第八章肝胆疾病的生物化学诊断ppt

1、第八章 肝胆疾病的 生物化学诊断 湘南学院医学检验系临床生化检验教研室 主要内容 一、解剖结构根底与生物化学功能 二、肝脏的生物转化作用 三、胆红素与胆汁酸代谢及其异常 四、肝病的生物化学代谢紊乱 五、肝胆疾病的肝功能实验室检查 第一节 解剖结构根底与生物化学功能 一、肝脏组织结构、化学组成上的特点二、肝脏的生物化学功能三、肝细胞损伤时的代谢变化一、肝脏组织结构、化学组成上的特点一双重血供给及两条输出通路双重血液供给 肝动脉 氧 门静脉 营养 双重输出管道 肝静脉 代谢降解物 下腔静脉 胆道系统 脂溶性物质及其代谢产物 体外 二血窦很丰富 扩大物质的交换面积，使血流缓慢也利于物质的交换。三酶含

2、量很丰富 为肝cell进行许多重要的代谢加工提供了有利条件。四肝细胞: 大量微绒毛-物质的转运根底 较高通透性-物质交换的根底 线粒体丰富-能量保证的根底 亚细胞结构丰富-物质代谢的根底 故肝脏有“物质代谢中枢之称！ 二、肝脏的生物化学功能排泄功能物质代谢功能生物转化重要生化功能一排泄功能主要排泄对象：胆汁酸、胆红素、氨 二物质代谢功能1、营养物质代谢(1)在蛋白质代谢中的作用(2) 在氨基酸代谢中的作用(3) 在糖代谢中的作用(4) 在脂代谢中的作用2、激素及维生素代谢(1)激素的灭活主要在肝脏进行(2)多种维生素能在肝细胞内储存并进行转化 三肝脏的生物转化 见第二节(一)蛋白质代谢：1.蛋

3、白质的合成： 自身蛋白血浆蛋白 清蛋白 凝血因子 肝功能受损：清蛋白 水肿、A/G 凝血因子 凝血障碍三、肝细胞损伤时的代谢变化2、氨基酸分解代谢： 转氨基、脱氨基、转甲基、脱羧基1支链氨基酸/芳香族氨基酸比值： 支：肝外代谢(Leu、Ile、Val 芳：肝内代谢Trp、Tyr、Phe 支/芳 肝功能受损：血中 支/芳2肝细胞内转氨酶含量高： ALT 急性肝炎：ALT 3解除氨毒：氨 尿素 肾排肝功能受损：血氨 支/芳 胺类假神经递质4合成含氮化合物肝性脑病二糖代谢：维持血糖浓度的恒定： 糖原合成 糖原分解 糖异生肝功能受损：饥饿时易发生低血糖,而进食后 易出现一时性高血糖。三脂代谢: 1.消

4、化、吸收 :胆固醇 胆汁酸 肝功能受损：“脂肪泻 2.合成、运输：1合成：TG、ChE/Ch、PL、LCAT、酮体2运输：VLDL、HDL 肝功能受损：脂肪 PL “脂肪肝 LCAT 血ChE/Ch第二节 肝脏的生物转化作用 一、生物转化的概念二、生物转化的反响类型三、生物转化的特点一、生物转化的概念 (一) 生物转化的定义 机体对许多外源性或内源性非营养物质进行化学转变，增加其水溶性(或极性)，使其易随胆汁、尿排出，这种体内变化过程称生物转化(biotransformation)。 是指将一些非营养物质在体内的代谢转变过程称为生物转化 (二) 生物转化的对象非营养物质 内源性：如激素、胺类等

5、 外源性：如药物、毒物等 三生物转化biotransformation过程 外源性非营养物质 药物、毒物、 致癌物 内源性非营养物质 激素、神经递质、 胺类、NH3、Bil )肝极性/水溶性尿和胆汁二、生物转化的反响类型(一) 第一相反响：氧化反响 复原反响 -使极性增加 水解反响(二) 第二相反响：结合反响 SAM，乙酰CoA，甘氨酸，GSH，H2SO4， 进一步增加极性，掩盖有毒基团*有些物质经过第一相反响即可顺利排出体外。*有些物质即使经过第一相反响后，极性改变仍不大，必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反响，才最终排出。三、生物转化的特点连续性 多样性 解毒与致毒双重性 第三节 胆红

6、素与胆汁酸代谢及其异常一、胆红素代谢与黄疸二、胆汁酸代谢及其异常一、胆红素代谢与黄疸 1.胆红素来源 体内的铁卟啉化合物血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶如图。一胆红素代谢胆红素来源 1衰老的RBC破坏、降解 2无效红细胞生成 3非血红蛋白的血红素蛋白质细胞色素、过氧化物酶、 肌红蛋白等分解 分流胆红素 20% 主流胆红素 80%2.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 胆绿素复原酶 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 胆红素的生成过程+C1

7、0胆红素空间结构示意图 3胆红素转运 运输形式 竞争结合剂 意 义 胆红素1-球蛋白少局部 -如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等 胆红素清蛋白复合体主要 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 4. 胆红素在肝细胞内转变 (1摄取-胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜外表进入肝细胞。 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：滑面内网质反响：结合反响主要结合物为UDPGA酶： 葡萄糖醛酸基转移酶。产物：主要为双葡萄糖

8、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 (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。5.胆红素在肠中的变化及肠肝循环结合胆红素肠道细菌水解GA

9、未结合胆红素肠道细菌复原胆色素原族中胆素原粪胆素原尿胆素原80-90%O 胆素粪排10-20%门V肝体循环 肾尿胆素原O 尿胆素尿排胆汁2-5%二胆红素代谢紊乱与黄疸 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，那么可扩散入组织，组织被染黄，称为黄疸。隐性黄疸： 34.2 mol/L，外观看不出。显性黄疸：34.2 mol/L，有黄染的现象。2. 黄疸的类型1根据肉眼可否见到黄染现象分为： -显性黄疸和隐性黄疸。2根据发病原因可分为： -溶血性、肝细胞性和梗阻性黄

10、疸。3根据病变部位可分为： -肝前性、肝性和肝后性黄疸。4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。 三黄疸的原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 1.胆红素形成过多-溶血性黄疸 代谢特点1血中未结合胆红素含量增高；总胆红素升高，结合胆红素仅为总胆红素的20%。 2未结合胆红素不能由肾小球滤过，故尿中无胆红素3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。 4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 2.肝细胞处理能力下降-肝细胞性黄疸 代谢特点

11、1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。 2结合胆红素可由肾小球滤过，尿中出现胆红素。 3结合胆红素在肝内生成减少，粪便颜色变浅。 4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 3.胆红素排泄障碍-阻塞性黄疸 代谢特点1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。 2结合胆红素能被肾小球滤过，尿中出现胆红素3胆红素不易或不能随胆汁排入肠道，因而肠腔胆

12、素原很少或缺失，粪便颜色变浅或呈灰白色。 4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 四新生儿生理性黄疸的原因1、生下后，血液内原来过多的红细胞被破坏，未结合胆红素生成过多。 2、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缺乏。 3、肝细胞内胆红素葡萄糖醛酸基转移酶生成缺乏，结合胆红素生成少。 4、肝细胞胆汁分泌器发育不完善，对肝胆汁分泌的潜力不大。 5、母乳中含有孕二醇，对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作用。 五黄疸的实验室检查胆红素代谢实验血清酶学检查 血脂分析 血液学检查三种类型黄疸的实验室鉴别诊断 指标正常溶血性黄疸肝细胞性黄疸阻塞性黄疸血清胆红素总量1mg/

13、dl1mg/dl1mg/dl结合胆红素00.8mg/dl 游离胆红素1mg/dl 尿三胆尿胆红素+尿胆素原少量不一定尿胆素少量不一定粪便颜色正常深变浅或正常完全阻塞时陶土色肝细胞性黄疸和梗阻性黄疸实验室鉴别诊断 项目肝细胞性黄疸阻塞性黄疸血清蛋白电泳图谱Alb减少， -球蛋白球蛋白明显脂蛋白X多为阴性明显血清酶学ALT肝炎急性期正常或增高ALP正常或轻度增高明显可增高明显其它方面凝血酶原时间延长，Vitk不能纠正延长，Vitk可以纠正胆固醇降低，尤其CHE明显降低增高CA/CDCA1二、胆汁酸代谢及其异常 (一)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-

14、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 HCOOHHOOHOH312724COOHHHO3712OH例：牛磺胆酸 例：甘氨胆酸 结合胆汁酸 CONHCH2CH2SO3HCONHCH2COOHHHO3127HOH3127OHOHHO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(二)胆汁酸代

15、谢 1、初级胆汁酸形成 复原、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 7-羟基酶胆酸脱氧胆酸HCOOHOHOHOH3127HCOOHOHOH3127 初级胆汁酸 次级胆汁酸 鹅脱氧胆酸石胆酸7-羟基酶HCOOHOHOH3127HCOOHOH3127 3、胆汁酸肠肝循环 1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。 2意义： 将有限的胆汁酸

16、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。 胆汁酸肠肝循环的过程 三 胆汁酸代谢异常胆汁酸代谢遗传性缺陷 肝胆疾病时的代谢异常肠道疾病时的代谢异常 高脂蛋白血症时的代谢异常 1、肝胆疾病与TBA1肝胆疾病患者，血清胆汁酸水平无区别升高。3TBA检测可用来区别高胆红素血症和胆汁淤积。4CA/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。 2、肠道疾病与TBA 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

17、回肝脏减少，反响抑制减弱，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。 3、高脂蛋白血症与胆汁酸代谢1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响调控。 2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。 3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。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二、肝昏迷的临床生物化学三、肝癌的临床生物化学一、肝硬

18、化的临床生物化学 一定义：肝的广泛纤维化伴结节形成。 二病因： 1、乙型、丙型病毒性肝炎 2、乙醇中毒 3、代谢性疾病 4、肝内、外长期胆汁淤积 5、门静脉回流受阻 6、 免疫功能紊乱 7、毒素及治疗性药物等三肝硬化的生物化学机制 1、缺氧和炎症刺激，导致胶原纤维合成增强。以I型及型为主。2、机体免疫机能缺乏，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。3、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。4、涉及许多遗传因素，这已成为肝细胞对损伤反响的独立病原因素。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。

19、四 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1、肝功能实验 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 2、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。 3、对肝硬化确实诊及疗效观察-目前仍依靠穿刺肝组织活检。二、肝昏迷的临床生物化学 (一)定义： 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，是以代谢紊乱为根底、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。 (二)病因 各型肝硬化 重

20、症病毒性肝炎 药物性肝炎 原发性肝癌 肝外胆道疾病 妊娠期急性肝脂肪变(三)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1、氨中毒学说1根本论点： 肝功能受损时，去除氨的能力大大减低，血氨升高。 血氨通过血脑屏障进入脑组织，从而引起脑功能障碍。2生化机制-干扰能量代谢氨可抑制丙酮酸和-酮戊二酸脱氢酶系的活性乙酰辅酶A和ATP生成。氨与-酮戊二酸结合形成谷氨酸既消耗NADH，影响线粒体内氧化磷酸化，又消耗-酮戊二酸，使乙酰胆碱生成减少，可导致脑功能抑制。氨和谷氨酸合成谷氨酰胺-既增加ATP的消耗，又消耗谷氨酸中枢抑制性神经递质-氨基丁酸的形成减少

21、。氨可激活神经细胞膜上的Na+-k+-ATP酶，并和K+有竞争作用，影响离子分布和神经传导的正常进行。2、假性神经递质学说 1根本论点： 假性神经递质在网状结构的神经突触部位堆积，神经突触部位冲动的传递发生障碍，从而引起神经系统的功能障碍。 2生化机制-干扰正常神经冲动传递 肝功能不全时，经门静脉入肝的酪胺和苯乙胺因解毒功能降低或侧枝循环的形成，胺类直接由体循环通过血脑屏障入脑，经脑内非特异羟化酶作用，分别生成苯乙醇胺和鱆胺-羟酪胺，其化学结构与儿茶酚胺类递质多巴胺、去甲肾上腺素结构相似，释放后，与突触中的正常神经递质产生竞争，影响神经冲动的正常传递，以致神经系统某些部位的功能发生障碍，故称假

22、神经递质。 3、胰岛素、血浆氨基酸失衡学说 1根本论点： 支链氨基酸/芳香族氨基酸比值下降，芳香族氨基酸进入脑组织增多，形成假性神经递质和过多的5-羟色胺，CNS功能障碍。 2生化机制-干扰正常神经冲动传递 肝功能不全，一方面芳香族氨基酸分解代谢障碍，血浆芳香族氨基酸含量增多；另一方面血胰岛素升高，血液支链氨基酸含量减少，结果芳香族氨基酸通过转运系统进入脑组织增多，在脑组织内生成假性神经递质和过多的5-羟色胺，儿茶酚胺生成减少和儿茶酚胺能神经元功能降低，而引起中枢神经系统功能障碍。 4、短链脂肪酸中毒学说1根本论点： 短链脂肪酸增多与肝性脑病的发生有关 2生化机制-尚不清楚高浓度的短链脂肪酸对

23、氧化磷酸化有解偶联作用，使ATP生成减少。直接与神经细胞膜或突触部位的某些成份结合，从而影响神经的电生理效应。在突触处与正常神经递质如多巴胺等结合，干扰脑的正常功能。 四肝昏迷的生物化学诊断1、血清胆红素显著增高。2、血清清蛋白减低。3、低胆固醇血症。4、AST及ALP由高值转为低值。5、血尿素氮呈低值。6、血糖降低。7、凝血酶原时间延长。8、血浆纤维蛋白原呈低值。9、血氨增高。10、液pH增高，PCO2降低呼吸性碱中毒等。三、肝癌的临床生物化学 一 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

24、失或失活二 肝癌的生物化学诊断 1、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70%-80%。2、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。 3、-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。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五、临床常作的肝功能全套检查一、肝脏分泌与排泄功能实验一 内源性物质的分泌与排泄 如胆红素、胆汁酸检测等。 二 外源性物质的去除能力检测 1、

25、种类： BSP磺溴酞钠、ICG吲哚绿、氨基比林和利多卡因去除试验等。 2、临床意义： 1ICG滞留百分率：在正常人5%45min，而在肝细胞损伤、胆道阻塞和占位性病变时，那么滞留率增高。 2BSP滞留百分率：正常注射后1小时，血中查不到这种染料，或只是很微量，假设注射后30分钟，滞留率在10%40%，表示轻度肝功能损害。滞留50%80%，表示中度肝功能受损；滞留率90%表示严重肝功能不全。 BSP及ICG均是外源性色素，试验时应注意过敏反响及休克。类别检测指标临床意义蛋白质代谢 血清总蛋白 严重肝炎及肝硬化时减少 A/G比值 慢性肝病和肝硬化时降低 前清蛋白 灵敏地反映急性肝损伤 免疫球蛋白

26、慢活肝、肝硬化时增高 纤维蛋白质原 反映功能性肝细胞数量 血中尿素测定 严重肝功能不全时降低 血氨测定 急、慢性肝炎、重症肝炎、 肝硬时增高 视黄醇结合蛋白 较前清蛋白更能早期能敏感地发现肝损害 纤维连接蛋白 肝纤维化时增高 甲胎蛋白 原发性肝癌时显著升高 癌胚抗原 转移性肝癌时阳性率高二、代谢性肝功能实验 急性肝炎肝硬化慢活肝胆汁性肝硬化阻黄原发或继发肝Ca白蛋白正常或 N或球蛋白N或 NN12NN N(IgG/ IgM)(IgA/ IgM)(IgG)(IgM)NN肝病时的血清蛋白质异常 类别检测指标临床意义糖代谢空腹血糖肝功能不全时降低葡萄糖耐量试验肝病时糖耐量曲线异常半乳糖耐量试验肝细胞损伤时耐量降低血丙酮酸肝昏迷时增加血乳酸反映肝清除乳酸的能力糖代谢检测指标类别检测指标临床意义脂类代谢血清总胆固醇阻塞性黄疸和肝内胆汁郁积时；重症肝炎和肝硬化时明显血清胆固醇酯慢性肝炎时呈中度降低血磷脂阻塞性黄疸和胆汁郁积性肝硬化血清甘油三酯阻塞性黄疸及脂肪肝患者； 在肝实质细胞损伤时游离脂肪酸脂蛋白电泳急性病毒性、酒精性肝炎、区带和前-区带浅染或缺失，-区带深染增宽脂蛋白X阻塞