的致癌作用 ，肝癌高发地区，粮油、食品受黄曲霉素B1污染的情况较严重 。 3化学致癌因素 化学物质如亚硝胺类和偶氮苯类在很多动物实验中能引起肝癌。 4其它致病因素,（二）肝癌时机体代谢的变化,1糖代谢异常 糖的有氧氧化降低，糖酵解增加，糖异生减少，磷酸戊糖途径的代谢增强。 2蛋白质及氨基酸代谢的异常 氨基酸分解代谢降低 ；蛋白质合成增强，非癌组织蛋白质分解增强 ；与

22、核酸合成有关的天冬氨酸氨甲酰基转移酶（ATC），与细胞增殖及多巴胺合成有关的鸟氨酸脱羧酶（ODC）的活性则增高；尿素合成降低。 3脂类代谢的异常 磷脂减少、甘油三酯和胆固醇增加，呈高脂血症等。 4其他,（三）肝癌的实验室检查,1甲胎蛋白及异质体 甲胎蛋白:诊断原发性肝癌 ; 病毒性肝炎、肝硬化病人血清AFP有不同程度的升高 ; 其他 检测AFP异质体对于提高原发性肝癌的诊断价值在于AFP异质体含量与AFP浓度无关，有助于鉴别原发性肝癌和良性肝病，也有助于检测小肝癌及AFP低浓度增高的原发性肝癌。 2-L-岩藻糖苷酶 AFU升高主要见于原发性肝癌 ; 肺癌、乳腺癌、子宫癌、肝硬化及糖尿病也升高。

23、妊娠期间血清AFU升高，分娩后迅速下降。 3异常凝血酶原（DCP) 4同工铁蛋白（isoferritin, IF）,五、乙醇性肝病,乙醇性肝病（alcoholic liver disease） 是由于长期持续过量饮酒引起的肝脏损害性病变。其相应的症状为：呕吐、腹痛、呕血、黑粪等。少部分患者可发生黄疸、肝功能衰竭和碎死。对孕妇而言，饮酒量过多可影响胎儿的生长发育。乙醇的饮用量与肝硬化的发病率密切相关，通常饮酒量越高肝硬化的死亡率也越高。,（一）乙醇性肝病的发病机制,1乙醛毒性作用 2NADH/NAD+比值改变 3糖、蛋白质、水电解质、维生素D及药物代谢的紊乱,（二）乙醇性肝损伤,1乙醇性脂肪肝

24、甘油三酯合成增强 脂库内的脂肪动员增强 脂肪酸氧化能力降低 载脂蛋白缺乏、VLDL分泌减少,发病机制,2.乙醇性肝炎发生机制,乙醇和乙醛损伤线粒体 肝细胞坏死 肝细胞胞液中蛋白质的储留和分泌障碍(主要为清蛋白和转铁蛋白) 乙醇引起的代谢亢进造成耗氧量增加 加重肝细胞坏死 氧自由基的增加 细胞膜或亚细胞膜上的脂质过氧化 引起肝损伤 细胞因子、炎症介质及免疫机制的参与,（五）胎儿性乙醇综合征,胎儿性乙醇综合征是由于孕妇饮酒所造成的胎儿异常，包含智能障碍的中枢神经系统的功能障碍、出生前开始的发育障碍以及特有容貌和畸形为特征的综合征。 智能障碍及中枢神经系统 典型表现 功能障碍； 先天发育异常； 特有

25、的容貌。,（六） 乙醇性肝病的实验室检查,1血清转氨酶升高 乙醇性脂肪肝和肝硬化时，AST及ALT轻度升高。 乙醇性肝炎时AST升高明显。 2血液乙醇浓度测定 呼气法属于乙醇测试筛选法，主要用于交通违规者。 气相层析法是测定血清或全血乙醇含量的标准参考方法。 3ASTm、谷氨酸脱氢酶及GGT ASTm及GD增高表明乙醇对肝细胞线粒体有特异性损害作用。 血清GGT增高一方面是因肝细胞损伤所致，另一方面是酒精有诱导微粒体酶作用，诱导GGT增高。 4其他,六、肝性脑病,肝性脑病（hepatic encephalopathy, HE）是严重肝病引起的、以代谢紊乱为基础的中枢神经系统功能失调综合征，其主

26、要临床表现为意识障碍、行为失常和昏迷。肝性脑病常由于严重肝脏疾病而引起的。以晚期肝硬化最为常见，也包括门-体静脉分流术后，亦可见于重型病毒性肝炎、中毒性肝炎、肝癌晚期等。,（一）肝性脑病的生化机制,1氨中毒（ammonia intoxication）学说 血氨来源和去路呈动态平衡：肠内生成的氨经门静脉入肝 鸟氨酸循环生成尿素而被解毒 肝脏功能严重受损：尿素合成功能障碍 血氨水平升高 通过血脑屏障进入脑组织 干扰脑细胞的功能和代谢 引起脑功能障碍。,2假性神经递质（false neurotransmitter）学说 食物中的酪氨酸、苯丙氨酸等芳香族氨基酸 肠道细菌脱羧酶的作用 转变为酪胺和苯乙胺

27、 在脑内经羟化酶的作用形成鳢胺（羟酪氨）和苯乙醇胺 化学结构与神经递质去甲肾上腺素相似（称为假神经递质） 假神经递质使大脑皮层产生异常抑制 昏迷。,3血浆氨基酸失衡（abnormal plasma amino acid）学说,脑中增多的色氨酸可衍生出更多的对中枢神经有抑制作用的5羟色胺，5羟色胺有拮抗去甲肾上腺素的作用，出现意识障碍与昏迷。,肝功能衰竭时胰岛素在肝内灭活作用降低，血浆中高浓度的胰岛素促进支链氨基酸进入肌肉组织，导致血浆中支链氨基酸含量降低。,患者血浆中芳香族氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸增多；支链氨基酸如缬氨酸、亮氨酸及异亮氨酸减少，两种氨基酸代谢呈不平衡状态。,脑中增多的色氨酸可衍生出更多的对中枢神经有抑制作用的5羟色胺，5羟色胺有拮抗去甲肾上腺素的作用，出现意识障碍与昏迷。,4-氨基丁酸（-aminobutyric acid, GABA）学说 在正常情况下，脑内GABA由突触前神经元利用谷氨酸合成，在中枢神经系统内分解。中枢神经系统以外的GABA系肠道细菌分解的产物，GABA被吸收入肝脏进行代谢。血液中的