第二章 蛋白质与非蛋白含氮化合物检验

一、概述二、常用体液蛋白质与非蛋白含氮化合物检测项目三、体液蛋白质与非蛋白含氮化合物检测的临床应用第一节概述一、血浆蛋白质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♦血浆固有酶在血浆发挥作用2.需要时进入组织发挥作用♦对组织蛋白起修补作用♦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血浆蛋白质功能血浆蛋白质的功能分类运输载体♦血浆脂蛋白(CM、VLDL、LDL、HDL等)♦白蛋白♦转铁蛋白♦结合珠蛋白♦血色素结合蛋白♦铜蓝蛋白♦视黄醇结合蛋白♦甲状腺素结合球蛋白♦皮质素结合球蛋白♦类固醇激素结合球蛋白血浆蛋白质的功能分类凝血与纤溶蛋白：纤维蛋白原，凝血酶原，凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ、ⅩⅢ，前激肽释放酶、HMW激肽原，抗凝血酶Ⅲ,纤维蛋白溶酶原等免疫球蛋白和补体蛋白：IgG、A 、M、D、EC1q、C1r、C1s、C2、C3、C4、C5、C6、7、C8、C9、B因子、D因子、备解素等蛋白酶抑制物：α1-抗胰蛋白酶、α1-抗糜蛋白酶α2-巨球蛋白等6种以上血浆酶：卵磷脂胆固醇酰基转移酶、假性胆碱酯酶等蛋白类激素：胰岛素、胰高血糖素、生长激素等血浆蛋白质的功能分类血浆蛋白质的电泳分类醋纤膜电泳或琼脂糖电泳：白蛋白α1球蛋白α2球蛋白β球蛋白γ球蛋白分辨率高时：可有β1和β2α2中也可有两条采用聚丙烯酰胺凝胶电泳，在适当条件下可以分出30多个区带各电泳区带的主要血浆蛋白质前白蛋白甲状腺素转运蛋白0.2~0.4g/L白蛋白白蛋白35~55α1-球蛋白α1-抗胰蛋白酶0.9~2.0α1-酸性糖蛋白0.5~1.5甲胎蛋白3×10-5高密度脂蛋白 1.7~3.25α2-球蛋白结合珠蛋白0.3~2.0α2-巨球蛋白 1.25~4.1铜蓝蛋白0.2~0.5β-球蛋白转铁蛋白 2.0~3.5低密度脂蛋白0.6~1.55C40.1~0.4β2-微球蛋白0.001~0.002纤维蛋白原 2.0~4.0C3 0.7~1.5γ-球蛋白IgA0.7~4.0IgG7.0~16IgM0.4~2.3C-反应蛋白0.008（一）前白蛋白（prealbumin,PA）♦即甲状腺素转运蛋白(transthyretin，TTR)♦电泳显示在白蛋白前方故名PA，♦肝脏合成，55kD，半寿期仅2.5天。

♦50％～70％与视黄醇结合蛋白组成复合体。

♦能转运甲状腺素和三碘甲腺原氨酸，大约结合血浆中10％的甲状腺激素。

♦必需氨基酸含量很高，是组织修补材料。

（二）视黄醇结合蛋白（retinol-binding protein，RBP）♦肝脏合成，仅21kD，半寿期12h♦携带视黄醇从肝脏转运到各种靶组织。

♦与TTR以1:1比例结合，避免RBP从肾小球滤过，在靶细胞，TTR-RBP降解，视黄醇被摄入细胞，♦无视黄醇的RBP载体蛋白与TTR无亲和性，被肾小球滤出，肾近端小管细胞吸收并降解。

（三）白蛋白（albumin ，ALB）生化特性•占血浆总蛋白的57％～68％，不含糖，66.3kD•由肝脏合成，11～14.7g/d，半寿期约18～20天合成储备大，由血浆胶体渗透压和蛋白质摄入量调节肾病综合征时合成量可增高到正常的300％以上•遗传性变异可发生电泳迁移率变化，出现双白蛋白区带（大量使用青霉素或水杨酸等药物亦可）（三）白蛋白生理作用♦最重要血浆营养蛋白，胞饮进入细胞，氨基酸合成组织蛋白♦最重要血浆载体蛋白♦维持血浆胶体渗透压的最重要成分♦缓冲酸碱物质的主要血浆蛋白质♦高度溶于水，能运载许多疏水分子生理pH中为负离子，每分子带200个负电荷运输胆红素.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（四）α1-抗胰蛋白酶（α1-antitrypsin，α1AT或AAT ）蛋白酶和抗蛋白酶♦蛋白酶：清除病原微生物、坏死组织和衰老红细胞蛋白酶过多或活性过强可破坏正常组织和细胞♦抗蛋白酶：机体为对抗蛋白酶的异常作用而产生抗蛋白酶减少可导致某些疾病发生（四）α-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、胶原蛋白酶及白细胞释放的溶酶体蛋白水解酶形成不可逆的酶-抑制物复合体（四）α-抗胰蛋白酶1AAT的多种遗传表型至少有75种，表达的蛋白质有M型和Z型、S型PiMM型最多，占人群95%以上类型：PiMM、PiMS、PiMZ、PiSS、PiSZ、PiZZ 活力：100%、80％、60％、60％、35％、15％（五）α1-酸性糖蛋白(α1-acid glycoprotein，α1–AG或AAG)♦肝脏合成，40kD，又称血清类黏蛋白，♦含糖约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强酸沉淀的一组蛋白质。

（五）α1-酸性糖蛋白(α1-acid glycoprotein，α1–AG或AAG)♦主要的急性时相反应蛋白急性炎症时增高，与免疫防御功能有关♦AAG可以结合利多卡因和心得安等急性心肌梗死时升高，药物结合状态增加游离状态减少，需要增加药物剂量。

（六）结合珠蛋白（haptoglobin，Hp）生化特性和表型♦由肝脏合成，85kD～400kD，分子量变化很大♦α2β2四聚体，α亚基不同而形成的四聚体表型不同α亚基有三种遗传表型α1F、Α1s 、α2，氨基酸数不同有些表型的四聚体又形成聚合体，在电泳中出现多条带结合珠蛋白的几种遗传表型表型亚单位的结构组成Hp1-1 (α1F)2β280kD，α链氨基酸83个α1Fα1S β2β链氨基酸245个(α1S)2β2Hp2-1 (α1Sα2 β2)n 120kD-200kD的聚合体(α1Fα2 β2)n n不同在电泳中呈多条带Hp2-2 (α2β)n 160kD-400kDn =3-8 n不同在电泳中呈多条带（六）结合珠蛋白生理功能♦能与RBC中释放的游离Hb结合每分子Hp结合两分子Hb防止Hb从肾丢失而保留铁，避免Hb对肾脏损伤。

♦Hp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。

•由肝实质细胞合成，分子量约720kD•血浆最大的蛋白质，不能从血管扩散至细胞外液♦也是主要的蛋白酶抑制剂♦能结合并抑制各种类型的蛋白酶，如纤维蛋白溶酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶等♦酶与α2MG处于复合物状态时酶底物为大分子，蛋白水解酶活性被抑制酶底物为小分子，仍能被α2MG-蛋白酶水解（七）α2巨球蛋白(α2-acroglobulin，α2MG或AMG)（八）铜蓝蛋白（ceruloplasmin,Cp）生化特性♦肝实质细胞合成，132kD，α2球蛋白♦每分子含6～8个铜原子，含铜而呈蓝色♦95%的血清铜存在于Cp中，另5%呈可扩散状态血循环中Cp为铜没有毒性的代谢库。

（八）铜蓝蛋白生理功能♦与氧化还原反应有关，既能起氧化作用又能起抗氧化作用。

♦具有铁氧化酶作用，能将Fe2+氧化为Fe3+Fe3+再结合到转铁蛋白上，使铁不具毒性♦还有抑制膜脂质氧化的作用（九）转铁蛋白（transferrin，TRF）生化特性♦肝细胞合成，79.6kD，β区带，半寿期10.5d♦能可逆结合多价阳离子，如铁、铜、锌、钴等，但已知其对铁的结合具有临床重要性（九）转铁蛋白生理功能♦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（十）β2-微球蛋白（β2-microglobulin，β2M，BMG）♦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（十一)C-反应蛋白（C-reactive protein,CRP）生化特性♦因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-多糖的蛋白质而命名♦由肝细胞所合成，115kD♦电泳分布在慢γ区带，有时可延伸到β区带(十一)C-反应蛋白生理功能♦不仅结合多种细胞、真菌及原虫等多糖物质在钙离子存在下，还可以结合卵磷脂和核酸♦可引发对侵入细胞的免疫调理作用和吞噬作用结合后的复合体具有对补体系统的激活作用表现炎症反应二、体液氨基酸（amino acid，AA）氨基酸由消化道吸收、体内合成、组织蛋白分解作用：合成蛋白质，转变为其他含氮生物活性物质分解途径：脱氨基成氨及α-酮酸(转变为糖、脂肪或分解供能)小部分脱羧基生成CO和胺类2体液氨基酸含量可反映体内氨基酸代谢紊乱情况氨基酸代谢紊乱有遗传性性和继发性（一）遗传性氨基酸代谢紊乱♦为遗传性代谢酶缺陷引起，种类很多是相关基因突变所致，至今已发现70余种♦绝大多数疾患罕见，而病情却严重♦如果诊断足够早，某些疾患可以治疗1.氨基酸血症（Aminoacidemia）♦酶缺陷在氨基酸代谢起点，其催化氨基酸在血中增加酶缺陷在代谢途径中间，酶催化前的中间代谢物堆积有时因正常途径受阻，通过旁路代谢的产物可增多♦氨基酸血症：氨基酸、或其中间代谢物、或其旁路代谢物在血液中增高称之。

如酪氨酸血症、组氨酸血症、精氨酸血症等2. 氨基酸尿症（Aminoaciduria）♦血浆增多的氨基酸及其代谢物均从肾小球滤过超出肾小管重吸收能力从尿排出即为氨基酸尿症尿液中浓度经常比血浆更高♦血浆和尿液氨基酸增多可同时存在称某种氨基酸血症或氨基酸尿症有时是传统习惯♦肾小管细胞膜存在氨基酸载体转运蛋白当某种载体缺乏时，相应氨基酸从尿中排出增加血浆中这些氨基酸浓度可在正常范围或偏低遗传性氨基酸代谢紊乱的缺陷酶及其血和尿中增高的成分(带*为尿中氨基酸)疾病名称缺乏的酶血浆中增高的成分苯丙酮酸尿症苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸、苯丙酮酸I型酪氨酸血症延胡索酸乙酰乙酸酶酪氨酸、甲硫氨酸尿黑酸尿症尿黑酸氧化酶尿黑酸（轻度）同型胱氨酸尿症胱硫醚合成酶甲硫氨酸、同型胱氨酸组氨酸血症组氨酸酶组氨酸、丙氨酸甘氨酸血症甘氨酸氧化酶甘氨酸支链酮酸尿症支链酮酸氧化酶缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等胱硫醚尿症胱硫醚酶胱硫醚Ｉ型高脯氨酸血症脯氨酸氧化酶脯氨酸精氨酸琥珀酸尿症精氨酸琥珀酸酶谷氨酰胺、脯氨酸、甘氨酸等精氨酸血症精氨酸酶精氨酸胱氨酸尿症肾小管碱性氨基酸载体*胱氨酸.精氨酸.赖氨酸.鸟氨酸色氨酸代谢综合症肾小管中性氨基酸载体*所有中性氨基酸二羧基氨基酸尿症肾小管酸性氨基酸载体*谷氨酸、天冬氨酸亚氨基甘氨酸尿症肾小管亚氨基酸载体*脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸（二）继发性氨基酸代谢紊乱♦若与氨基酸代谢有关的器官出现严重病变也可发生某种氨基酸血症或氨基酸尿症♦见于肝脏和肾脏疾患、蛋白质营养不良、烧伤等♦肝功能衰竭：支链氨基酸/芳香族氨基酸比值（BCAA/AAA比值）下降♦继发性肾性氨基酸尿：由肾小管损害、肾近曲小管功能障碍，使氨基酸重吸收减少而引起三、嘌呤核苷酸（一）嘌呤核苷酸代谢嘌呤核苷酸的合成：从头合成途径、补救途径嘌呤核苷酸的分解：终产物是尿酸，人类不能再分解嘌呤核苷酸合成代谢主要原料：5-磷酸核糖氨基酸一碳单位二、高尿酸血症（hyperuricemia）♦可分为原发性和继发性两类，以前者为多♦原发性高尿酸血症：遗传性嘌呤代谢紊乱和/或尿酸排泄障碍引起多数由多基因遗传缺陷所致与代谢综合征也关系密切♦继发性高尿酸血症：高嘌呤饮食、肾脏疾病、血液病、药物等引起嘌呤代谢紊乱♦在原发性高尿酸血症的病因中约占10％♦主要原因是嘌呤代谢酶缺陷其中大多数属多基因遗传缺陷，机制不明由单酶缺陷引起者仅占1％～2％单酶缺陷原因：①次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)缺乏②PRPP合成酶亢进③G-6-P缺乏，引起G-6-磷酸增多沿磷酸戊糖途径生成较多PRPP，嘌呤合成增多④腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)缺乏腺嘌呤不能经补救途径合成腺苷酸而出现堆积腺嘌呤代谢产物2，8-二羟腺嘌呤由尿排出增加可产生肾结石，不是高尿酸血症2.尿酸排泄障碍♦原发性高尿酸血症中80％～90％具有尿酸排泄障碍♦肾脏功能大多正常，仅存在尿酸排泄障碍♦属多基因遗传性疾病，易感基因和发病机制不明确2.尿酸排泄障碍♦肾脏对尿酸盐的排泄有四个阶段：肾小球滤过血浆中的全部尿酸盐滤液中大部分尿酸盐被近曲小管重吸收近端小管再分泌尿酸盐髓绊降支被动重吸收尿酸盐♦终尿排出尿酸盐只占滤过量的6％～10％总量约为2.4mmol～3.0mmol/d♦肾脏尿酸排泄障碍涉及以上各个过程3.代谢综合征与高尿酸血症♦原发性高尿酸血症与肥胖、原发性高血压、血脂异常、糖尿病、胰岛素抵抗关系密切。