第二章 蛋白質(zhì)與非蛋白含氮化合物檢驗

1、 一、概述二、常用體液蛋白質(zhì)與非蛋白含氮化合物檢測項目三、體液蛋白質(zhì)與非蛋白含氮化合物檢測的臨床應(yīng)用 第一節(jié)概述一、血漿蛋白質(zhì)1.直接在血液中發(fā)揮作用在血漿中運載弱水溶性物質(zhì)維持血漿膠體滲透壓組成血液pH緩沖系統(tǒng)參與凝血與纖維蛋白溶解血漿固有酶在血漿發(fā)揮作用2.需要時進入組織發(fā)揮作用對組織蛋白起修補作用組成體液免疫防御系統(tǒng)抑制組織蛋白酶參與代謝調(diào)控作用的激素血漿蛋白質(zhì)功能血漿蛋白質(zhì)的功能分類運輸載體血漿脂蛋白(CM、VLDL、LDL、HDL等白蛋白轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合珠蛋白血色素結(jié)合蛋白銅藍蛋白視黃醇結(jié)合蛋白甲狀腺素結(jié)合球蛋白皮質(zhì)素結(jié)合球蛋白類固醇激素結(jié)合球蛋白血漿蛋白質(zhì)的功能分類凝血與纖溶蛋白:纖維

2、蛋白原,凝血酶原,凝血因子、,前激肽釋放酶、HMW激肽原,抗凝血酶,纖維蛋白溶酶原等免疫球蛋白和補體蛋白:IgG、A 、M、D、EC1q、C1r、C1s、C2、C3、C4、C5、C6、7、C8、C9、B因子、D因子、備解素等 蛋白酶抑制物:1-抗胰蛋白酶、1-抗糜蛋白酶2-巨球蛋白等6種以上血漿酶:卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶、假性膽堿酯酶等蛋白類激素:胰島素、胰高血糖素、生長激素等血漿蛋白質(zhì)的功能分類血漿蛋白質(zhì)的電泳分類醋纖膜電泳或瓊脂糖電泳:白蛋白1球蛋白2球蛋白球蛋白球蛋白分辨率高時:可有1和22中也可有兩條采用聚丙烯酰胺凝膠電泳,在適當條件下可以分出30多個區(qū)帶各電泳區(qū)帶的主要血漿蛋白質(zhì)前白

3、蛋白甲狀腺素轉(zhuǎn)運蛋白0.20.4g/L白蛋白白蛋白35551-球蛋白1-抗胰蛋白酶0.92.01-酸性糖蛋白0.51.5甲胎蛋白3×10-5高密度脂蛋白 1.73.252-球蛋白結(jié)合珠蛋白0.32.02-巨球蛋白 1.254.1銅藍蛋白0.20.5-球蛋白轉(zhuǎn)鐵蛋白 2.03.5低密度脂蛋白0.61.55C40.10.42-微球蛋白0.0010.002纖維蛋白原 2.04.0C3 0.71.5-球蛋白IgA0.74.0IgG7.016IgM0.42.3C-反應(yīng)蛋白0.008(一前白蛋白(prealbumin,PA即甲狀腺素轉(zhuǎn)運蛋白(transthyretin,TTR電泳顯示在白蛋白前方

4、故名PA,肝臟合成,55kD,半壽期僅2.5天。50%70%與視黃醇結(jié)合蛋白組成復(fù)合體。能轉(zhuǎn)運甲狀腺素和三碘甲腺原氨酸,大約結(jié)合血漿中10%的甲狀腺激素。必需氨基酸含量很高,是組織修補材料。(二視黃醇結(jié)合蛋白(retinol-binding protein,RBP肝臟合成,僅21kD,半壽期12h攜帶視黃醇從肝臟轉(zhuǎn)運到各種靶組織。與TTR以1:1比例結(jié)合,避免RBP從腎小球濾過,在靶細胞,TTR-RBP降解,視黃醇被攝入細胞,無視黃醇的RBP載體蛋白與TTR無親和性,被腎小球濾出,腎近端小管細胞吸收并降解。(三白蛋白(albumin ,ALB生化特性占血漿總蛋白的57%68%,不含糖,66.3

5、kD由肝臟合成,1114.7g/d,半壽期約1820天合成儲備大,由血漿膠體滲透壓和蛋白質(zhì)攝入量調(diào)節(jié)腎病綜合征時合成量可增高到正常的300%以上遺傳性變異可發(fā)生電泳遷移率變化,出現(xiàn)雙白蛋白區(qū)帶(大量使用青霉素或水楊酸等藥物亦可(三白蛋白生理作用最重要血漿營養(yǎng)蛋白,胞飲進入細胞,氨基酸合成組織蛋白最重要血漿載體蛋白維持血漿膠體滲透壓的最重要成分緩沖酸堿物質(zhì)的主要血漿蛋白質(zhì)高度溶于水,能運載許多疏水分子生理pH中為負離子,每分子帶200個負電荷運輸膽紅素.長鏈脂肪酸.膽汁酸鹽.前列腺素.類固醇激素?zé)o機離子(如Ca2+、Cu2+、Ni2+.藥物(如阿司匹林、青霉素結(jié)合型激素和藥物無活性,ALB含量或

6、pH變化時其活性變化(四1-抗胰蛋白酶(1-antitrypsin,1AT或AAT 蛋白酶和抗蛋白酶蛋白酶:清除病原微生物、壞死組織和衰老紅細胞蛋白酶過多或活性過強可破壞正常組織和細胞抗蛋白酶:機體為對抗蛋白酶的異常作用而產(chǎn)生抗蛋白酶減少可導(dǎo)致某些疾病發(fā)生(四-抗胰蛋白酶1生理功能占血清中抑制蛋白酶活力的90%左右能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶、膠原蛋白酶及白細胞釋放的溶酶體蛋白水解酶形成不可逆的酶-抑制物復(fù)合體(四-抗胰蛋白酶1AAT的多種遺傳表型至少有75種,表達的蛋白質(zhì)有M型和Z型、S型PiMM型最多,占人群95%以上類型:PiMM、PiMS、PiMZ、PiSS、PiSZ、PiZZ 活力:10

7、0%、80%、60%、60%、35%、15%(五1-酸性糖蛋白(1-acid glycoprotein,1AG或AAG肝臟合成,40kD,又稱血清類黏蛋白,含糖約45%,包括11%20%唾液酸,血清黏蛋白的主要成分,黏蛋白是能被高氯酸和其它強酸沉淀的一組蛋白質(zhì)。(五1-酸性糖蛋白(1-acid glycoprotein,1AG或AAG主要的急性時相反應(yīng)蛋白急性炎癥時增高,與免疫防御功能有關(guān)AAG可以結(jié)合利多卡因和心得安等急性心肌梗死時升高,藥物結(jié)合狀態(tài)增加游離狀態(tài)減少,需要增加藥物劑量。(六結(jié)合珠蛋白(haptoglobin,Hp生化特性和表型由肝臟合成,85kD400kD,分子量變化很大22

8、四聚體,亞基不同而形成的四聚體表型不同亞基有三種遺傳表型1F、1s 、2,氨基酸數(shù)不同有些表型的四聚體又形成聚合體,在電泳中出現(xiàn)多條帶結(jié)合珠蛋白的幾種遺傳表型表型亞單位的結(jié)構(gòu)組成Hp1-1 (1F2280kD,鏈氨基酸83個1F1S 2鏈氨基酸245個(1S22Hp2-1 (1S2 2n 120kD-200kD的聚合體(1F2 2n n不同在電泳中呈多條帶Hp2-2 (2n 160kD-400kDn =3-8 n不同在電泳中呈多條帶(六結(jié)合珠蛋白生理功能能與RBC中釋放的游離Hb結(jié)合每分子Hp結(jié)合兩分子Hb防止Hb從腎丟失而保留鐵,避免Hb對腎臟損傷。Hp不能被重新被利用,溶血后其含量急劇降低

9、,血漿Hp濃度多在一周內(nèi)由再生而恢復(fù)。由肝實質(zhì)細胞合成,分子量約720kD血漿最大的蛋白質(zhì),不能從血管擴散至細胞外液也是主要的蛋白酶抑制劑能結(jié)合并抑制各種類型的蛋白酶,如纖維蛋白溶酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶等酶與2MG處于復(fù)合物狀態(tài)時酶底物為大分子,蛋白水解酶活性被抑制酶底物為小分子,仍能被2MG-蛋白酶水解(七2巨球蛋白(2-acroglobulin,2MG或AMG(八銅藍蛋白(ceruloplasmin,Cp生化特性肝實質(zhì)細胞合成,132kD,2球蛋白每分子含68個銅原子,含銅而呈藍色95%的血清銅存在于Cp中,另5%呈可擴散狀態(tài)血循環(huán)中Cp為銅沒有毒性的代謝庫。(八銅藍蛋白生理功能

10、與氧化還原反應(yīng)有關(guān),既能起氧化作用又能起抗氧化作用。具有鐵氧化酶作用,能將Fe2+氧化為Fe3+Fe3+再結(jié)合到轉(zhuǎn)鐵蛋白上,使鐵不具毒性還有抑制膜脂質(zhì)氧化的作用(九轉(zhuǎn)鐵蛋白(transferrin,TRF生化特性肝細胞合成,79.6kD,區(qū)帶,半壽期10.5d能可逆結(jié)合多價陽離子,如鐵、銅、鋅、鈷等,但已知其對鐵的結(jié)合具有臨床重要性(九轉(zhuǎn)鐵蛋白生理功能從小腸進入血液的Fe2+被Cp氧化為Fe3+,再被TRF的載體蛋白結(jié)合。每種細胞表面都有TRF受體,對TRF-Fe3+復(fù)合物比對TRF的載體蛋白親和力高得多TRF-Fe3+將大部分Fe3+運輸?shù)焦撬韬铣蒆b小部分則運輸?shù)礁鹘M織細胞,形成鐵蛋白及合

11、成肌紅蛋白、細胞色素等(十2-微球蛋白(2-microglobulin,2M,BMG存在于各種有核細胞表面,僅11.8kD是HLA的輕鏈或鏈,可從細胞表面尤其是淋巴細胞和腫瘤細胞表面脫落到血漿中從腎小球濾過,再被腎近端小管重吸收和分解(十一C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP生化特性因在急性炎癥病人血清中出現(xiàn)的可以結(jié)合肺炎球菌細胞壁C-多糖的蛋白質(zhì)而命名由肝細胞所合成,115kD電泳分布在慢區(qū)帶,有時可延伸到區(qū)帶(十一C-反應(yīng)蛋白生理功能不僅結(jié)合多種細胞、真菌及原蟲等多糖物質(zhì)在鈣離子存在下,還可以結(jié)合卵磷脂和核酸可引發(fā)對侵入細胞的免疫調(diào)理作用和吞噬作用結(jié)合后的復(fù)合體具有對

12、補體系統(tǒng)的激活作用表現(xiàn)炎癥反應(yīng)二、體液氨基酸(amino acid,AA氨基酸由消化道吸收、體內(nèi)合成、組織蛋白分解作用:合成蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌锘钚晕镔|(zhì)分解途徑:脫氨基成氨及-酮酸(轉(zhuǎn)變?yōu)樘?、脂肪或分解供能小部分脫羧基生成CO和胺類2體液氨基酸含量可反映體內(nèi)氨基酸代謝紊亂情況氨基酸代謝紊亂有遺傳性性和繼發(fā)性(一遺傳性氨基酸代謝紊亂為遺傳性代謝酶缺陷引起,種類很多是相關(guān)基因突變所致,至今已發(fā)現(xiàn)70余種絕大多數(shù)疾患罕見,而病情卻嚴重如果診斷足夠早,某些疾患可以治療1.氨基酸血癥(Aminoacidemia酶缺陷在氨基酸代謝起點,其催化氨基酸在血中增加酶缺陷在代謝途徑中間,酶催化前的中間代謝物

13、堆積有時因正常途徑受阻,通過旁路代謝的產(chǎn)物可增多氨基酸血癥:氨基酸、或其中間代謝物、或其旁路代謝物在血液中增高稱之。如酪氨酸血癥、組氨酸血癥、精氨酸血癥等2. 氨基酸尿癥(Aminoaciduria血漿增多的氨基酸及其代謝物均從腎小球濾過超出腎小管重吸收能力從尿排出即為氨基酸尿癥尿液中濃度經(jīng)常比血漿更高血漿和尿液氨基酸增多可同時存在稱某種氨基酸血癥或氨基酸尿癥有時是傳統(tǒng)習(xí)慣腎小管細胞膜存在氨基酸載體轉(zhuǎn)運蛋白當某種載體缺乏時,相應(yīng)氨基酸從尿中排出增加血漿中這些氨基酸濃度可在正常范圍或偏低遺傳性氨基酸代謝紊亂的缺陷酶及其血和尿中增高的成分(帶*為尿中氨基酸疾病名稱缺乏的酶血漿中增高的成分苯丙酮酸尿

14、癥苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸、苯丙酮酸I型酪氨酸血癥延胡索酸乙酰乙酸酶酪氨酸、甲硫氨酸尿黑酸尿癥尿黑酸氧化酶尿黑酸(輕度同型胱氨酸尿癥胱硫醚合成酶甲硫氨酸、同型胱氨酸組氨酸血癥組氨酸酶組氨酸、丙氨酸甘氨酸血癥甘氨酸氧化酶甘氨酸支鏈酮酸尿癥支鏈酮酸氧化酶纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等胱硫醚尿癥胱硫醚酶胱硫醚I型高脯氨酸血癥脯氨酸氧化酶脯氨酸精氨酸琥珀酸尿癥精氨酸琥珀酸酶谷氨酰胺、脯氨酸、甘氨酸等精氨酸血癥精氨酸酶精氨酸胱氨酸尿癥腎小管堿性氨基酸載體*胱氨酸.精氨酸.賴氨酸.鳥氨酸色氨酸代謝綜合癥腎小管中性氨基酸載體*所有中性氨基酸二羧基氨基酸尿癥腎小管酸性氨基酸載體*谷氨酸、天冬氨酸亞氨基甘氨酸尿癥腎小

15、管亞氨基酸載體*脯氨酸、羥脯氨酸、甘氨酸(二繼發(fā)性氨基酸代謝紊亂若與氨基酸代謝有關(guān)的器官出現(xiàn)嚴重病變也可發(fā)生某種氨基酸血癥或氨基酸尿癥見于肝臟和腎臟疾患、蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良、燒傷等肝功能衰竭:支鏈氨基酸/芳香族氨基酸比值(BCAA/AAA比值下降繼發(fā)性腎性氨基酸尿:由腎小管損害、腎近曲小管功能障礙,使氨基酸重吸收減少而引起三、嘌呤核苷酸(一嘌呤核苷酸代謝嘌呤核苷酸的合成:從頭合成途徑、補救途徑嘌呤核苷酸的分解:終產(chǎn)物是尿酸,人類不能再分解 嘌呤核苷酸合成代謝主要原料:5-磷酸核糖氨基酸一碳單位 二、高尿酸血癥(hyperuricemia可分為原發(fā)性和繼發(fā)性兩類,以前者為多原發(fā)性高尿酸血癥:遺傳性嘌

16、呤代謝紊亂和/或尿酸排泄障礙引起多數(shù)由多基因遺傳缺陷所致與代謝綜合征也關(guān)系密切繼發(fā)性高尿酸血癥:高嘌呤飲食、腎臟疾病、血液病、藥物等引起嘌呤代謝紊亂在原發(fā)性高尿酸血癥的病因中約占10%主要原因是嘌呤代謝酶缺陷其中大多數(shù)屬多基因遺傳缺陷,機制不明由單酶缺陷引起者僅占1%2%單酶缺陷原因:次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT缺乏PRPP合成酶亢進G-6-P缺乏,引起G-6-磷酸增多沿磷酸戊糖途徑生成較多PRPP,嘌呤合成增多腺嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(APRT缺乏腺嘌呤不能經(jīng)補救途徑合成腺苷酸而出現(xiàn)堆積腺嘌呤代謝產(chǎn)物2,8-二羥腺嘌呤由尿排出增加可產(chǎn)生腎結(jié)石,不是高尿酸血癥2.尿酸排泄障礙原發(fā)性高

17、尿酸血癥中80%90%具有尿酸排泄障礙腎臟功能大多正常,僅存在尿酸排泄障礙屬多基因遺傳性疾病,易感基因和發(fā)病機制不明確 2.尿酸排泄障礙腎臟對尿酸鹽的排泄有四個階段:腎小球濾過血漿中的全部尿酸鹽濾液中大部分尿酸鹽被近曲小管重吸收近端小管再分泌尿酸鹽髓絆降支被動重吸收尿酸鹽終尿排出尿酸鹽只占濾過量的6%10%總量約為2.4mmol3.0mmol/d腎臟尿酸排泄障礙涉及以上各個過程 3.代謝綜合征與高尿酸血癥原發(fā)性高尿酸血癥與肥胖、原發(fā)性高血壓、血脂異常、糖尿病、胰島素抵抗關(guān)系密切。高尿酸血癥是代謝綜合征的一個組成部分肥胖和高甘油三酯血癥是高尿酸血癥的相關(guān)因素但血液尿酸和TG等之間相互作用的機制仍

18、不清楚 4.高嘌呤飲食短時間內(nèi)從飲食攝入大量含嘌呤食物會生成大量尿酸超過腎臟排泄能力導(dǎo)致血液尿酸升高各類葷菜都含嘌呤,尤其是各種動物內(nèi)臟和海鮮嘌呤極高:腦.肝.腎.心.蛤蜊.鳳尾魚.沙丁魚.肉汁等嘌呤較高蔬菜:菠菜.韭菜.扁豆.豌豆.大豆.豆制品等飲料:咖啡、濃茶含一定量嘌呤酒類:啤酒引發(fā)痛風(fēng)的可能性最大,烈性酒次之葡萄酒基本上不存在這種危險雞蛋和牛奶含豐富蛋白質(zhì)而嘌呤較低,水果中嘌呤很少 5.各種腎臟疾病各種腎小球疾病因腎小球濾過功能等減退慢性鉛中毒造成腎小管損害藥物競爭性抑制腎小管排泌尿酸:雙氫克尿塞/利尿酸/速尿/吡嗪酰胺/小劑量阿司匹林血液乳酸或酮酸等有機陰離子濃度增高:腎小管對尿酸的分泌受到競爭性抑制而排出減少 6.細胞破壞增多使核酸分解及尿酸生成增多:骨髓增生性疾病核酸合成增加和周轉(zhuǎn)加速白血病、淋巴瘤、紅細胞增多癥等惡性腫瘤的化療和放療后細胞破壞過多溶血性貧血、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、牛皮癬、心肌梗死、肺結(jié)核等組織細胞破壞增多 高尿酸血癥和痛風(fēng)的病因分類類型病因或遺傳特征原發(fā)性高尿酸血癥尿酸排泄減少,占80%-