生物化学检验 大四下课件 蛋白质与含氮化合物的生物化学检验

第三章

蛋白质与含氮化合物的

生物化学检验蛋白质是机体生命活动的物质基础，许多疾病均可引发蛋白质代谢紊乱，导致血浆蛋白质的种类与含量变化，对其进行监测分析可用于诊断疾病和监测病情。第一节血浆蛋白质的生物化学检验

人体中蛋白质种类约有十万种之多，大部分是细胞或器官的结构蛋白，少部分是存在于细胞内外液的可溶性蛋白质（约一千多种）。可溶性蛋白质的功能非常广泛，在许多疾病状态下体液蛋白质可出现异常。血浆蛋白质是血浆固体成分中含量最多、组成复杂、功能广泛的一类化合物。血浆蛋白质功能1.直接在血液中发挥作用在血浆中运载弱水溶性物质维持血浆胶体渗透压组成血液pH缓冲系统参与凝血与纤维蛋白溶解2.需要时进入组织发挥作用♦对组织蛋白起修补作用♦血浆固有酶在血浆发挥作用♦组成体液免疫防御系统♦抑制组织蛋白酶♦参与代谢调控作用的激素（一）血浆蛋白质的功能及分类1．功能分类法—复杂

运输载体凝血与纤溶蛋白免疫球蛋白和补体蛋白蛋白酶抑制物蛋白类激素血酶类（二）重要的血浆蛋白质和血清蛋白质电泳

包括载体蛋白、蛋白酶抑制物、抗体、补体和凝血成分等含量最多的十二种蛋白质总和占总量的95%以上白蛋白超过总量的50%电泳可将血浆/血清蛋白质分为5~6个组分，从快到慢分别为：白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β1-球蛋白、β2-球蛋白和γ-球蛋白

血浆蛋白质的性质功能及其与电泳区带的关系电泳区带蛋白质种类成人参考值（g/L）半寿期（d）分子量（kD）等电点含糖量(%)功能前清蛋白前清蛋白0.2~0.41.9554.70.5营养、运载清蛋白清蛋白35~5215~1966.24~5.80维持胶压、运载和营养等α1-球蛋白α1-抗胰蛋白酶0.9~2.04524.812蛋白酶抑制剂α1-酸性糖蛋白0.5~1.25402.7~445免疫应答修饰剂甲胎蛋白3×10－569胎儿期蛋白高密度脂蛋白1.7~3.25200胆固醇逆转运α2-球蛋白结合珠蛋白0.3~2.0285~4004.112结合血红蛋白α2-巨球蛋白1.3~3.057205.48蛋白酶抑制剂铜蓝蛋白0.1~0.44.51324.4铁氧化酶β-球蛋白转铁蛋白2.0~3.6779.65.76运铁到胞内低密度脂蛋白0.6~1.55300运胆固醇到组织C30.9~1.81852补体成分C40.1~0.42067补体成分β2-微球蛋白0.001~0.00211.8纤维蛋白原2.0~4.02.53405.53凝血因子γ-球蛋白IgG7.0~1624144~1506~7.33免疫球蛋白IgA0.7~4.06~1608免疫球蛋白IgM0.4~2.3597012免疫球蛋白C-反应蛋白＜5~1156.20炎症介质醋酸纤维素薄膜电泳一般可将血清蛋白质分为白蛋白、α1、α2、β、γ球蛋白5条主要区带。

正常血清蛋白电泳图谱增示意图及其扫描曲线

血清蛋白电泳的正常组分二、血清总蛋白及主要组分正常与异常电泳

人血浆总蛋白(totalprotein，TP)浓度为60～80g/L临床实验室采用的标本多为血清测定血清TP的首选方法：双缩脲法样品采集时，患者应置仰卧位，直立时升高。静脉采血时止血带压迫静脉时间超过3min，TP也可上升10%。剧烈运动后立即采血TP最多可升高12%。（二）异常电泳图谱的临床意义1.异常血清蛋白电泳图谱分型2.典型异常血清蛋白电泳图谱3．浆细胞病与M蛋白异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征图谱类型TPAlbα1α2βγ低蛋白血症型↓↓↓↓N↑N↓N↑肾病型↓↓↓↓N↑↑↑↑↓N↑肝硬化型N↓↑↓↓N↓N↓β-γ↑（融合）弥漫性肝损害型N↓↓↓↑↓↑慢性炎症型↓↑↑↑急性时相反应型N↓N↑↑NM蛋白血症型在α-γ区带中出现M蛋白区带高α2(β)-球蛋白血症型↓↑↑↑妊娠型↓N↓↑↑

N

蛋白质缺陷型个别区带出现特征性缺乏1.肾病型：Alb下降，α2显著升高

β明显升高，γ不变或相对下降2.肝硬化型：Alb下降，γ明显升高典型者β和γ区带融合，见β-γ桥血清蛋白电泳典型异常图谱正常电泳图谱肾病综合征肝硬化3.免疫球蛋白增多

（1）单克隆免疫球蛋白增多：γ或γ～β间色泽深染的窄区带,单克隆免疫球蛋白或其轻链或重链片段，称M蛋白(monoclonalprotein)，见于浆细胞病。（2）多克隆免疫球蛋白增多为各种合成Ig细胞的全面增殖

γ区带呈弥散性升高见于慢性肝病.肝硬化.结缔组织病.慢性感染.恶性肿瘤.获得性免疫缺陷综合征.淋巴母细胞性淋巴结病。血清蛋白电泳典型异常图谱M蛋白血症（三）急性时相反应蛋白（AcutePhaseReactionProtein,APRP）

急性的全身或系统性炎症包括感染、组织损伤、炎症性疾病等情况下，肝脏对多种血浆蛋白质合成量发生变化，血浆中α1-抗胰蛋白酶、α1-酸性糖蛋白、结合珠蛋白、铜蓝蛋白、C4、C3、纤维蛋白原等浓度增加数倍，C-反应蛋白、降钙素原和血清淀粉样蛋白A则显著增加，可升至原浓度的1000倍，而血浆前白蛋白、白蛋白、转铁蛋白等浓度则出现相应下降，这些变化的血浆蛋白质统称APRs。

APRP急性时相反应：机体在发生急性炎症（如感染性炎症、自身免疫性炎症等）和组织损伤（如创伤、手术、心肌梗死、恶性肿瘤等）时出现的非特异性的血浆蛋白质浓度变化。急性时相反应是机体对炎症的一般反应，常伴有体温和白细胞升高，它不是对某一疾病的特异性反应。二、血浆蛋白质的生化检验项目与检测方法

（一）血清总蛋白（二）血清白蛋白（三）血清前白蛋白（四）血清α1-酸性糖蛋白（五）α1-抗胰蛋白酶（六）α2巨球蛋白（七）铜蓝蛋白（八）结合珠蛋白（九）转铁蛋白（十）β2-微球蛋白（十一）C-反应蛋白（十二）血清特定蛋白质的检测方法（一）前白蛋白（prealbumin，PA）

甲状腺素转运蛋白TTR分子量55kD由肝脏细胞合成的四亚基蛋白质电泳时迁移在Alb之前半寿期2d必需氨基酸含量高与视黄醇结合蛋白（RBP)组成复合体作为组织修补材料和运载蛋白【项目检测依据】前白蛋白即甲状腺素转运蛋白（transthyretin，TTR），55kD，约结合10％的甲状腺激素。50%～70%的TTR与视黄醇结合蛋白（retinol-bindingprotein，RBP）1：1组成复合体，可避免小分子RBP从肾小球滤过。与PA以1:1比例结合，避免RBP从肾小球滤过。RBP

21kD，携带视黄醇，半寿期12小时。

在靶细胞，TTR-RBP降解后，视黄醇被摄入细胞。RBP被肾小球滤出，肾近端小管细胞吸收并损伤时，重吸收PA下降，尿RBP增加，因此测定RBP为肾小管损伤的标志物【临床意义】①PA下降是肝功能不全的灵敏指标；②低水平的PA还可指示蛋白质营养不良正常PA血清浓度200mg/L～400mg/L，100mg/L～150mg/L为轻度缺乏，50mg/L～100mg/L为中度缺乏，＜50mg/L则严重缺乏；③PA是负性APRs。【应用评价】浓度下降可灵敏地反映出肝功能下降和蛋白质营养不良测定需采用特异性抗体，价格较高，但可自动化。（三）白蛋白（albumin，Alb）血浆中含量最多的蛋白质585个氨基酸残基组成分子量66.2kD含17个二硫键，是不含糖的血浆蛋白质肝实质细胞合成，每天合成11-14.7g。半寿期18-20d1．检验项目【项目检测依据】①分子量66.3kD，半寿期约18～20天。②是最重要的血浆营养蛋白。③是重要的血浆载体蛋白，为负离子，每分子带有200个以上负电荷，能运载许多疏水分子,运输胆红素.长链脂肪酸.胆汁酸盐.前列腺素.类固醇激素,无机离子(如Ca2+、Cu2+、Ni2+).药物(如阿司匹林、青霉素)。结合型激素和药物无活性，ALB含量或pH变化时其活性变化。④维持血浆胶体渗透压的最重要成分,血浆渗透压的75%～80%由Alb维持是两性电解质，具有缓冲酸碱物质的能力。含17个二硫键，是不含糖的血浆蛋白质肝实质细胞合成，每天合成11-14.7g。1．检验项目

【临床意义】低Alb血症（1）肝功能下降：慢性肝病以及重症肝炎早期等。（2）白蛋白丢失：①尿中丢失②胃肠道丢失③皮肤丢失（3）白蛋白分解代谢增加（4）白蛋白的分布异常（5）无白蛋白血症（6）蛋白质营养不良或吸收不良（7）Alb的遗传性变异【应用评价】检测频度非常高的指标辅助肝脏疾病的诊断和病情判断为其他目的的肝功能评估

【参考区间】随年龄有所变化，0～4天：28～44g/L4天～14岁：38～54g/L，此后下降成人：35～52g/L，

＞60岁为32～46g/L走动者比卧床者平均高3g/L【医学决定水平】：＞35g／L时正常28～34g／L为轻度缺乏21～27g／L为中度缺乏＜21g／L则严重缺乏低于28g／L时，会出现组织水肿【检测方法】♦包括电泳法、免疫化学法和染料结合法。♦电泳法只能测其百分含量，乘TP浓度得其浓度用于ALB定量不方便且精密度不如直接定量♦免疫化学法包括免疫比浊法和放射免疫法等特异性好、灵敏度高，ALB易纯化、抗血清易制备，适合尿液和脑脊液等低浓度ALB的测定♦血清ALB测定可采用染料结合法（四）α1-酸性糖蛋白（AAG）181个氨基酸残基组成分子量约40kD属血浆中含糖量最高（达45%）、酸性最强的糖蛋白pI为2.7～4.0典型的急性时相反应蛋白主要在肝脏产生,某些肿瘤组织也可产生可以结合许多药物和激素【临床意义】目前主要作为急性时相反应指标：在风湿病、恶性肿瘤及心肌梗死等炎症或组织坏死时48h后浓度迅速增高3～5天时出现高峰，一般增加3～4倍。AAG增高是活动性溃疡性结肠炎指标之一。AAG增高：糖皮质激素增加，包括内源性的库欣综合征和外源性强的松、地塞米松等药物治疗时，可引起AAG升高。AAG降低：营养不良、严重肝损害、肾病综合征以及胃肠道疾病致蛋白严重丢失等情况下AAG降低。此外雌激素可使AAG降低。【应用评价】主要应用是监测急性时相反应；以及由AAG血清浓度评估药物结合状态3．α1-酸性糖蛋白的检测

过氯酸和磷钨酸分级沉淀AAG后，测定蛋白质或含糖量再计算之。免疫扩散免疫比浊法（五）α1-抗胰蛋白酶（α1-AT或AAT）394个氨基酸残基组成分子量51.8kDpI为4.8含糖10%～12%占α1区带蛋白90%主要由肝细胞合成，单核细胞、肺泡巨噬细胞和上皮细胞也能合成蛋白酶的抑制剂【项目检测依据】血浆主要的蛋白酶抑制物（proteinaseinhibitor，Pi）占90％活力左右能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶、胶原蛋白酶，白细胞溶酶体蛋白水解酶遗传变异达75种，PiMM型为正常功能，变异型如Z型、S型等

ATT基因的遗传表型

常染色体共显性遗传，有多种遗传表型现已发现至少有75种基因变体主要根据电泳迁移率分类最多见的是PiMM型,占人群的90%以上，另外还有两种蛋白:Z型和S型，【临床意义】血清AAT下降：①AAT缺陷：年青肺气肿，PiZZ型、PiSZ型个体常出现年青时肺气肿。新生儿和幼儿肝脏疾病②肾病综合征时从尿液丢失，胃肠道疾病时从肠道丢失血清AAT增高：①作为急性时相反应，急性炎症后约24h开始升高，3-4天达峰值②AAT受雌激素刺激而合成【应用评价】慢性阻塞性肺疾病全球计划推荐，具有家族史且45岁前发病的慢性阻塞性肺病患者，需要检测AAT。AAT的检测血清蛋白电泳单向扩散试验免疫散浊比浊免疫透射比浊法。对于AAT降低者可进一步采用等电聚焦电泳或分子生物学方法进行AAT表型分析。（七）α2-巨球蛋白

（α2-macroglobulin，α2-MG或AMG）血浆中分子量最大的糖蛋白，约为720kD，含糖量约8%。由肝细胞、单核细胞和星形细胞合成半寿期约5d包括补体C3和C4在内的一组血浆蛋白的主要成员，为硫酯键血浆蛋白家族。主要特性是能与多种离子和分子结合，特别是能与蛋白水解酶结合而抑制酶的活性是主要的蛋白酶抑制剂，可选择地保护某些蛋白酶活性1．性质2．临床意义不属于急性时相反应蛋白。低清蛋白血症，尤其是肾病综合征时，α2-MG含量可显著增高α2-MG水平降低见于：严重的急性胰腺炎和进展型前列腺癌治疗前【应用评价】临床应用并不多肾病综合征等Alb显著下降，电泳能显示α2球蛋白区带明显增高3．α2-MG的检测方法免疫比浊法（七）铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp）含铜的α2球蛋白，肝实质性细胞合成由1046个氨基酸残基组成含糖约8%-9.5%每分子结合6～8个铜原子，由于含铜而呈蓝色95%的血清铜存在于Cp中，其余5%呈可扩散状态血循环中的Cp可认为是铜的无毒性代谢库具有抑制膜脂质氧化作用1．性质（七）铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp）血浆铜的转运具有铁氧化酶作用，将Fe2+氧化为Fe3+，调节铁的运输、利用和氧化还原反应抗氧化作用，抑制膜脂质被金属离子的过氧化作用2．功能Cp浓度减少有关的疾病：包括Wilson病、营养性铜缺乏和Menkes病（遗传性铜吸收不良）。属于急性时相反应蛋白：在妊娠、感染、创伤和肿瘤时血浆浓度增加。但在营养不良、严重肝病及肾病综合征时往往下降。3．临床意义

一种常染色体隐性遗传病因血浆Cp减少，血浆游离铜增加，铜沉积在肝可引起肝硬化，沉积在脑基底节的豆状核导致豆状核变性，该病又称为肝豆状核变性该病的原因不全是Cp减少大部分患者可有肝功损害并伴神经系统症状不及时治疗，此病是进行性和致命的，宜及时诊断可用驱铜的方法进行治疗Wilson病诊断标准：Cp下降，血清总铜浓度降低、游离铜增加和尿铜排泄增加作为Wilson病的辅助诊断指标放射免疫扩散法散射免疫比浊法透射免疫比浊法4.Cp的检测

（六）结合珠蛋白（haptoglobin，Hp）一种急性时相蛋白和转运蛋白在电泳中位于α2区带1．性质与遗传表型2．功能

运输血管内游离的血红蛋白(Hb)到网状内皮细胞降解，每分子Hp结合两分子Hb,防止Hb从肾脏丢失而为机体有效地保留铁,并能避免Hb对肾脏的损伤。

Hp-Hb复合物不可逆，不能被重新被利用，溶血后其含量急剧降低，血浆Hp浓度多在一周内由再生而恢复。3．临床意义

Hp浓度下降见于：①溶血性疾病如溶血性贫血、输血反应、疟疾。Hp参考值范围较宽，须连续观察以监测溶血是否处于进行状态。对于溶血性疾病合适的组合检测项目包括血浆Hp、LD和游离Hb。血管外溶血不会使Hp发生变化。②严重肝病患者，其Hp合成减少。Hp浓度升高见于：属急性时相反应蛋白，当烧伤和肾病综合征情况下，血Hp常明显升高。4．Hp的检测

放射免疫扩散法免疫比浊法定量检测Hp亚型聚丙烯酰胺凝胶电泳等电聚焦电泳

（九）转铁蛋白（transferrin，TRF）分子量约79.6kD为单链糖蛋白，含糖量约6%电泳位置在β区带等电点5.5～5.9主要由肝细胞合成半寿期为10.5d能可逆地结合多价阳离子，每分子TRF可结合2个Fe3+血浆中TRF的浓度受食物铁供应的影响

1．性质♦从小肠进入血液的Fe2+被Cp氧化为Fe3+，再被TRF的载体蛋白结合。♦每种细胞表面都有TRF受体，对TRF-Fe3+复合物比对TRF的载体蛋白亲和力高得多♦TRF-Fe3+将大部分Fe3+运输到骨髓合成Hb小部分则运输到各组织细胞，形成铁蛋白及合成肌红蛋白、细胞色素等2．临床意义贫血的鉴别诊断和铁缺乏的治疗监测：缺铁性低血色素贫血时，TRF代偿性合成增加；血浆铁低，结合到TRF的铁少，铁饱和度下降（正常参考值为30％～38％）再生障碍性贫血，血浆TRF正常或低下红细胞对铁的利用障碍，使铁饱和度增高3．检测多采用免疫比浊测定法总铁结合力(totalironbindingcapacity,TIBC)血浆蛋白质对铁的结合容量(主要是TRF对铁结合容量)，单位与血清铁相同。♦铁饱和度（％）＝血清铁/TIBC×％两者尤其是后者对贫血诊断和鉴别诊断更好

（十）β微球蛋白（β2–microglobulin,β2M,BMG）

♦

位于β2区带，单链多肽♦存在于各种有核细胞表面，仅11.8kD♦是HLA的轻链或β链，可从细胞表面尤其是淋巴细胞和肿瘤细胞表面脱落到血浆中♦从肾小球滤过，再被肾近端小管重吸收和分解【临床意义】♦血浆BMG增高：见于肾