第一节 健康与疾病时的血浆蛋白质

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一、概念

血浆蛋白质是血浆固体成分中含量很多、组成极为复杂、功能广泛的一类化合物。目前已经研究的血浆不下500种,其中已分离出接近纯品者有200种。近10多年来,出现和使用了不少新技术,用于分析血浆内较微量的个别蛋白质,并研究其在疾病时的变化,这些资料有助于疾病的诊断并提供有价值的病理生理信息。研究有关个别蛋白质的结构、功能、代谢的知识正在迅速积累,并成为很活跃的研究领域。

血浆蛋白基础医学、临床医学及生物化学家的广泛重视,正在进展的领域有以下几个方面:

1.生物化学家分离纯化各种血浆蛋白质组分,研究它们的物理性质、氨基酸的组成及顺序,以及某些蛋白质中结合的糖、脂类、金属化合物、活性多肽、类固醇激素和其它各种化合物。许多工作是对这些蛋白、降解、转换更新与代谢调节的研究。

2.生理学家与病理生理学家长期以来对血浆蛋白质的生理功能感兴趣研究它的胶体性质、缓冲性质和生理作用,在运输脂类、多种金属和微生时、元素中的作用,在结合和调节活性激素外外源性药物体内过程中的作用,以及血浆蛋白质在反?e肾小球滤过、肾小管回收功能和肝细胞功能方面的意义。

血浆蛋白质亦广泛地应用于研究营养学问题,特别是蛋白质的营养不良

3.血浆蛋白质具有遗传的变异如结合珠蛋白和转铁蛋白等在不同人群中常见有结构上的差异。还有一些虽然是少见的遗传变异(如缺乏某一种脂蛋白或免疫球蛋白),可表现一定的临床症状,亦具有临床医学上的意义。由于血液是人体组成中最易获得的标本,遗传学家常利用血浆蛋白质结构上的差异作为研究人群与家族遗传特征的标志。

4.在临床生物化学实验室中血浆蛋白质的分析一直是最主要的常规工作之一。最早就用于有关肝及肾疾病和血液恶性肿瘤的诊断与预后的监测。近年来由于个别蛋白质微量和特异的分析检测技术的进展,为不少病理过程和疾病的诊断又提供了新的信息。

血浆蛋白质中不少特殊成分的研究,如血液凝固因子、免疫球蛋白组分及补体系统组分的检测,在血液学与免疫学中都是基本的理论和实践。

5.在进化与个体发育的生物化学研究中,已发现有不少正常胎儿时期的蛋白质可以在恶性癌肿病人中重新出现。血浆蛋白质合成的调控,如急性时相反应蛋白的表达与释放,在临床医学中是长期受注意而又尚未完全解决的课题,它与限制炎症过程密切相关。此外,尚有不少蛋白质水解酶的特异抑制物在血浆中循环,它们具有十分重要的代谢调控作用,虽然其体内过程尚未被完全阐明。

6.血浆蛋白质在实际工作中还广泛地用于组织与细胞培养。血浆中含有各种细胞刺激因子,它们对细胞的活力、增殖、分化、胸内酶的合成及细胞特殊功能起着特殊的作用。必须指出,各种血浆蛋白质组分对不同类型的细胞起的作用有特异性,已发展成为细胞生物学研究的重要分支。

7.在人类不少疾病,包括常见的两种疾病——动脉粥样硬化及肿瘤的发病学研究,以及最常见的糖尿病及其并发症的发病机制中,血浆蛋白质均有广泛的涉及。

一般教科书将血浆蛋白质多方面的功能概括为:①营养;②缓冲与胶体渗透压;③运载(包括类固醇、甲状腺激素、维生素与、脂类、金属与微量元素、药物等);④免疫与防御功能(包括免疫球蛋白与补体);⑤凝血与纤维蛋白溶解;⑥各种醇的特殊功能;⑦代谢调控等几大方面。

血浆蛋白质的分类是一个较为复杂的问题,随着分离方法和对血浆蛋白质功能了解的进展,显然可以从不同角度来进行归纳分类。早先通过盐析法将血浆蛋白质分为白蛋白和球蛋白两大类,目前看来最实际的还是通过醋酸纤维薄膜电泳或琼脂糖凝胶电泳获得有关血浆蛋白质全貌的图谱,即将血浆蛋白质分为白蛋白和α12β、γ球蛋白5个主要区带,根据不同的电泳条件还可将各个区带进一步分离。在琼脂糖凝胶电泳中常可分出个区带。如果采用聚丙烯酰胺凝胶电泳在适当条件下可以分出30多个区带。应当理解,这咱分离区带并非截然。近年免疫化学技术分析法的进展提供了对个别蛋白质测量的新方法,二者结合可以为血浆蛋白质的分析和临床意义积累很好的有用资料。

目前许多学者试图按功能进行分类,如营养、修补、运输、载体、补体系统和凝血因子等等。

本章首先将血浆蛋白质按电泳和功能为主,试行分类归纳于表、表2-2供参考,以便对血浆蛋白质种类有一总的概念。然后再依次介绍一些具有代表性的个别血浆蛋白质的理化特性、功能与临床意义、常见疾病时血浆蛋白质的变化图谱以及血浆蛋白质的检测及其临床应用。

表2-1 血浆蛋白质的分类与特征(以区带电泳为主要技术分类)

蛋白质人参考值半寿期(天)分子量(万)等电点含糖量简注
前白蛋白200-4005.44.7营养指标
白蛋白35000-5000015-196.644-5.80在许多疾病时降低,有较广泛的载体功能
α1区带球蛋白
α1-抗胰蛋酶780-200045.54.812APR,抗胰蛋白水解酶先天缺陷易导致肺气肿肝硬化
α1酸性糖蛋白500-150054.02.7-445APR
α1脂蛋白1700-325020脂类运输
α1胎儿球蛋白0.036.9胎儿期蛋白
α2区带球蛋白
结合珠蛋白300-215028.5-404.112APR,结合,溶血时减少
α>2巨球蛋白1250-41005805.48肾病期增加,抗蛋白水解酶
铜蓝蛋白200-5004.5164.4APR,含铜
β1区带蛋白
转铁蛋白2000-350077.75.76负性APR,转运Fe在低色素贫血时增加
血红素结合蛋白500-11505.7结合血红素
β脂蛋白600-1550300脂类运输
C420.67补体系统
β2区带蛋白
纤维蛋白原2000-40002.5345.53APR,纤维蛋白前身参与血凝
C3700-1500182APR,补体系统
β2-微球蛋白1-21.18
γ区带球蛋白
IgG5250-1650024166-7.33抗体组分
IgA400-39006178
IgM250-310059012
C-反应蛋白<8126.20APR,防御蛋白

1.表2-1中所列仅为部分主要的血浆蛋白质组分;

2.正常参考值随选用检测方法和年龄有所不同;

血浆蛋白质的功能分类

功能分类功能特征
运输载体
血浆脂蛋白系统包括乳糜微粒、VLDL、LDL、HDL等,运输胆固醇、磷脂、甘油酯及脂肪酸(详见脂蛋白代谢)
前白蛋白与白蛋白运输游离脂酸、甲状腺素、多种药物(如阿司匹林、巴比妥类、青霉素等)
甲状腺素结合球蛋白特异高亲和力结合甲状腺激素
皮质素结合球蛋白特异高亲和力结合皮质醇
类固醇激素结合球蛋白特异高亲和力结合类固醇激素
视黄醛结合蛋白结合视黄醛
转铁蛋白运输铁
结合珠蛋白结合血红蛋白
血色素结合蛋白结合血红素
铜蓝蛋白运输铜
补体系统至少有13种具有酶激活性的蛋白质,C1qC1rC1sC2C3C4C5C6C7C8C9C1脂酶抑制物和备解素等
凝血系统包括纤维蛋白原在内的10种以上蛋白质
激肽系统包括激肽原及激肽酶,释放激肽
免疫功能包括IgG、M、D、E、A,C反应蛋白
蛋白酶的抑制物至少有6种以上具有蛋白酶抑制作用的血浆蛋白质,包括α1-抗胰蛋白酶、α1-抗糜蛋白酶、α2-巨球蛋白等
免疫抑制作用αFP等
其它具有酶活性的蛋白质来自组织细胞的可溶性蛋白质或由于细胞破裂而进入血循环的细胞内酶,但也有一些血浆中的酶具有重要的调节代谢作用,如LCAT
具有激素活性的蛋白质胰岛素等

二、血浆蛋白质的理化性质、功能与临床意义

(一)前白蛋白

前白蛋白(prealbumin,PA),分子量5.4万,由肝细胞合成,在电泳分离时,常显示在白蛋白的前方,其半寿期很短,仅约12小时。因此,测定其在血浆中的浓度对于了解蛋白质在营养不良和肝功能不全,比之白蛋白和转铁蛋白具有更高的敏感性。PA除了作为组织修补的材料外,还可视作一种运载蛋白,可结合T4与T3,而对T3的亲和力更大。PA与视黄醇结合蛋白形成复合物,具有运载维生素A的作用。在急性炎症、恶性肿瘤、肝硬化或肾炎时其血浓度下降。

(二)白蛋白

白蛋白(albumin,Alb)系由肝实质细胞合成,在血浆中的半寿期约为15-19天,是血浆中含量最多的蛋白质,占血浆总蛋白的40%-60%。其合成率虽然受食物中蛋白质含量的影响,但主要受血浆中白蛋白水平调节,在肝细胞中没有储存,在所有细胞外液中都含有微量的白蛋白。关于白蛋白在肾小球中的滤过情况,一般认为在正常情况下其量甚微,约为血浆中白蛋白的0.04%,按此计算每天从肾小球滤过液中排出的白蛋白即可达3.6g,为终尿中蛋白质排出量的30-40倍,可见滤过液中多数白蛋白是可被肾小管重新吸收的。有实验证实白蛋白在近曲小管中吸收,在小管细胞中被溶酶体中的水解酶降解为小分子片段而进入血循环。白蛋白可以在不同组织中被细胞内吞而摄取,其氨基酸可被用为组织修补。

白蛋白的分子结构已于1975年阐明,为含585个氨基酸残基的单链多肽,分子量为66458,分子中含17个二硫键,不含有糖的组分。在体液pH7.4的环境中,白蛋白为负离子,每分子可以带有200个以上负电荷。它是血浆中很主要的载体,许多水溶性差的物质可以通过与白蛋白的结合而被运输。这些物质包括胆红素、长链脂肪酸(每分子可以结合4-6个分子)、胆汁酸盐、前列腺素、类固醇激素、金属离子(如Cu2+、Ni2+、Ca2+)药物(如阿司匹林、青霉素等)。

具有活性的激素或药物当与白蛋白结合时,可以不表现其活性,而视为其储存形式,由于这种结合的可逆性和处于动态平衡,因此在调节这些激素和药物的代谢上,具有重要意义。

血浆白蛋白另一重要功能是纤维血浆的胶体渗透压,并具有相当的缓冲酸与碱的能力。

临床意义:

1.血浆白蛋白浓度可以受饮食中蛋白质摄入量影响,在一定程度上可以作为个体营养状态的评价指标。

2.在血浆白蛋白浓度明显下降的情况下,可以影响许多配体在血循环中的存在形式,包括内源性的代谢物(Ca2+、脂肪酸)、激素和外源性的药物。在同样血浓度下,由于白蛋白的含量降低,其结合部分减少,而游离部分相对增加,这些游离状态的配体一方面更易作用于细胞受体而发挥其活性作用,一方面也更易被代谢分解,或由于其分子小而经肾排泄。

3.血浆白蛋白的增高较少见,在严重失水时,对监测血浓缩有诊断意义。

4.低白蛋白血症在不少疾病时常见,可有以下几方面的原因:

(1)由于白蛋白的合成降低:常见于急性或慢性肝疾病,但由于白蛋白的半寿期较长,因此,在部分急性肝病患者,血浆白蛋白的浓度降低可以表现不明显。

(2)由于营养不良或吸收不良。

(3)遗传性缺陷:无白蛋白血症是极少见的一种代谢性缺损,血浆白蛋白含量常低于1g/L。但可以没有症状(如水肿),可能部分由于血管中球蛋白含量代偿性升高。

(4)由于组织损伤(外科手术或创伤)或炎症(感染性疾病)引起的白蛋白分解代谢增加。

(5)白蛋白的异常丢失:由于肾病综合征慢性肾小球肾炎糖尿病、系统性红斑狼疮等而有白蛋白由尿中损失,有时每天可以由尿中排出蛋白达5g以上,超过肝的代偿能力。在溃疡性结肠炎及其它肠管炎症或肿瘤时也可由肠管损失一定量的蛋白质。在烧伤及渗出性皮炎可从皮肤丧失大量蛋白质。

(6)白蛋白的分布异常:如门静脉高压引起的腹水中有大量蛋白质,是从血管内渗漏入腹腔。

5.已发现有20多种以上白蛋白的遗传性变异。这些个体可以不表现病症,在电泳分析时血浆蛋白质的白蛋白区带可以出现2条或1条宽带,有人称之为双蛋白血症。当某些药物大量应用(如青霉素大剂量注射使血浓度增高时)而与白蛋白结合时,也可使白蛋白出现异常区带。

目前关于血浆或血清白蛋白的测定,最常使用的方法是利用其与某些染料如溴甲酚绿(bromcresolgreen,BCG)或溴甲酚紫)(bromcresolpurple,BCP)特异性的结合能力而加以定量。在pH4.2的条件下,BCG可与白蛋白定量地、特异地结合,而不受血浆中其它球蛋白的干扰。结合后的复合物在628nm有特殊吸收峰,而可与游离的染料相区别,这一吸收峰一般不受血浆中可能存在的其它化合物(如胆红素、血红素等)的影响,测定时应控制染料的浓度、反应的pH和时间。这是很实用的方法。一般用血浆量为20μl,在白蛋白10-60g/L浓度范围内呈良好线性关系、批内C·V值<3%,正常成人参考值为35-50g/L,在直立姿势采血,由于血浓缩其值可略高3g/L。

(三)α1-抗胰蛋白酶

α-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin,α1AT或AAT),是具有蛋白酶抑制作用的一种急性时相反应蛋白,分子量为5.5万,P1值4.8,含有10%-12%糖。在醋酸纤维薄膜或琼脂糖电泳中泳动于α1区带,是这一区带的主要组分。区带中的另2个主要组分;α1-酸性糖蛋白含糖量特别高,α1-脂蛋白含脂类特别高,因此蛋白质的染色都很浅。作为蛋白酶的抑制物,它不仅作用于胰蛋白酶,同时也作用于糜蛋白酶、尿激酶、肾素、胶原酶、弹性蛋白酶、纤溶酶和凝血酶等。AAT占血清中抑制蛋白酶活力的90%左右。AAT的抑制作用有明显的pH依赖性,最大活力处于中性和弱碱性,当pH4.5时活性基本丧失,这一特点具有重要的生理意义。

一般认为AAT的主要功能是对抗由多形核白细胞吞噬作用时释放的溶酶体蛋白水解酶。由于AAT的分子量较小,它可透过毛细血管进入组织液与蛋白水解酶结合而又回到血管内,AAT结合的蛋白酶复合物并有可能转移到α2-巨球蛋白分子上,经血循环转运而在单核吞噬细胞系统中被降低、消失。

AAT具有多种遗传分型,利用不同pH的缓冲剂和电泳支持物,迄今已分离鉴定有33种等位基因(allotypes),其中最多见的是PiMM型(为M型蛋白抑制物的纯合子体)占人群的90%以上,另外还有两种蛋白称为Z型和S型,可表现为以下遗传分型:PiZZ、PiSS、PiSZ、PiMZ、PiMS,S型蛋白与M蛋白之间的氨基酸残基仅有一个差异。对蛋白酶的抑制作用主要限于血循环中M型蛋白的浓度。以MM型的蛋白酶抑制能力为100%相比,ZZ型的相对活力仅为15%、SS为60%、MZ为57%、MS为80%,其它则无活性。

临床意义:低血浆AAT可以发现于胎儿呼吸窘迫综合征。AAT缺陷(ZZ型、SS型甚至MS表现型)常伴有早年(20-30岁)出现的肺气肿,由于吸入尘埃和细菌引起肺部多形核白细胞的吞噬活跃,引起溶酶体弹性蛋白酶释放,当M型AAT蛋白缺乏时,蛋白水解酶过度地作用于肺泡壁的弹性纤维而导致肺气肿的发生。AAT的缺陷,特别是ZZ表现型可引起肝细胞的损害而致肝硬化,机制未明。常用测定方法,一种是基于胰蛋白酶的抑制能力(trypsininhibitorycapacity),但目前已有免疫化学方法,供应M蛋白AAT的试剂盒来测定。正常参考值为新生儿1450-2700mg/L、成人780-2000mg/L。如果排除急性时相反应的存在,正常人血浆浓度<500mg/L提示可能存在变异的表现型,可进一步通过等电聚焦或淀粉胶电泳证实。

(四)α1-酸性糖蛋白

α-酸性糖蛋白(α1-acidglycoproteinTimes New Roman,AAG,早期称之为乳清类粘蛋白)分子量近4万,含糖约45%,pI为2.7-3.5,包括等分子的已糖、已糖胺和唾液酸。

AAG是主要的急性时相反应蛋白,在急性炎症时增高,显然与免疫防御功能有关,但详细机制尚待阐明。早期工作认为肝是合成α1-糖蛋白的唯一器官,近年有证据认为某些肿瘤组织亦可以合成。分解代谢首先经过唾液酸的分子降解而后蛋白质部分很快在肝中消失。AAG可以结合利多卡因和普萘洛尔(心得安),在急性心肌梗死时AAG作为一种急性时相反应蛋白可以升高,而干扰药物剂量的有效浓度。

临床意义:AAG的测定目前主要作为急性时相反应的指标,在风湿病、恶性肿瘤及心肌梗死患者亦常增高,在营养不良、严重肝损害等情况下降低。测定方法:使用AAG的抗体制成免疫化学试剂盒,可设计成免疫扩散或浊度法检测。正常参考值为500-1500mg/L,亦可采用过氯酸和磷钨酸分级沉淀AAG后,测定蛋白质或含糖量来计算之。

(五)甲胎蛋白

正常情况下甲胎蛋白(α-fetoprotein,αFP或AFP)主要在胎儿肝中合成,分子量6.9万,在胎儿13周AFP占血浆蛋白总量的1/3。在妊娠30周达最高峰,以后逐渐下降,出生时血浆中浓度为高峰期的1%左右,约40mg/L,在周岁时接近成人水平(低于30μmg/L)。

临床意义:在产妇羊水或母体血浆中AFP可用于胎儿产前监测。如在神经管缺损、脊柱裂、无脑儿等时,AFP可由开放的神经管进入羊水而导致其在羊水中含量显著升高。胎儿在宫腔内死亡、畸胎瘤等先天缺陷亦可有羊水中AFP增高。AFP可经羊水部分进入母体血循环。在85%脊柱裂及无脑儿的母体,血浆AFP在妊娠16-18周可见升高而有诊断价值,但必须与临床经验结合,以免出现假阳性的错误。

在成人,AFP可以在大约80%的肝癌患者血清中升高,在生殖细胞肿瘤出现AFP阳性率为50%。在其它肠胃管肿瘤如胰腺癌肺癌及肝硬化等患者亦可出现不同程度的升高。

测定方法:根据不同标本可选用不同方法。羊水可采用免疫扩散或火箭电泳法。一般放射免疫测定标本需先加以稀释。注意避免胎儿血(AFP浓度比羊水高200倍)的污染。血浆标本可采用放射免疫或酶标免疫法测定。反向免疫电泳亦用于对肝病患者的筛选试验。在乙型肝炎流行区,AFP的普查可用以早期筛选肝癌。血清正常参考值,健康成人<30μg/L(或30ng/ml),新生儿<50mg/L,妊娠母体20周20-100μg/L,羊水(20周妊娠)5-25mg/L。

(六)结合珠蛋白

结合珠蛋白(haptoglobin,Hp)在血浆中与游离的血红蛋白结合,是一种急性时相反应蛋白。在CAM电泳及琼脂糖凝胶电泳中位于α2区带。分子中有两对肽链(α与β链)形成α2β2四聚体。α链有α1及α2两种。而α1又发现有α1F及α1S两种遗传变异体(F表示电泳迁移率相对为fast,S表示slow,两种变异体的多肽链只有一个氨基酸的残基组成不同),由于α1F、α1Sα2三种等位基因编码形成αβ聚合体,因此个体之间可有多种遗传表现型(表2-3)。不同个体,由遗传获得的特征基因型决定了血浆中Hp的性质,这就是所谓基因多形性(polymorphism)的表现。还有一些血浆蛋白质也表现有相似的遗传变异,如β脂蛋白、α1AT、IgG等,Hp在遗传研究上是颇为引起兴趣的课题。

表2-3 结合珠蛋白的几种遗传表现型

表现型亚单位的结构备注
Hp1-11F)2β2α1Fα1Sβ2(α1S2β2分子量约为8万,α链含氨基酸残基83个,β链含氨基酸残基245个
Hp2-1(α1Sα2β2)n(α1Fα2β2)n分子量为12万-20万的聚合体,由于n不同,可以在电泳中出现多条带
Hp2-2(α2β)nn=3-8分子量为16万-40万,由于n不同,可在电泳中出现多条带

Hp的主要功能是能与红细胞中释出的自由形式存在的血红蛋白结合,每分子Hp可以结合两分子的Hp。结合是不可逆的,一旦结合后,复合物在几分钟之内转运到肝,肝细胞上有特异受体,可十分有效地结合Hp-Hb复合物进入肝细胞而被降解,氨基酸和铁可被机体再利用。因此Hp可以防止Hb从肾丢失而为机体有效地保留铁。在一次急性血管内溶血时血循环中的Hp可以结合3g以上的Hb。Hp在溶血后含量急剧降低,Hp与Hb结合后不能重新被利用,但急性溶血后其在血浆中的浓度一般在一周内即可由再生而恢复。

临床意义:正常参考值范围较宽,因此一次测定的价值不大,连续观察可用于监测急性时相反应和溶血是否处于进行状态。

急性时相反应中血浆Hp增加,当烧伤和肾病综合征引起大量白蛋白丢失的情况下亦可增加,血管内溶血如溶血性贫血、输血反应、疟疾时Hp含量明显下降。此外,在严重肝病患者Hp的合成降低。在新生儿期只有成人的10%-20%(50-480mg/L),6个月后肝成熟,血浆Hp即达成人水平(300-2150mg/L)。

(七)α2-巨球蛋白

α2巨球蛋白(α2-macroglobulin,α2MG或AMG)是血浆中分子量最大的蛋白质。分子量约为65.2万-80万,含糖量约8%,由4个亚单位组成。它与淋巴网状系统细胞的发育和功能有密切联系(虽然确切的机制尚未明确)。

α2MG最突出的特性是能与多种分子和离子结合。特别是它能与不少蛋白水解酶结合而影响这些酶的活性。如与许多肽链内切酶(包括丝氨酸、巯基、羧基蛋白水解酶和一些金属蛋白水解酶)的结合。这些蛋白水解酶有纤维蛋白溶酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶及组织蛋白酶D等。研究表明,α2MG与蛋白水解酶相互作用可使α2MG的分子构象发生变化,当酶处于复合物状态时,酶的活性部位没有失活,但不容易作用于大分子底物,若底物为分子量小的蛋白质,即使有其它抗蛋白酶的存在,也能被α2MG-蛋白酶复合物所催化而水解。这样,α2MG起到有选择地保护某些蛋白酶活性的作用,这在免疫反应中可能具有重要意义。

α2MG是由肝细胞与单核吞噬细胞系统中合成,半寿期约5天,但当与蛋白水解酶结合成为复合物后其清除率加速。

在低白蛋白血症时,α2MG含量可增高,可能系一种代偿机制以保持血浆胶体渗透压。妊娠期及口服避孕药时血浓度增高。机制不明。可采用免疫化学法测定,正常成人参考值为1500-3500μg/L。

(八)铜蓝蛋白

铜蓝蛋白(ceruloplasmin,CER)是一种含铜的α2糖蛋白,分子量约为12万-16万,不易纯化。目前所知为一个单链多肽,每分子含6-7个铜原子,由于含铜而呈蓝色,含糖约10%,末端唾液酸与多肽链连接,具有遗传上的基因多形性。

CER具有氧化酶的活性,对多酚及多胺类底物有催化其氧化的能力。最近研究认为CER可催化Fe2+氧化为Fe3+。对于CER是否是铜的载体存在不同看法。血清中铜的含量虽有95%以非扩散状态处于CER,而有5%呈可透析状态由肠管吸收而运输到肝的,在肝中渗入CER载体蛋白(apoprotein)后又经唾液酸结合,最后释入血循环。在血循环中CER可视为铜的没有毒性的代谢库。细胞可以利用CER分子中的铜来合成含铜的酶蛋白,例如单胺氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。

近年来另一研究结果认为CER起着抗氧化剂的作用。在血循环中CER的抗氧化活力可以防止组织中脂质过氧化物和自由基的生成,特别在炎症时具有重要意义。

CER也属于一种急性时相反应蛋白。

临床意义:血浆CER在感染、创伤和肿瘤时增加。其最特殊的作用在于协助Wilson病的诊断,即患者血浆CER含量明显下降,而伴有血浆可透析的铜含量增加。大部分患者可有肝功能损害并伴有神经系统的症状,如不及时治疗,此病是进行性和致命的,因此宜及时诊断,并可用铜螯合剂-青霉胺治疗。血浆CER在营养不良、严重肝病及肾病综合征时亦往往下降。妇女妊娠期、口服避孕药时其含量有明显增加。

(九)转铁蛋白

转铁蛋白(transferrin,TRF,siderophilin)是血浆中主要的含铁蛋白质,负责运载由消化管吸收的铁和由红细胞降解释放的铁。以TRF-Fe3+的复合物形式进入骨髓中,供成熟红细胞的生成。

TRF分子量约7.7万,为单链糖蛋白,含糖量约6%。TRF可逆地结合多价离子,包括铁、铜、锌、钴等。每一分子TRF可结合两个三价铁原子。TRF主要由肝细胞合成,半寿期为7天。血浆中TRF的浓度受铁供应的调节,在缺铁状态时,血浆TRF浓度上升,经铁有效治疗后恢复到正常水平。

临床意义:血浆中TRF水平可用于贫血的诊断和对治疗的监测。在缺铁性的低血色素贫血中TRF的水平增高(由于其合成增加),但其铁的饱和度很低(正常值在30%-38%)。相反,如果贫血是由于红细胞对铁的利用障碍(如再生障碍性贫血),则血浆中TRF正常或低下,但铁的饱和度增高。在铁负荷过量时,TRF水平正常,但饱和度可超过50%,甚至达90%。

TRF在急性时相反应中往往降低。因此在炎症、恶性病变时常随着白蛋白、前白蛋白同时下降。在慢性肝疾病及营养不良时亦下降,因此可以作为营养状态的一项指标。

妊娠及口服避孕药或雌激素注射可使血浆TRF升高。

有免疫试剂盒供应抗体级标准品。用免疫扩散或浊度法检测。正常成人参考值为2200-4000mg/L。新生儿为1300-2750mg/L。临床评价时常同时测定血清铁含量及TRF的铁结合容量(TIBC),并可计算出的TRF铁饱和度(%)。TRF亦可通过测定而间接计算估得,其计算方程式如下:

TRF(mg/L)=TIBC(μg/L)×0.70

(十)血红素结合蛋白

血红素结合蛋白(hemopexin,Hpx)分子量5.7万,单链多肽,含糖量约22%。正常血浆中含量为500-1000μg/L,和游离血红素有特异结合能力。它可配合结合珠蛋白对血红蛋白进行处理。当广泛溶血时,血浆结合珠蛋白耗竭,循环中游离的血红蛋白可降解为珠蛋白和血红素两部分。血红素不溶于水,可与Hpx结合成复合物而运输到肝,分子中的铁可被机体重新利用,卟啉环降解为胆红素而由胆管排出。Hpx并不能与血红蛋白结合,仅可与血红素可逆地结合,而在血循环中反复利用,这是机体有效地保存铁的又一种方式,而避免血红蛋白和血红素从肾排出体外。

(十一)β2-微球蛋白

β2-微球蛋白(β2-microglobulin,BMG)分子量为11800,存在于所有有核细胞的表面,特别是淋巴细胞和肿瘤细胞,并由此释放入血循环。它是细胞表面人类淋巴细胞抗原(HLA)的β链(轻链)部分(为一条单链多肽),分子内含一对二硫键,不含糖。半寿期约107分钟,可透过肾小球,但尿仅有滤过量的1%,几乎完全可由肾小管回收。

临床意义:在肾功能衰竭、炎症及肿瘤时,血浆中浓度可升高。主要的临床应用在于监测肾小管功能。特别用于肾移植后,如有排斥反应影响肾小管功能时,可出现尿中BMG排出量增加。在急性白血病淋巴瘤有神经系统浸润时,脑脊液中BMG可增高。因含量微,常用放射免疫方法测定,正常血浆BMG参考值为1.0-2.6μg/L,尿中0.03-0.37mg/d。

(十二)C-反应蛋白

在急性炎症病人血清中出现的可以结合肺炎球菌细胞壁C-多糖的蛋白质(1941年发现),命名为C-反应蛋白(C-reactiveprotein,CRP)。最早采用半定量的沉淀试验,现在制备优质的抗血清,可以建立高灵敏度、高特异性、重复性好的定量测定方法。CRP是第一个被认为是急性时相反应蛋白的,在急性创伤和感染时其血浓度急剧升高。CRP由肝细胞所合成。

CRP含5个多肽链亚单位,非共价地结合为盘形多聚体。分子量为11.5万-14万。电泳分布在慢γ区带,有时可以延伸到β区带。其电泳迁移率易受一些因素影响,如钙离子及缓冲液的成分。

CRP不仅结合多种细胞、真菌及原虫等体内的多糖物质,在钙离子存在下,还可以结合卵磷脂和核酸。结合后的复合体具有对补体系统的激活作用,作用于C1q。CRP可以引发对侵入细胞的免疫调理作用和吞噬作用,而表现炎症反应。

临床意义:作为急性时相反应的一个极灵敏的指标,血浆中CRP浓度在急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、肿癌浸润时迅速显著地增高,可达正常水平的2000倍。结合临床病史,有助于随访病程。特别在炎症过程中,随访风湿病、系统性红斑狼疮白血病等。

采用何种免疫化学检测法,取决于各实验室条件和对灵敏度、特异性的要求。免疫扩散、放射免疫、浊度法,以及酶标免疫测定方法均有实用价值。正常值:800-8000μg/L(免疫扩散或浊度法)。

(十三)其他血浆蛋白质

血浆脂蛋白系统将于第四章详细介绍,免疫球蛋白及补体系统由临床免疫学详细介绍,凝血因子由临床血液学详细介绍,此处略去。此外,在血浆中还有一些蛋白质仅择其特点,简介如下:

1.α1-抗糜蛋白酶、间α胰蛋白酶抑制物处于α1、α2区带间。前者分子量6.8万,为急性时相反应蛋白之一;后者分子量16万,可分裂为碎片,具有抑制蛋白酶的作用。

2.一些来源于胎盘的血浆蛋白质除具有激素作用的人类绒毛膜促性腺激素(分子量约4万)及胎盘催乳素(lactogen)外,尚有妊娠相关血浆蛋白质(pregnancy-associatep lasmaprotein,PAPP-A分子量为75万,PAPP-B分子量100万左右)。妊娠特异β-球蛋白(SP)分子量约9万,妊娠期升高,可作为妊娠指标及监测胎儿胎盘功能。

3.溶菌酶分子量约1.5万。正常存在于细胞内的溶酶体及外分泌液(如唾液)中,有天然杀菌作用。由颗粒白细胞及单核细胞中产生,而不存在于淋巴细胞。因此在结核和单核细胞白血病中增高,电泳中可出现于γ区带之后,此溶菌酶可从肾小球滤过,但多数被肾小管重吸收而在小管上皮细胞内分解。可用于肾小管功能的检查。正常血清参考值为3.6-7.8mg/L。

4.癌胚抗原分子量近20万的糖蛋白。在结肠、肺、胰腺、胃及乳腺恶性肿瘤时血浆中浓度可升高。特异性不高,但可用于手术后随访监测手术是否清除彻底及复发,亦可用于监测化疗的进展情况。正常血浆浓度<2.5μg/L。

三、关于血浆蛋白质的正常参考值

上节中列举了一些血浆蛋白的正常参考范围,但必须指出这些数字是相对的。根据多个实验室选用的方法和蛋白质标准品有差异。

特别应提及,近年来许多评论家对“健康”与“疾病”个体正常值的界限提出了更有实用价值的新概念(参阅第二十二章)。除此之外,由于在蛋白质的测定中采用的标准品(基准物质)存在的问题更为复杂,使得各个实验室裼之间的参考值范围不易取得一致。卫生部检验中心和世界卫生组织曾推行供应和采用公认的血浆蛋白质标准品,但尚未能普遍实现。混合血清标准或各个商品化的标准品也很难统一。因此,各家文献中列出的参考值有较大的变异。此点在建立方法学与质量控制中应予妥善处理。关于不同年龄、性别与个体间的差异,作以下几点归纳,可供参考。

(一)年龄组的变异

1.Gitlin等1975年发表了一个很详尽的新生儿和胎儿血浆蛋白成分的数值。以新生儿血浆蛋白浓度/成人血浆蛋白浓度相对比值来看,AFP、α2MG、α1AT浓度在新生儿期显著高于成人。Alb、纤维蛋白原、IgG与正常成人接近,其他各成分特别是IgM、IgA及C3、C4补体成分均偏低。

2.对8-95岁的年龄组分布调查有以下几点特征:

(1)Alb在50岁前保持稳定,50岁以后有下降趋势。

(2)α1酸性糖蛋白在男30岁、女40岁后有上升趋势。

(3)α1脂蛋白、α1AT40岁后有上升趋势。

(4)Hp随年龄增加而增加。

(5)α2MG在40岁前随年龄增加而下降,到老年时又略有上升。

(6)转铁蛋白在男性40岁后有随年龄增加而逐步下降的趋势,女性则在30岁左右达高峰,以后亦逐步下降。

(7)IgA在出生前逐步上升,中年期达高峰。

(二)关于性别的差异

1.男性成人略高于女性的有Alb、α1-酸性糖蛋白、IgA等。

2.女性略高于男性成人的有α1脂蛋白、铜蓝蛋白、α2MG。在妊娠期明显增高的有铜蓝蛋白、转铁蛋白等。

(三)个体不同时期的差异及个体间的差异

Statland等1976年曾用同一方法测定个体24小时内及不同天内的血前浆蛋白水平的变异,并与人群间的变异相比较,获得的概念是个人不同时期的变异大大地小于人群间不同个体间的变异(表2-4)。因此提出用正常健康状态下本身的血浆蛋白质数值作为正常参考值更有效和合理。这一概念是否能通过建立个人健康档案而普遍地用于今后实际工作中去,尚待努力。

表2-4 五种血浆蛋白在个体内与人群间的差异

血浆蛋白个体内不同时间的变异(CV%)不同个体间的变异(CV%)
结合珠蛋白9.571
α1-酸性糖蛋白1142
转铁蛋白2.59
α1-抗胰蛋白酶316
α2-巨球蛋白317

四、疾病时血浆蛋白质变化的图谱特征

(一)关于急性时相反应蛋白

急性时相反应蛋白(acutephasereactants,APR)包括AAT、AAG、Hp、CER、C4、C3、纤维蛋白原、C-反应球蛋白等等。其血浆浓度在炎症、创伤、心肌梗死、感染、肿瘤等情况下显着上升。另外有3种蛋白质:前白蛋白、白蛋白及转铁蛋白则出现相应的低下。以上这类蛋白质统称为急性时相反应蛋白,这一现象可称为急性时相反应。这是机体防御机制的一个部分,其详尽机制尚未十分清楚。

当机体处于炎症或损伤状态时,由于组织坏死及组织更新的增加,血浆蛋白质相继出现一系列特征性变化,这些变化与炎症创伤的时间进程相关,可用于鉴别急性、亚急性与慢性病理状态。在一定程度上与病理损伤的性质和范围也有相关。

例如单纯的手术创伤,C-反应蛋白及α1抗糜蛋白酶在6-8小时内即上升。继之在12小时内α1AG上升。在严重病例继之可见到AAT、Hp、C4及纤维蛋白原的增加,最后C3及CER增加,2-5天内达到主峰,同时伴有PA、Alb及TRF的相应下降。如无并发感染,则免疫球蛋白可以没有特殊变化,α2MG亦可无变化。因此结合后几项可以作为监测患者有否伴随失水及血容量变化的指标。以上变化可用表2-5简示。

表2-5 手术创伤后APR的变化

血浆蛋白质6-8小时12小时24小时2-3天1周
前白蛋白↓↓
白蛋白
α-脂蛋白
α1-酸性糖蛋白↑↑↑↑↑↑↑
α1抗胰蛋白酶↑↑↑
α1-抗糜蛋白酶↑↑↑↑↑↑↑
α2巨球蛋白
铜蓝蛋白
结合珠蛋白↑↑
血红素结合蛋白
转铁蛋白↓↓
C3
纤维蛋白原↑↑
C-反应蛋白↑↑↑↑↑

空格表示无变化

急性心肌梗死后的APR变化常与时间进程及损伤程度相关。一般也可分为3个时期:

1.损伤早期C-反应蛋白、αAG、α1AT,α1AC、Hp及纤维蛋白原均很快上升,3周左右逐步恢复正常。

2.PA、Alb、TRF、α-脂蛋白、IgG5天内明显下降,3周左右逐步恢复。

3.C3、CER中等度增加,2周达高峰,C4、α2MG、IgM变化较小。

其中C-反应蛋白、α-糖蛋白及结合珠蛋白3项与梗死区大小和血清酶的变化呈一定相关。以上现象目前的解释是:在损伤和炎症细胞释放某引起生物活性介质,有证据提示是一些小分子的蛋白质,如白细胞内源性介质(leukocyticeudogenousmediators,LEM)等参与,目前知道有白细胞介质(interleukin)IL-6,肿瘤坏死因子α及β,干扰素以及血小板活化因子等。可导致肝细胞中上述蛋白质的合成增加,以及前白蛋白、白蛋白及转铁蛋白在肝细胞中的合成减少。

(二)风湿病

风湿病可表现急性或慢性炎症过程,包括多方面的变化。炎症主要累及结缔组织,但可伴有多系统的损害。患者血浆蛋白的异常改变主要包括急性炎症反应和由于抗原刺激引起的免疫系统增强的反应,其特征为:①免疫球蛋白升高,特别是IgA,并可有IgG及IgM的升高;②炎症活动期可有α1AG、Hp及C3成分升高。

(三)肝疾病

肝是合成大多数血浆蛋白质的主要器官,肝的枯否细胞可参与免疫细胞的生成调节,因此肝疾病中可以影响到很多血浆蛋白质的变化。在急性肝炎时,可以出现非典型的急性时相反应,如乙型肝炎活动期AAT增高,α1AG大致正常,而Hp常偏低,IgM起病时即可上升,PA、Alb往往下降,特别PA是肝功能损害的敏感指标。肝硬化时可有以下特征:①IgG出现弥散性的增高,以及IgA的明显升高;②α1AT是肝细胞损害的一个敏感指标,升高显著;③C-反应蛋白、CER及纤维蛋白原轻度升高;④α1AG、Hp、C3可由于肝细胞损害而偏低;⑤PA、Alb、α1脂蛋白及TRF明显降低;⑥α2MG则可出现明显地增高。其全貌可参见表2-6。

(四)选择性蛋白质的丢失

肾病患者或某些肠道疾病患者,常可导致血浆蛋白质丢失。其量常与蛋白质的分子量相关。小分子量的白蛋白丢失最为明显,而大分子量的蛋白则可有绝对含量的增加(由于肝细胞补偿性的合成增加)。其特征往往表现为:①Alb明显低下,同时PA、α1AG、αAT及TRF下降;②α2MG、β-脂蛋白及Hp多聚体的增加(Hp2-1、Hp2-2);③免疫球蛋白中Igg 降低,而IgM可有增加。

至于严重肾病致肾小球失去分子筛作用,或严重肠道炎症导致非选择性的蛋白丢失,以及全血丧失均可表现为广泛的低血浆蛋白质血症。这类全低血浆蛋白质图谱也可以在充血性心力衰竭肝功能衰竭、全血稀释及营养不良时见到。

(五)妊娠期及高雌激素血症

正常妊娠时表现为:①PA、Alb、α1AG及IgG略有降低;②α1AT、CER、TRF及纤维蛋白原有显著增高。α1-脂蛋白可有中度增加。

在用雌激素治疗的个体以及口服避孕药者,可有类似上述血浆蛋白质图谱。

表2-6 几种疾病时血浆蛋白质的变化图谱

乙型肝炎肝硬化选择性蛋白丢失妊娠与高雌激素血症
前白蛋白
白蛋白N或↓
α-脂蛋白
α1-酸性糖蛋白
α1-抗胰蛋白酶↑↑↑↑
α2-巨球蛋白↑↑
铜蓝蛋白N↑↑↑
结合珠蛋白N↓N
转铁蛋白↑↑
β-脂蛋白
C3N↓N
纤维蛋白原N↑↑
IgG
IgA↑↑N
IgMN↑N
C-反应蛋白N
电泳图谱特征PA带↓Alb略↓αβ不规则↑宽γ带(有时可与β融成一片PA明显↓Alb明显↓ 宽γ带Alb明显↓α2↑β↑γ↓Alb略↓α2↑β↑

(六)遗传性缺陷

血浆蛋白质的遗传性缺陷,包括个别蛋白质发生变异或其量的完全缺乏与基本缺乏。这一现象多数是由于编码的相应蛋白质基因发生遗传上的突变或缺失。举例如下:

1.α1抗胰蛋白酶缺乏病,患者血浆中α1AT可仅为正常的10%,是一种常染色体的隐性遗传。杂合子患者血清中αAT含量也低于正常。由于α1AT占α1区带中蛋白质的大部分,这种异常在血清电泳中可以初步识别。进一步作免疫化学检查可以确诊。

2.结合珠蛋白缺乏病。

3.转铁蛋白缺乏病,为常染色体显性遗传。

4.铜蓝蛋白缺乏病,为常染色体隐性遗传。

5.补体成分缺失,此病少见。患者可完全缺乏某种补体成分,对感染的易感性增加。

6.免疫球蛋白缺乏,可表现为反复感染,可有一种或多种免疫球蛋白的缺陷。如无γ球蛋白血症或低γ球蛋白血症,全部免疫球蛋白组分均可降低。

7.无白蛋白血症,为极罕见的遗传病,完全缺乏时患者可以不发生严重症状,这是由于球蛋白代偿性的增加。

五、血浆蛋白质的检测及其临床应用

血浆蛋白质的检测及其临床应用可以概括为以下几方面:

1.定量地用化学方法测定血浆总蛋白质以及白蛋白。

2.通过电泳将血浆(或血清)蛋白质初步分离,可以半定量地检测主要蛋白质的组分及其图谱,如Alb、α1、α2、β1、β2、γ等区带,并以相对百分比表示之。

3 .特异的定量测定个别蛋白质,多采用免疫化学的技术,通过制备特异的抗血清(或抗体)测定抗原-抗体复合物。依据抗原抗体结合及其复合物的检测手段可有浊度亮度法、沉淀法、免疫扩散法、免疫电泳法等。如果含量很微的蛋白质则采用放射免疫测定法(RIA)及酶免疫测定法(EIA)。

此处仅从临床的需要,对方法学的临床应用及其进展作一简介。

(一)血清总蛋白质的测定

新鲜全血采取后经自然凝固,析出血清,除去含量约为2-4μg/L的纤维蛋白原,剩下的即为血清蛋白质。健康成人在活动状态采血,其含量为63-83g/L,平卧休息时为60-78g/L。血浆总蛋白质含量的变化不外两大原因;一是血容量的改变(浓缩或稀释);二是个别蛋白质组分的明显增加或减少。血浓缩时的高血浆蛋白血症,各个组分成比例的增加(病史中有失水史)。血稀释时的低血浆蛋白血症亦是相对的,各组分蛋白质仍保持正常的比例。

由于个别蛋白质的变化所致的低蛋白血症,最多见的原因是低血浆白蛋白。轻度的高蛋白血症可由于慢性感染性疾病引起的多克隆,弥散性的γ球蛋白增多症是由于多发性骨髓瘤或异常蛋白血症时单克隆免疫球蛋白增多。

应当指出,在进行化学定量测定血浆蛋白质时,我们作了如下假定:①所有血浆蛋白是纯的多肽链(糖脂类和金属有机物等均不计在内),其含氮量平均为16%;②几百种血浆蛋白其理化性质虽不同,但与化学试剂作用产生的反应(如呈色、沉淀)是一致的。显然,这是过于理想化了的,事实上前一种情况是不存在的,后一种情况在不同蛋白质之间也有很大的差别,因此采用任何一种化学方法作血浆蛋白质的测定,严格来讲都是从实用出发的,是相对的定量。

至今,凯氏定氮法仍然是建立各个具体方法时采用的参考标准方法。

双缩脲比色法是目前首先推荐的蛋白质定量方法。方法操作简便,虽然双缩脲试剂有大同不异。其中酒石酸钾纳可以稳定在碱性溶液中的铜离子,含有碘化物作为抗氧化剂。双缩脲反应生成的复合物其吸收峰为540nm。可采用公认的标准牛血清白蛋白作为标准品,经精确称量,必要时用凯氏定氮法标定。各地质控中心提供的混合标准血清可作为第二参考,血清用量100μl,在10-120g/L浓度范围内呈良好线性关系,批内CV值<2%,其它常用的方法还有:

1.基于蛋白分子中含有酪氨酸和色氨酸而使用的酚试剂比色法 由于各种蛋白质分子中上述两种氨基酸的组成比例不同,特别是白蛋白含色氨酸为0.2%,而γ-球蛋白中含量达2%-3%,导致较大的差异。Lowry的改良法在酚试剂中加入Cu2+,集中原法和双缩脲反应两者的作用,使呈色灵敏度提高。其中75%的呈色依赖于Cu2+。反应产物最佳吸收峰在650-750nm,方法灵敏度为双缩脲方法的100倍左右。有利于检测较微量的蛋白质。但试剂反应仍易受多种化合物的干扰。

2.采用280nm和215/225紫外吸收值,计算蛋白质含量 280nm 是由于蛋白质分子中存在芳香族氨基酸所致。方法的特异性和准确性受蛋白分子中该种氨基酸的含量比例影响甚大。尿酸和肝红素在280nm附近有干扰。紫外区200-225nm是肽健的强吸收峰。在此区域其吸收值为280nm的10-30倍,将血清稀释1000-2000倍可以消除干扰物质的影响。

3.采用沉淀反应进行散射比浊法 用磺柳酸、三氯醋酸等配方,此方法甚为简便,不需特殊仪器,技术关键在于:①选择最佳试剂浓度及温度;②混匀技术;③选用的标准;④待测标本中的蛋白浓度。

4.染料结合法 蛋白质可与某些染料特异结合,如氨基黑(amino black)与考马亮蓝(comassive brilliant blue )。这一性质除了可以用于电泳后的蛋白质区带染色,亦可用于总蛋白质的定量。缺点是多种蛋白质与染料的结合力不一致。考马亮蓝在与蛋白质结合后的吸收峰从465nm移向595nm,这一性质可用分光光度法来定量检测。

关于用化学方法测定白蛋白,现多采用特异性的染料(BCG或BCP)结合法,已于第一节中介绍。

(二)血清蛋白质的电泳分析

醋酸纤维薄膜(ACM)和琼脂糖凝胶是目前最广泛采用的两类介质。巴比妥缓冲液pH8.6,离子强度0.05,标本用量3-5μl,标准电泳条件为CAM每厘米宽电流0.75mA,琼脂糖约为每厘米宽10mA,电泳时间40-60分钟,电泳前沿达6cm左右。虽然目前已开展和应用不少个别蛋白质的测定方法,但血浆蛋白质电泳图谱至今仍然是了解血浆蛋白质全貌的有价值的方法,可用为初筛试验,以提供较全面的信息。正常血清电泳后可以很好地分为5条区带(Alb、α1、α2、β1、β2),新鲜标本可以分出β带(以C3成分为主)。由于各条区带中各个蛋白质组分的重叠、覆盖(如CER常被α2MG及Hp所掩盖),以及某些蛋白质染色带很浅(如脂蛋白和α1糖蛋白),可以用其它染色方法辅助。目前除了常使用的氨基黑和丽春红染料外,还采用灵敏度更高的考马亮蓝。

用血清蛋白质电泳测定各组分的含量,通常可采用各区带的浓度百分比(%)或绝对浓度(g/L)表示之。

用醋酸纤维薄膜电泳测得正常小儿及成人血清蛋白质的参考值可参见表2-7。

在疾病情况下血清蛋白质可以出现多种变化。根据它们在血清蛋白质电泳图谱上的异常特征,不少学者曾试将其分为以下类型,参见表2-8及图2-1。

表2-7 各年龄组血清蛋白质电泳正常值(X±SD)范围

年龄总蛋白质(g/L)蛋白质各组分的浓度比(%)
白蛋白α1α2βγ
脐带5769.42.55.47.015.4
±12±5.6±1.0±1.6±2.4±4.4
新生儿6064.23.514.19.26.2
±12±13.2±3.6±2.1±2.4±4.8
1-5岁6865.23.111.210.210.4
±11±7.8±1.3±2.7±2.6±5.5
6-12岁6961.73.010.510.214.7
±14±6.1±1.8±3.4±2.0±5.8
成人1642.86.67.214.4
45-780.8-6.23.4-124.8-147.0-25
2642.85.99.817.5
55-710.9-4.82.6-9.26.3-13.312.2-22.3
368.73.16.08.213.8
53-76.61.3-5.02.7-9.95.5-14.98.8-21.3
462.24.26.610.217.33
47-770.7-7.62.4-10.84-16.48.8-25.7
565.72.285.78.817.5
58.8-72.70.7-3.83.6-7.86.3-11.312.3-22.7

△资料取自不同作者:①上海医科大学n=50;②重庆医科大学n=123;③同济医科大学n=132;④苏州医学院n=100;⑤湖南医科大学n=100

表2-8 异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征

血清蛋白质的图谱类型总蛋白质Albα1α2βγ
1.低蛋白血症↓↓↓↓N↑NN↑
2.肾病型↓↓↓↓↑↑不定
3.肝硬化型↓N↑↓↓N↓N↓β-γ↑(融合)
4.急性炎症或急性时相反应症N↓NN
5.慢性炎症型
6.弥漫性肝损害型↓N↓↓↑↓
7.弥漫宽γ球蛋白血症型↓N↑↑
8.M蛋白血症型在α-γ区带中出现M蛋白峰-M区带峰
9.高α2(β)-球蛋白血症↑↑
10.妊娠型(高α型)↓NN
11.蛋白质缺陷型个别区带出现特征性缺乏

上述电泳图谱分型有助于临床疾病判断的参考。在某些蛋白质异常增多的情况下,可出现异常区带。如高浓度的αFP可以在Alb与α1区带间出现一条清晰的新带(有人称之为肝癌型);CRP异常增高可出现特殊界限的γ区带;单核细胞白血病可出现由于溶菌酶异常增多的γ后区带等;单克隆免疫球蛋白异常症(M蛋白血症)则在α-γ区带中出现一条很深的界限截然的M区带。

在大剂量使用青霉素或水杨酸等药物时,由于药物与白蛋白的结合,可导致这部分白蛋白电泳迁移率的加快而出现区带状的改变。

急性时相反应型常以α1及α2区带加深为特征;妊娠型以α1区带增高为特征,伴有β区带的增高;以α2区带增高为特征的图谱常见于风湿病等免疫反应性疾病。其它慢性炎症则同时有α1、α2及γ-球蛋白的增加。在肝硬化及慢性肝炎伴肝硬化及慢性肝炎伴肝硬化可以出现β、γ区带融合弥散的宽γ带。慢性迁延型肝炎、慢性活动型肝炎及慢性反复感染可以出现多条γ区带的加深。

(三)免疫化学法测定个别蛋白质

散射比浊法和透射比浊法由于测定方法简便、快速而被广泛使用。许多试剂盒供应抗血清及标准蛋白质,即可建立此测定法。此技术可以测定抗原-抗体复合物(沉淀颗粒)形成的量(终点法),亦可采用测定复合物形成的速率(动力学方法,即通过散射浊度计测定抗原-抗体混合反应复合物颗粒形成的时间,即反应速率。一定条件下,反应速率与反应体系中抗原的含量直线相关,可以通过制备标准曲线而计算)。

现已有设计完善的带微电脑进行数据处理的散射浊度计和透射浊度计,以免疫化学系统(immuno-chemicalsystem,ICs )可供应。免疫扩散法不需昂贵设备,放射免疫法则需要液体闪烁计数器及应用放射性同位素。

现将几种常用的免疫化学测定法的特点列表总结比较于表2-9、10中。

表2-9 电泳与免疫化学检测血清蛋白列表比较

电泳法(CAM法)各种免疫化学分析法
前白蛋白前白蛋白
白蛋白白蛋白
α1球蛋白(区带)α1抗胰蛋白酶
α1酸性糖蛋白
α1脂球蛋白
α1脂蛋白
甲状腺激素结合球蛋白,皮质醇结合蛋白
α2球蛋白(区带)结合珠蛋白
α2巨球蛋白
铜蓝蛋白
前β脂蛋白
β球蛋白(区带)转铁蛋白
血红素结合蛋白
补体C­4,C3
β2微球蛋白
γ球蛋白(区带)IgG,A,M,D,E
C反应球蛋白

表2-10 几种免疫化学测定方法的比较

灵敏度准确性检测时间
散射比浊法 10mg/L批内CV值<5%几分钟(动力学法)
1小时 (终点法)
透射比浊法 20-30mg/L批内CV值5%-10%1小时内
免疫扩散法 >20mg/L批间CV值5%-15%1-2天
放射免疫法 μg/L批内CV值5%-10%几小时

关于免疫化学测定方法中的标准品和方法的标准化问题:含有准确含量的纯抗原蛋白不易买到。制备的抗血清由于其来源不同,其特异性和灵敏度效价有很大差异,一个纯蛋白制剂来制备高特异性的抗血清亦非轻易之举。因此抗血清的制备和方法的标准化是方法推广和使用的关键。据美国病理学会的研究报告,测α1AT用同一标本,使用5种不同的方法在510个实验室报告的结果从1.6-2.34g/L。同一研究中C3补体的测定采用了8种不同方法,测定结果为149-282mg/L。

世界卫生组织目前提供以下参考标准品:IgG 、IgA、IgM、IgD、IgE、αFP、CEA、Alb、C3、CER及TRP。使用国际单位(IU),没有使用绝对的质量单位。美国疾病控制中心(CDC)供应的国家参考标准品人血清蛋白质含13种蛋白质,亦使用WHO的国际单位标明含量。

由于不易获得稳定的抗血清和标准化的参考蛋白质,各个实验室还不得不根据自己的条件建立自己的正常参考值。

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