铜蓝蛋白生理功能及其与疾病的关系

时间：2015-11-25 来源：学术堂所属分类：生物化学论文

1 铜蓝蛋白的研究概况

铜蓝蛋白（EC 1. 16. 3. ）又称铜氧化酶，是Holmberg 和Laurell 于1948 年首先从人血清a2 -球蛋白中纯化出的一种外观呈蓝色的含铜糖蛋白，命名为铜蓝蛋白（Ceruloplasmin,Cp）[1],随后人们陆续在其他哺乳动物和鱼类中发现了Cp 的存在，而植物中也存在结构及功能相似的其他多铜氧化酶家族的成员[2] ,真菌中有Cp 的同源基因

Fet3. 因此，Cp 是广泛分布于各种真核生物中的一种含铜氧化酶，具有催化多种底物如铜、铁以及其他有机底物的氧化功能。脊椎动物中Cp 合成于肝脏并参与生物体铁的代谢，也在胚胎以及神经系统发育中起作用；在医学上Cp 是各种炎症、感染及肿瘤疾病的标志性蛋白；与人类Wilson病、遗传性铜蓝蛋白缺乏症等有十分密切的联系。因此，长期以来一直受到人们的关注[3].

2 铜蓝蛋白的结构

人的Cp 基因位于8 号染色体，基因定位3q23 - q25,基因长度为65 kb,包含19 个外显子。人的Cp 蛋白是一条单一的多肽链，由1046 个氨基酸和附着在上面的4 个寡糖一氨基葡萄糖组成，相对分子质量约为132 kDa[4]. 二级结构测定表明，Cp 肽链中的β - 片层和无规卷曲约各占50% ,几乎没有α - 螺旋结构。单一的多肽链可被蛋白酶水解为3 组异体同形的单元，相对分子量分别为67 KD （480 个氨基酸残基）、50 KD（405 个氨基酸残基）及19 KD （159 个氨基酸残基）,在完整的多肽链中，3 个单元分别由单个氨基酸残基精氨酸R、赖氨酸K 连接[5]. Cp 有6 个紧凑的结构域能够结合6 个铜原子，位于一、六域交界面上的3 个铜原子形成一个三核铜簇，其他3 个铜原子以单核形式分别存在于二、四、六域（图1）. 三核铜簇不仅对于Cp 的催化活性有着重要作用，而且有助于Cp 结构的稳定[4].

3 铜蓝蛋白的组织合成与分布

脊椎动物Cp 主要是由肝脏合成的，其他如大脑、胎盘、卵黄囊、乳腺及睾丸的支持细胞也可独立合成Cp. 在肝细胞的内质网中首先合成前铜蓝蛋白（apo-cemloplasmin）,进而在高尔基体中与Cu 结合形成全铜蓝蛋白（holo-cemloplasmin）,随后Cp 从肝脏经胆汁转运并由其他组织器官摄取[6]. 正常生理条件下，肝铜储备的增加可引起Cp浓度持续性的增加，当铜储备量缺乏时会引起Cp浓度的显着降低。脑内合成的Cp 主要为磷酸肌醇锚定形式（glycosylph-osphatidyIinositolanchored Cp,GPI - Cp）,结合在星形胶质细胞膜上[7]. 研究发现雌激素可增加Cp 的合成，怀孕期动物雌激素浓度升高时，Cp 的浓度可增加3 ~4 倍[8].铜蓝蛋白主要在分布于血清当中，上述合成部位也有一定分布，在不同物种中这种分布可能会有差异。

4 铜蓝蛋白的生理功能

4. 1 铜蓝蛋白具有氧化酶功能

铜蓝蛋白本身属于多铜氧化酶家族，具有氧化酶的功能，可在其单铜离子中心接受底物电子，并将之转移到多铜离子中心，以便分子氧结合并将其还原成水[9]. 在此过程中，金属离子如铜和铁离子都可以作为其底物，铜蓝蛋白可以将Fe2 +和Cu1 +分别氧化为Fe3 +和Cu2 +[10],从而使其在体内可以进行转运与代谢（图2）. 在体内，铜蓝蛋白的胺氧化酶作用可将分子氧氧化生成水或者过氧化氢，对机体内的其他有机底物如苯二胺有胺氧化酶作用[11],对邻苯二酚及其类似物如多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5 - 羟色胺及色氨酸等具有邻苯二酚氧化酶的作用。

4. 2 铜蓝蛋白调节铜的代谢

铜是机体必需的微量元素，Cp 在铜的代谢过程中发挥重要的作用。铜在十二指肠被吸收后，由铜转运蛋白相关蛋白（铜蓝蛋白、白蛋白、铜转运蛋白、某些铜复合物及组氨酸等低分子量蛋白）转运到肠上皮细胞，经过血液循环迅速进入肝、肾中。铜的分子伴侣ATOX1 （ATPases-ATP7A andB）将铜原子传递给肝肾细胞合成的Cp[13]. 结合铜的Cp 是血清中铜的主要载体，当铜蓝蛋白到达靶细胞表面时，会与其相应的受体相互作用释放铜，这些铜被靶细胞吸收和利用。通过铜蓝蛋白对铜离子的结合和释放，实现了铜在机体内的分布。除此以外，铜对机体Cp 的合成和代谢也有调节作用，例如，加铜螯合剂培养的C6 神经胶质细胞阻碍了GPI - Cp 的表达并导致细胞中Cp 的减少，说明铜能调节Cp 的合成。Gitlin D 等发现Cp的半衰期为5. 5 d[14],机体内未结合铜的apo -Cp 其半衰期为 5 小时[7],表明铜能调控Cp 的代谢。更进一步地研究发现，无铜结合的Cp 是一种变构蛋白，与铜结合时会导致其沉降率及电泳动度特性发生改变，但二级结构不变；这种变构活

性不仅可以使其从肝细胞内质网中释放，而且还可使其不受到胆汁所造成的酸性环境的破坏，在后续过程中，该结构仍可与铜相结合，说明脱铜铜蓝蛋白的结构也会影响铜的代谢[15].

4. 3 铜蓝蛋白参与铁的代谢

Cp - 转铁蛋白系统（ceruloplasmin-ferroportinsystem,Cp - Fpn ）是细胞内铁的主要输出途径[16]. 铁在体内的跨膜运输需要特定的蛋白质载体即铁转运蛋白（Ferroportin,Fpn）. 虽然有许多蛋白参与细胞铁的吸收，但目前被确认的细胞铁输出系统只有Cp - Fpn 系统。哺乳动物体内由小肠吸收Fe2 +,然后以Fe3 +的形式贮藏；之后Fe3 +再次被铁释放蛋白还原为Fe2 +进入血液循环；血浆中的Cp 利用其亚铁氧化酶活性将Fe2 +氧化成能与Fpn 结合的Fe3 +,Fe3 +结合Fpn 后被转运至靶细胞，经内吞后进行代谢或贮存。研究表明，在星形胶质细胞中表达的以GPI 锚定形式的Cp 能促进铁从神经细胞中输出。而在Cp 基因缺失的小鼠，在网状内皮细胞和肝细胞中铁输出过程发生障碍，中枢神经系统出现铁的沉积。另外，具有Cp 缺陷基因和患有遗传性Cp 缺乏症的个体铜水平正常，但铁代谢严重失调[17 -18]. 这些都说明Cp在铁转运过程中不可或缺的作用。

4. 4 铜蓝蛋白具有抗氧化作用

Cp 是一种重要的抗氧化剂，可以抑制由亚铁离子介导产生的活性氧；同时，Cp 还可以进一步利用抗氧化作用，减少体内金属毒性，避免组织损伤及机体功能障碍。有研究发现，Cp 能抑制黄嘌呤氧化酶，具有类似于超氧化物歧化酶对阴离子自由基的清除功能；Cp 不仅能与血液及组织液中Cu2 +结合，具有显着抑制Cu2 +诱发的脂质过氧化作用，而且还可有效拮抗Cu2 +诱发的红细胞水解[19]. 当氧化应激毒物三硝基甲苯（TNT）进入小鼠体内，经还原产生的O2 -可由超氧化物歧化酶作用生成H2O2,一般情况下H2O2可与Fe2 +发生Fenton 反应（Fe2 ++ H2O2→ Fe3 ++ OH-+OH+）,但当Cp 存在时可通过其铁氧化酶活性竞争利用上述反应环境中的Fe2 +并将其氧化为Fe3 +,于是Fenton 反应被消除，抗氧化作用得以实现[20]. 此外，Cp 在体内还可诱导一氧化氮合成酶的表达，促进机体NO 的合成，通过NO 清除自由基的途径而间接发挥抗氧化的作用[21].

5 铜蓝蛋白与疾病

5. 1 铜蓝蛋白与遗传性铜蓝蛋白缺乏症

遗传性铜蓝蛋白缺乏症（aceruloplasminemia）是一种罕见的常染色体上Cp 基因的突变引起的疾病[23]. Cp 基因的错义突变使Cp 的亚铁氧化酶的活性丧失，致使Fe2 +无法氧化成Fe3 +,进而不能与铁转运蛋白（Fpn）结合进行铁的输出[17]. 同时，也会引起神经系统中Fe2 +大量沉积和Fe3 +缺乏，从而造成神经细胞因营养缺乏和自由基累积，导致组织损伤以致最终引起神经系统退行性变性[17]. 尽管Cp 因错义突变会导致其铜结合能力缺

失[4],如D58H,G631R,Q692K 和G969S 等突变[24]; 但仍有一些突变体残存部分亚铁氧化酶活性，能与Fpn 相结合，但比野生型Cp 结合Fpn 效率低

（I9F,Q146E,F198S,W264S,A331D,G606E,G876A）; 在一位年轻的杂合的重度锥体外运动失调患者身上发现了Cp R701W 突变，该突变导致Cp 不能结合铜，但是当含铜的谷胱甘肽或含铜的三磷酸腺苷酶（Ccc2p,为ATP7B 的同源基因）与其一起表达时，Cp R701W 可以产生holo - Cp 并使Fpn 分子稳定，但这种稳定状态需要一定的Cp活性水平才能维持[25],说明如果参与金属结合的ATP7B 基因不受损伤，Cp 基因的活性可以恢复。Cp R701W 也会造成大量活性氧的产生，但其具体机制仍不清楚。治疗遗传性铜蓝蛋白缺乏症的关键是有效地进行铁清除，通过注射静脉含Cp的血浆和去铁胺，可使肝中铁的浓度下降。

5. 2 铜蓝蛋白与Wilson 疾病

威尔逊氏病（WD,肝豆状核变性）归因于ATP7B（位于13 号染色体上）的突变，它编码一个ATP 依赖型的铜跨膜运输蛋白，该蛋白主要负责将铜转运到两条途径中，一条途径用来与apo- Cp 相结合形成holo - Cp; 另一条是将肝中多余的铜随胆汁排出肝脏，因而ATP7B 功能的缺陷不仅会影响Cp 的合成，还导致铜在肝脏和脑等器官中积累[10]. 研究发现，ATP7B 基因突变热点在不同人群之间有显着差别。在西方患者中主要是3207 位的碱基C→A 的点突变导致组氨酸被谷氨酰胺所替代，而在中国主要的基因突变位点则是第八外显子上的2333 基因G→T 的点突变，使精氨酸被亮氨酸所取代[26].

传统的WD 病理学认为ATP7B 突变会造成铜从细胞排出障碍，从而发生肝铜过载、肝细胞凋亡以及铜溢出到脑脊髓液中，造成中枢神经系统氧化损伤[27]. 但也有其他的病理学理论指出，在星形胶质细胞中ATP7B 障碍可能导致产生受损Cp 进而导致Fe 的流出[17],情况类似于遗传性Cp缺乏症[28]. 威尔逊氏病必须进行药物终身治疗，严重者可以进行肝移植。

5. 3 铜蓝蛋白与其他相关疾病

Cp 的超氧阴离子自由基清除作用，使它具有一定的抗炎效应，因而被作为急性时相反应蛋白，在炎症反应、外科创伤或者感染时Cp 的浓度将会加倍。许多病理条件下Cp 可以升高，如1 型和2 型糖尿病、严重不稳定型心绞痛等心血管疾病、风湿性关节炎。而在某些病理情况下（如Wilson病中）Cp 却下降[3]. 近期研究显示，Cp 也介导房颤的炎症通路[29]. 阿尔茨海默病是由氧化应激效应对机体造成氧化损伤而产生的疾病，当Cp功能障碍或其合成紊乱时，势必引起体内铜的蓄积，因此Cp 也与阿尔茨海默病有关[30]. 另外，肿瘤生长需要血管生成，新血管的形成需要大量的铜，高浓度的Cp 是铜离子的最好来源[13]. 因此，Cp 在恶性肿瘤的形成中有重要的作用，从癌症的临床治疗研究方面也证实Cp 是一个有用的癌症治疗指标[31].临床上，铜蓝蛋白对某些肝、胆、肾等疾病的诊断也具有一定意义。例如，Wilson 病患者血清铜蓝蛋白含量降低，超过50% 的肝转移瘤、

肿瘤引起胆道阻塞及胆石症病人血清铜蓝蛋白增高。肾病综合征时，血清铜蓝蛋白降低。其他如一些传染病、白血病、缺铁性贫血病也可引起铜蓝蛋白增高。现在已经有商品化的测定铜蓝蛋白含量的诊断试剂盒在使用。

6 铜蓝蛋白的演化

含铜结合位点的氧化酶家族分为单铜和多铜氧化酶家族。单铜氧化酶包括菌蓝蛋白（Rusticya-nin）和杯蛋白cupredoxin （如根瘤素nodulins 和dinodulins）,它们都只含有一个铜结合位点T1Cu（亦称之为blue copper binding domain,BCB do-main）,已发现菌蓝蛋白主要介导细胞色素C 和终端的细胞色素氧化酶之间电子传递，而杯蛋白在植物根部发育起作用。铜蓝蛋白是属于多铜氧化酶蛋白家族（MCP）的成员，含有BCB 位点以及结构域之间呈三角形状的铜离子连接位（interdo-main copper binding site,IDCB site）,主要包括1个T2Cu 和两个T3Cu 以及8 个组氨酸残基[4]. 这个家族成员根据蓝铜结合位点结构域（BCB）的组成和功能分为3 大类，一类是亚硝酸还原酶（含有 2 个结构域）,一类是漆酶和抗坏血酸氧化酶（含有 3 个结构域）,一类是铜蓝蛋白（含有6个结构域） . 进化分析显示铜蓝蛋白的6 个结构域主要聚为两簇，1、3、5 结构域聚为1 簇，2、4、6结构域聚为1 簇，提示它们的祖先可能为2 域蛋白[29]. 根据单铜和多铜氧化酶结构比较分析的结果，认为多铜氧化酶家族最初始于单铜结构域的复制，形成含有两个结构域的MCO,同时伴随BCB 位点的复制以及T2Cu 和T3Cu 的产生，后两者组成了IDCB 位点。其进化的路径如下：单铜氧化酶最先出现，然后出现2 域蛋白，包含2 个BCB位点和1 个IDCB 位点。随后，第一结构域中的BCB 位点缺失，形成2dMCO - B. 如果一个单独结构域插入，则形成AAO、漆酶等三域MCO,而2dMCO - B 经过两次复制形成铜蓝蛋白等6 域的MCO（图3）.

7 小结

Cp 自从1948 年被发现以后，不断在各种生物体中被发现。迄今为止，人们发现几乎所有常见动植物机体中均有Cp 的存在。又因其与生物体生长发育、生物体内调节和人类疾病密切相关，从而使研究者在近几十年内对其蛋白结构、合成分布、特性、及生理功能等诸多方面展开了大量研究，尤其以该蛋白与人类部分疾病之间的联系研究报道较多，并取得了不少的成就，尽管如此，Cp仍有进一步的研究空间，例如Cp 和其他多铜氧化酶结构的比较以及功能溯源等，这对我们理解Cp 以及其他多铜氧化酶家族的功能具有重要意义，值得进一步研究。（图略）

参考文献：

[1 ] Brown M A,Stenberg L M,Mauk A G. Identificationof catalytically important amino acids in human ceru-loplasmin by site-directed mutagenesis[J]. FEBS let-ters,2002,520（1 /2 /3）: 8 - 12.

[2 ] Korzh S,Emelyanov A,Korzh V. Developmental anal-ysis of ceruloplasmin gene and liver formation in ze-brafish[J]. Mechanisms of development,2001,103（1/2）: 137 -139.

[3 ] Jiang R,Hua C,Wan Y,et al. Hephaestin and cerulo-plasmin play distinct but interrelated roles in iron ho-meostasis in mouse brain[J]. The Journal of nutri-tion,2015,145（5）: 1003 - 1009.

蛋白质的生理功能

蛋白质的生理功能 1、构造人的身体：蛋白质是一切生命的物质基础，是肌体细胞的重要组成部分，是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织：毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成，所以说饮食造就人本身。蛋白质对人的生长发育非常重要。比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖，人的大脑细胞的增长有二个高峰期。第一个是胎儿三个月的时候；第二个是出生后到一岁，特别是0---6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。到一岁大脑细胞增殖基本完成，其数量已达成人的9/10。所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色，对儿童的智力发展尤关重要。 2、修补人体组织：人的身体由百兆亿个细胞组成，细胞可以说是生命的最小单位，它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次，而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好，那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之，人则经常处于亚健康状态。组织受损后，包括外伤，不能得到及时和高质量的修补，便会加速机体衰退。 3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白—输送氧（红血球更新速率250万/秒）、脂蛋白—输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。 4、白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。 5、维持体液的酸碱平衡。 6、免疫细胞和免疫蛋白：有白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时，这个部队就很强，在需要时，数小时内可以增加100倍。 7、构成人体必需的催化和调节功能的各种酶。我们身体有数千种酶，每一种只能参与一种生化反应。人体细胞里每分钟要进行一百多次生化反应。酶有促进食物的消化、吸收、利用的作用。相应的酶充足，反应就会顺利、快捷的进行，我们就会精力充沛，不易生病。否则，反应就变慢或者被阻断。 8、激素的主要原料。具有调节体内各器官的生理活性。胰岛素是由51个氨基酸分子合成。生长素是由191个氨基酸分子合成。 9、提供热能。蛋白质和健康蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。人体中估计有10万种以上的蛋白质。生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。生命运动需要蛋白质，也离不开蛋白质。人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质，它对调节生理功能，维持新陈代谢起着极其重要的作用。人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关，离开了蛋白质，体育锻炼就无从谈起。在生物学中，蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽，然后由多肽连接起来形成的物质。通俗易懂些说，它就是构成人体组织器官的支架和主要物质。蛋白质能供给能量。这不是蛋白质的主要功能，我们不能拿“肉”当“柴”烧。但在能量缺乏时，蛋白质也必须用于产生能量。另外，从食物中摄取的蛋白质，有些不符合人体需要，或者摄取数量过多，也会被氧化分解，释放能量。

铜蓝蛋白生理功能及其与疾病的关系

铜蓝蛋白生理功能及其与疾病的关系时间：2015-11-25 来源：学术堂所属分类：生物化学论文 1 铜蓝蛋白的研究概况铜蓝蛋白（EC 1. 16. 3. ）又称铜氧化酶，是Holmberg 和Laurell 于1948 年首先从人血清a2 -球蛋白中纯化出的一种外观呈蓝色的含铜糖蛋白，命名为铜蓝蛋白（Ceruloplasmin,Cp）[1],随后人们陆续在其他哺乳动物和鱼类中发现了Cp 的存在，而植物中也存在结构及功能相似的其他多铜氧化酶家族的成员[2] ,真菌中有Cp 的同源基因 Fet3. 因此，Cp 是广泛分布于各种真核生物中的一种含铜氧化酶，具有催化多种底物如铜、铁以及其他有机底物的氧化功能。脊椎动物中Cp 合成于肝脏并参与生物体铁的代谢，也在胚胎以及神经系统发育中起作用；在医学上Cp 是各种炎症、感染及肿瘤疾病的标志性蛋白；与人类Wilson病、遗传性铜蓝蛋白缺乏症等有十分密切的联系。因此，长期以来一直受到人们的关注[3]. 2 铜蓝蛋白的结构人的Cp 基因位于8 号染色体，基因定位3q23 - q25,基因长度为65 kb,包含19 个外显子。人的Cp 蛋白是一条单一的多肽链，由1046 个氨基酸和附着在上面的4 个寡糖一氨基葡萄糖组成，相对分子质量约为132 kDa[4]. 二级结构测定表明，Cp 肽链中的β - 片层和无规卷曲约各占50% ,几乎没有α - 螺旋结构。单一的多肽链可被蛋白酶水解为3 组异体同形的单元，相对分子量分别为67 KD （480 个氨基酸残基）、50 KD（405 个氨基酸残基）及19 KD （159 个氨基酸残基）,在完整的多肽链中，3 个单元分别由单个氨基酸残基精氨酸R、赖氨酸K 连接[5]. Cp 有6 个紧凑的结构域能够结合6 个铜原子，位于一、六域交界面上的3 个铜原子形成一个三核铜簇，其他3 个铜原子以单核形式分别存在于二、四、六域（图1）. 三核铜簇不仅对于Cp 的催化活性有着重要作用，而且有助于Cp 结构的稳定[4].

铁蛋白结构与功能

铁蛋白结构与功能摘要：铁元素是生物体中的半微量元素，铁元素子生物体内的平衡对生物体的健康有着很重要的作用，而作为可以调节体内铁元素平衡的铁蛋白很早就出现在学者的研究中。铁蛋白不仅直接在人体内发挥作用，也通过植物食物的铁元素积累影响着人类的健康，所以通过阅读了几篇文献后，简单概括一下目前对铁蛋白的结构和功能的研究情况。关键词：铁蛋白结构功能铁是生物体很重要的一种半微量元素，对生物体的健康有着极为重要的作用，铁在动物体内参与造血、运输氧气、免疫和防御等生理过程，在植物体内则参与叶绿素的形成，但是铁含量超标则会造成消化功能紊乱、生长受阻等。所以，维持生物体体内铁含量平衡至关重要。铁蛋白是生物体内的铁贮藏蛋白质，起着调节生物体铁平衡的作用。目前，在动物、植物和微生物体内都对铁蛋白进行了大量研究[1]，除了对其基因[2]、结构和功能做了大量研究之外，也在不断探索研究铁蛋白的方法[3]、铁蛋白的新作用[4-5]以及铁蛋白的作用方法等6-7]。由于铁元素在生物体内的重要作用和植物性食物的铁含量很低，甚至在某些地区有缺铁现象的发生，为了提高植物食物中的铁含量，有学者已经开始了通过转基因技术，将豌豆铁蛋白基因专人水稻[8-9]。

虽然铁蛋白对动物和植物都很重要，但是无论是存在分布、结构和功能上，动物和植物体内的铁蛋白都不同[10]。与动物铁蛋白相比，植物铁蛋白具有两个显着的特点：首先，植物铁蛋白在其N端具有一个独特的EP 肽段；其次，植物铁蛋白只含有H型亚基，且有两种不同的H型亚基组成。 1.铁蛋白的结构铁蛋白分子通常由24个亚基形成一个中空的球状蛋白质外壳，内径通常为7~8nm，外径为12~13nm，厚度为2~。每个球状铁蛋白分子大约有4500个三价铁原子储存在其中。每两个铁蛋白亚基反向平行形成一组，再由这十二组亚基对构成一个近似正八面体，成4-3-2重轴对称的球状分子 (图1)。每个铁蛋白亚基外形成空心的柱状(长约5nm，直径约，且由一个两两成反向平行的4个α螺旋簇 (A、B和C、D)、C末端第五个较短α螺旋(E)以及N末端的伸展肽段 (EP) 构成。B和C螺旋之间由一段含18个氨基酸的BC环连接，E螺旋位于4α螺旋簇的尾端并与之成60° 夹角 (图2)。每个铁蛋白分子形成12个二重轴通道、8个三重轴通道和6个四重轴通道，这些通道被认为是铁蛋白内部与外部离子出入铁蛋白的必经之路，起着联系铁蛋白内部空腔与外部环境的作用。

蛋白质的主要生理功能和作用

蛋白质的主要生理功能和作用张世林外语学院日语14.1 学号：201407030120 摘要本文阐述了蛋白质的定义概念、组成特点、结构性质、生理功能以及作用。关键词历史定义组成特点结构性质功能正文：在18世纪，安东尼奥·弗朗索瓦（Antoine Fourcroy）和其他一些研究者发现蛋白质是一类独特的生物分子，他们发现用酸处理一些分子能够使其凝结或絮凝。当时他们注意到的例子有来自蛋清、血液、血清白蛋白、纤维素和小麦面筋里的蛋白质。荷兰化学家格利特·马尔德（Gerhardus Johannes Mulder）对一般的蛋白质进行元素分析发现几乎所有的蛋白质都有相同的实验公式。用“蛋白质”这一名词来描述这类分子是由Mulder的合作者永斯·贝采利乌斯于1838年提出。Mulder随后鉴定出蛋白质的降解产物，并发现其中含有为氨基酸的亮氨酸，并且得到它（非常接近正确值）的分子量为131Da。对于早期的生物化学家来说，研究蛋白质的困难在于难以纯化大量的蛋白质以用于研究。因此，早期的研究工作集中于能够容易地纯化的蛋白质，如血液、蛋清、各种毒素中的蛋白质以及消化性和代谢酶（获取自屠宰场）。1950年代后期，Armour Hot Dog Co.公司纯化了一公斤纯的牛胰腺中的核糖核酸酶A，并免费提供给全世界科学家使用。

这一构想最早是由威廉·阿斯特伯里于1933年提出。随后，Walter Kauzman在总结自己对变性的研究成果和之前Kaj Linderstrom-Lang的研究工作的基础上，提出了蛋白质折叠是由疏水相互作用所介导的。1949年，弗雷德里克·桑格首次正确地测定了胰岛素的氨基酸序列，并验证了蛋白质是由氨基酸所形成的线性（不具有分叉或其他形式）多聚体。原子分辨率的蛋白质结构首先在1960年代通过X射线晶体学获得解析；到了1980年代，NMR也被应用于蛋白质结构的解析；近年来，冷冻电子显微学被广泛用于对于超大分子复合体的结构进行解析。截至到2008年2月，蛋白质数据库中已存有接近50,000个原子分辨率的蛋白质及其相关复合物的三维结构的坐标。蛋白质是一种复杂的有机化合物，旧称“朊（ruǎn)”。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合连成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链有二十至数百个氨基酸残基（-R）不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列。蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种基本氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以一起，往往是通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，从而发挥某一特定功能。合成多肽的细胞器是细胞质中

铁的生物学作用和生理功能

3、铁 3.1 铁的生物学作用和生理功能 3.1.1 铁与酶：铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素，细胞色素氧化酶及触媒的合成并激活琥珀脱氢酸、黄嘌呤氧化酶等活性。红血球功能是输送氧的，每个红血球含2.8亿个血红蛋白，每个血红蛋白分子又含4个铁原子，这是这些亚铁血红素中的铁原子才是真是携带和输送氧的重要成分。肌红蛋白是肌肉贮存氧的地方，每个肌红蛋白含有一个亚铁血红素，当肌肉运动时，它可以提供或补充血液输氧的不足。细胞色素酶类，是体内体内复杂的氧化还原过程所不可缺少的，有了它才能完成电子传递，并在三羧酸循环过程中使脱下氢原子与由血红蛋白从肺运来的氧生成水，以保证代谢，同时在这一过程中，释放出能量，供给肌体需要，在氧化过程中所产生的过氧化氢等有害物质，又可被含铁的触媒和过氧化物所破坏而解毒。 3.1.2 铁参与造血功能：铁影响蛋白质及去氧核糖核酸的合成及造血维生素代谢，缺铁时肝脏内合成去氧核糖核酸将收到抑制，肝脏发育减慢，肝细胞及其它细胞内的线粒体和微粒体发生异常，细胞色素C，含量减少，导致蛋白质的合成及能量运用减少，进而发生贫血及身高、体重发育不良。 3.1.3 铁与免疫：由于铁与酶的关系及铁参与造血机能就决定了缺铁可引起机体感染性增加，微生物繁殖受阻，白细胞的杀菌能力降低，淋巴细胞功能受损，因此免疫力降低。 3.1.4 铁与其它元素的关系：铅中毒时，铁利用障碍，同时肠道铁的吸收收到抑制。缺铁性贫血患者细胞内Cu、Zn浓度降低。镉可抑制肠道对铁的吸收，血清铁蛋白降低，诱发小细胞低色素性贫血。机体缺铜时，不仅铁的吸收量减少，而且铁的利用也发生困难。缺铁又影响锌的吸收。 3.2 缺铁引起的疾病： 3.2.1 缺铁性贫血：铁缺乏影响正常铁血红素合成而引起贫血，由于体内总铁量的65％存在于细胞内，因此反复多量失血引起体内总铁量显著下降，钩虫病引起肠道长期少量出血，多年肛痔出血或妇女月经过多等长期损失铁最终可使体内贮铁量枯竭，以致发生缺铁性贫血，临床表现与贫血程度有关，严重者除一般贫血症状外，可发生肝、脾、淋巴结肿大和四肢水肿。 3.2.2 溶血性贫血红细胞破坏增速，超过造些补偿能力范围发生的一种贫血，这种病人虽对铁的吸收量增多，但铁的利用率低，贮存的铁反而增多，若此时补铁，易发生继发性血色病，临床表现多为急性中毒、肢体酸痛、头痛、呕吐、寒战、高热、面色苍白、黄疸、肝、脾肿大、血尿、急性肾功能衰竭、尿毒症。 3.2.3 再生障碍性贫血由于红骨髓显著减少、造血功能衰竭而引起的一种综合症，以全血细胞减少为主要临床表现，该病有造血功能障碍、出血和感染三大特点。

蛋白质对人体的六大作用

蛋白质对人体的六大作用 2008-3-4 13:34:3 在人体中，蛋白质的主要生理作用表现在六个方面： 1)构成和修复身体各种组织细胞的材料人的神经、肌肉、内脏、血液、骨骼等，甚至包括体外的头皮、指甲都含有蛋白质，这些组织细胞每天都在不断地更新。因此，人体必须每天摄入一定量的蛋白质，作为构成和修复组织的材料。 2)构成酶、激素和抗体人体的新陈代谢实际上是通过化学反应来实现的，在人体化学反应的过程中，离不开酶的催化作用，如果没有酶，生命活动就无法进行，这些各具特殊功能的酶，均是由蛋白质构成。此外，一些调节生理功能的激素和胰岛素，以及提高肌体抵抗能力儿保护肌体免受致病微生物侵害的抗体，也是以蛋白质为主要原料构成的。 3)维持正常的血浆渗透压，是血浆和组织之间的物质交换保持平衡如果膳食中长期缺乏蛋白质，血浆蛋白特别是白蛋白的含量就会降低，血液内的水分便会过多地渗入周围组织，造成临床上的营养不良性水肿。 4)供给肌体能量在正常膳食情况下，肌体可将完成主要功能而剩余的蛋白质，氧化分解转化为能量。不过，从整个肌体而言，蛋白质的这方面功能是微不足道的。 5)维持肌体的酸碱平衡肌体内组织细胞必须处于合适的酸碱度范围内，才能完成其正常的生理活动。肌体的这种维持酸碱平衡的能力是通过肺、肾脏以及血液缓冲系统来实现的。蛋白质缓冲体系是血液缓冲系统的重要组成部分，因此说蛋白质在维持肌体酸碱平衡方面起着十分重要的作用。 6)运输氧气及营养物质血红蛋白可以携带氧气到身体的各个部分，供组织细胞代谢使用。体内有许多营养素必须与某种特异的蛋白质结合，将其作为载体才能运转，例如运铁蛋白、钙结合蛋白、视黄醇蛋白等都属于此类。蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体的必须营养素。蛋白质的英文是protein，源于希腊文的proteios，是“头等重要”意思，表明蛋白质是生命活动中头等重要物质。蛋白质是细胞组分中含量最为丰富、功能最多的高分子物质，在生命活动过程中起着各种生命功能执行者的作用，几乎没有一种生命活动能离开蛋白质，多以没有蛋白质就没有生命。发现历史人们对蛋白质重要性的认识经历了一个漫长的历程。1742年Beccari将面粉团不断用水洗去淀粉，分离出麦麸，实际上就是谷蛋白之一。1841年Liebig发表了分析蛋白质的文章。此后于1883年John Kjedahl 发明了一个准确测定氮进而测定蛋白质含量的分析方法，至今仍被广为应用。随后，氨基酸也被发现。1902 年E.Fischer测定了氨基酸的化学结构，还测定了肽键的性质。大约在1927年，J.B.Summer证明了酶是

肝功能检验

第十三章肝功能检验掌握:黄疸的发生机理、类型及实验室鉴别诊断要点；肝功能实验生化检查指标的种类和重点项目的测定方法及评价。（一）胆红素代谢障碍（黄疸）黄疸分类: 溶血性黄疸、肝细胞性黄疸、阻塞性黄疸（二）胆汁酸代谢障碍 1、胆汁酸合成障碍、 2、胆汁酸向肠道排出障碍、3．胆汁酸肠肝循环紊乱、4．胆汁瘀积病变时胆汁酸代谢紊乱（三）血浆酶异常 1．肝脏合成酶类:胆碱脂酶、凝血因子、铜蓝蛋白；2. 肝细胞内酶: ALT、AST 3．肝脏阻塞性疾病酶活性改变：ALP、GGT；4．肝硬化疾病酶活性改变：单胺氧化酶（MAO）（四）血浆蛋白异常第二节肝功能试验 ?血清（浆）蛋白 ?血清酶测定 ?血清胆红素测定 ?血清胆汁酸测定 ?血氨测定一、血清（浆）蛋白测定（一）总蛋白、白蛋白、及白蛋白/球蛋白（A/G）比值测定 1．总蛋白测定：化学法(双缩脲法)、物理法、染料结合法、电泳法 2.白蛋白测定：染料结合法(BCG、BCP）、沉淀法 3．A/G比值【参考范围】总蛋白60～80g/L 白蛋白35～55g/L 球蛋白：15～32g/L A/G比值:1.5～2.0/1 临床意义：血中白蛋白（总蛋白浓度）减少: 见于严重肝病、肾病； A/G比值减少与A/G比值倒置：表示肝功能损害严重。（二）纤维蛋白原测定（凝血因子Ⅰ）测定方法：分为三大类 ①根据纤维蛋白原的生物学特性测定方 ②根据纤维蛋白原理化性质而建立的测定方法。 ③根据纤维蛋白原免疫学特点而建立的测定方法。

【临床意义】(1) 纤维蛋白原增加：①感染；②无菌炎症；③其它。 (2) 纤维蛋白原减少: ①严重的肝脏疾病；②其它疾病引起纤维蛋白原减少的疾病。（三）甲胎蛋白（α1-fetoprotein，AFP）测定测定方法：酶联免疫吸附法、放射免疫分析法、斑点免疫结合法、火箭电泳放射自显影法、酶联火箭电泳法等【参考范围】成人10～30g/L 、>400g/L作为肝癌诊断标准【临床意义】(1) 原发性肝细胞肝癌的诊断标：400g/L(400ng/ml) ； (2)活动性急、慢性肝炎、肝硬化或其它肝病病人的诊断．（四）其它 1.铜蓝蛋白测定【原理】铜蓝蛋白具有氧化酶活性【参考范围】52.9～167.7 IU/L 【临床意义】肝豆状核变性（Wilson病）和遗传性色素沉积症． 2．转铁蛋白【原理】双联吡啶法【参考范围】TIBC 男50～77μmol/L 女54～77μmol/L , 转铁蛋白饱和度为33.0%～ 35.0% 【临床意义】遗传性血色素沉积症铁沉积二、血清酶测定 ?（2）方法评价 ?①赖氏法的实验结果需与卡门分光法的结果对比后求出； ?②NaOH的浓度对显色有影响； ?③该法的重复性差。【参考范围】5～25卡门氏单位【临床意义】(1) 肝细胞损伤的灵敏指标；(2) 慢性活动性肝炎或脂肪肝：ALT轻度增高(100～200IU),或属正常范围. ALT测定连续监测法（速率法）（２）方法评价： ①存在着两个副反应，会使测定结果偏高； A、血清中存在的α-酮酸(如丙酮酸)能消耗NADH。 B、血清中谷氨酸脱氢酶(GLDH)增高时，在有氨存在条件下，亦能消耗NADH。 ②双试剂法，因温育期长，能有效地消除干扰反应，测定准确性高，是ALT测定的首选方法；③血清不宜反复冰冻保存，以免影响酶活性；避免使用溶血标本。 3.赖氏法测定AST （１）原理与方法评价（类似ALT测定）【参考范围】8～28卡门氏单位【临床意义】增高见于：心肌梗死、肌炎、胸膜炎、肾炎及肺炎和各种肝病病人 4．连续监测法测定AST （２）方法评价误差来源内源性干扰:主要来自血清中高浓度丙酮酸和L-谷氨酸脱氢酶(GLDH)。外源性:干扰来自试剂中污染的GLDH和AST。

肿瘤标志物铁蛋白指标解读

一、铁蛋白简介铁蛋白是一种结合铁的高分子蛋白，其具有一个含45000个铁原子的内核，因而具有重要的储铁和调节铁吸收的生理功能。铁胆边在人体肝脏、脾脏及骨髓等组织中广泛存在，在其他组织中也有分布。铁蛋白能反映肌体的营养状态，因而对缺铁性贫血的诊断具有重要提示作用。正常状态下，人体血清中具有稳定微量的铁蛋白。进来研究显示，某些恶性肿瘤细胞能合成并分泌铁蛋白，因而血清铁蛋白浓度相应升高。二、血清铁蛋白与原发性肝癌血清铁蛋白指标异常与原发性肝癌的发生以及肝硬化等密切相关。在原发性肝癌中，SF水平显著升高，故可作为原发性肝癌的特异性肿瘤标志物。引起SF水平升高的机制大致为：一、肝细胞的损伤降低了铁存储量和铁的转移能力；二、癌细胞自身合成的肿瘤特异性的酸性铁蛋白，加速分泌释放。大量文献报道了SF作为HCC肿瘤标志物的有效应用。如Kew 等在58例的原发性肝癌中检出76.3%的SF阳性。张景等的研究中，肝癌的SF阳性率也达到了66.6%。在原发性肝癌的诊断中，血清铁蛋白是对AFP很好的补充。原因在于：虽然AFP是用于原发性肝癌诊断最常被使用的指标，然而AFP对HCC检出的灵敏度为50%-95%不等，因此存在着一部分AFP阴性的HCC患者。梁仁等对AFP阴性的原发性肝癌患者的SF进行了测定，结果阳性率为76%（cutoff值为100 ng/ml）。张满达等的研究显示，肝癌组中铁蛋白和AFP均阳性占47.5%，均阴性为9.9%，单一阳性为42.6%，故铁蛋白和AFP阳性率分离，呈交叉覆盖现象，联合检测阳性率达90%以上。可见SF在原发性肝癌的诊断，尤其是AFP 阴性的疑似病例中具有重要的作用，对于增加结果的准确性、减少漏诊率效果显著。在孟宪镛等的研究中，其他活动性肝病中也有半数SF水平超出正常，但与HCC具有显著性差异。Chapman等的研究中，肝癌组和肝硬化组的SF阳性分别为63%和33%。通过联合转氨酶的检测可进一步提高SF对肝癌的检出特异性。在活动性肝炎中，SF和转氨酶水平的增长具有同步性，而在HCC中则无明显相关，因而通过测定转氨酶和SF比值可提高SF的诊断价值。三、血清铁蛋白的其他应用血清铁蛋白指标异常还与其他疾病相关，临床上也常见被应用于以下几类疾病的诊断： 1.缺铁性贫血 SF浓度也是临床上诊断缺铁性贫血常用的手段之一。缺铁性贫血是临床上较常见的贫血，缺铁是这类贫血的主要原因。在早期并未表现出血红蛋白减少，因而此阶段为隐性缺铁性贫血。此时主要表现为铁缺乏，因此SF水平低于正常值。欧阳富维的研究中，SF对缺铁性贫血的敏感性为85.1％，特异性为80.2％，阳性和阴性预测值分别为为71.2％和 90.4％。在王彦华等的研究中，SF的灵敏度和特异性最高分别达到84.6%和96%。 2.白血病

(整理)肝豆状核变性

肝豆状核变性( hepatolenticular degeneration，HLD)，又称为Wilson病(Wilson s disease，WD)，是一种常染色体隐形遗传的铜代谢缺陷病，发病率仅0.5/ 10 万～3/10 万，其基因定位于13q14. 3，编码1 个P 型ATP 酶，此酶参与铜跨膜转运的代谢过程。目前研究多认为由于WD 基因突变使其功能降低或丧失而导致铜代谢异常，肝合成铜蓝蛋白速度减慢，胆汁排铜明显减少，铜沉积于肝、脑、肾、角膜、血细胞和关节等组织中，引起了相应脏器损害的临床症状。铜蓄积可导致肝细胞坏死、肝纤维化；从坏死的肝细胞释放的大量铜可导致溶血，并逐渐沉积在脑、肾、角膜、骨关节部位，引起多器官受累。不同程度的肝细胞损害，脑退行性病变和角膜边缘有铜盐沉着（K-F环）为其临床特征。早期诊断和治疗可避免严重的不可逆的组织器官损害，常可获得与健康人一样的生活和寿命。 1921年Hall首先分析68例有血缘关系的HLD病人，其中34例至少与另一名患者有血缘关系，且绝大多数是表(堂)亲。因此Hall确信HLD属遗传性疾病，并且指出是由2个不同的隐匿性代谢缺陷的基因传递所致，其传递形式与常染色体隐性遗传相一致。我国调查167例HLD 先证者的家系，615位先证者及其同胞中，278人证实为HLD，按Hardy-Weinberg公式计算；(278－167)／(615－167)＝0.248。此值与常染色体隐性遗传的预期值0.25极接近，统计学无显著差异(P＞0.05)，符合常染色体隐性遗传。肝豆状核变性的临床表现肝豆状核变性是一种先天代谢缺陷病。其病理生理基础是铜代谢呈正平衡。全身组织内有铜的异常沉积。本病散见于世界各地不同的民族。从遗传学说研究估计本病发病率约为人口的16万分之一。我国(包括台湾)的不完全统计有220例。大多数在少年或青年期发病，以10～2 5 岁最多，男女发病率相等。幼儿发病多呈急性，在数月或数年内死亡，30岁以后发病多属慢性型。 (1)早期表现为一般消化道症状：消化不良、嗳气、食欲不振等，脾肿大、黄疸、肝功能异常、类似肝炎，迁延不愈。以后肝脏缩小、质硬、表面有结节，发展为坏死性肝硬化。 (2)精神症状常表现为性格异常、忧郁、癔病样发作，以及智力、记忆力减退、言语等表达能力障碍。 (3)神经方面症状以锥体外系运动障碍为主：不自主运动、震颤、共济失调、甚至肌强直、全身痉挛。 (4)眼部出现Kayser-Fleischer角膜色素环。铜浓缩在溶酶体中，肝铜含量显著增加。血铜蓝蛋白浓度降低。铜在红细胞内沉着引起溶血性贫血和黄疸。白细胞的细胞色素氧化酶明显减少。 (5)肾脏损害主要表现为氨基酸尿、尿中铜、尿胆素原、钙、磷酸和尿酸的排泄量增加。磷、钙的丢失可引起骨、关节异常。肝豆状核变性的病因和发病机理肝豆状核变性的一系列病变是铜代谢障碍引起的。好发于10～25岁。正常人从食物中获取铜，95%的铜在肝脏内合成铜蓝蛋白，极少以直接反应铜存在。80%的铜从胆汁、粪便中排泄。Wilson病人肠道吸收铜增强，肝脏内有一种特异蛋白，对铜的亲和力强，可阻止铜蓝蛋白合成，血液中铜蓝减少。这种蛋白和铜结合松散，铜释放入血，铜盐沉积在肝脏、脑、肾、角膜等。有研究证实，肝细胞中异常蛋白称作金属硫团(Metallothionien)，与铜有极高亲和力，与铜形成不可溶聚集物，不能被酶分解，也不能从胆汁排出。这些聚集物沉积在肝脏、脑、肾、角膜，引起一系列毒性反应。关于肝豆状核变性发生机制有以下几个学说：①该类患者胆汁中与铜结合的正常物质缺陷，可能是鹅脱氧胆酸与牛磺酸结合缺陷，导致胆汁分泌铜功能障碍。不支持这一学说的证据是：该类患者胆汁铜结合蛋白没有质的改变，而且没有证据表明该类患者存在胆酸代谢异常。②肝脏铜结合蛋白合成异常，导致蛋白对铜的亲合力增加，支持这一学说的证据有，Wilson病患者铜结合蛋

铁元素的生理功能

铁元素的生理功能由于缺铁性贫血对人类健康(特别是对于女青年和妊娠妇女)造成危害，所以很早以前，人们就通过对这种病的观察研究而认识到铁对健康的重要性。铁作为一种药物用于治疗人类的疾病已有数百年的历史，我国古代劳动人民早就发现中药皂矾可以治疗“血虚萎黄”，而皂矾的主要成分就是硫酸铁。在l664年Sydenham就曾用含铁的酒类治疗缺铁性贫血(那时称青春期萎黄病)。人们还知道用铸铁锅烹饪的食物可以增进健康、防治贫血。1831年Blaud首先用二价铁治疗单纯性贫血。同年Frodisch证明萎黄病患者血液里铁含量比健康人低。至此，有关铁对生物体的重要生理作用的研究达到了较高水平。二十世纪五十到六十年代，随着血液、组织中含铁量的精密测定方法和同位素示踪技术的应用，人们才开始研究铁的吸收代谢机制，而且发展迅速。随着科学技术的进步，人们对于铁的认识已从感性阶段进入理性阶段，从更深层次上即分子生物学水平上认识到铁的功能。众多营养学者认识到：饲料营养素作为动物的外部环境因子与其基因表达存在着广泛的互作，使得通过改变日粮中的组分来控制个体的基因表达，获得人们理想的动物变得日益可行。 1、机体对铁的吸收和分布近端小肠(十二指肠和空肠)是铁吸收的主要部位，也是调节铁平衡的一个关键环节。动物消化道的其它部位如胃、回肠、盲肠也能吸收少量的铁。Darrell 于1965年利用结扎小肠段技术，研究得到大鼠不同消化道部位吸收铁的能力依次为：十二指肠>回肠>小肠中段>胃。由此可见，动物整个消化道都可以吸收铁，但主要吸收部位在十二指肠。虽然整个消化道都可吸收铁，但动物采食的铁仅有很少部分(5％～8％)被吸收，其余的则通过肠道随粪便排出。大约有三分之二的机体铁存在于红细胞的血红蛋白和肌肉的肌红蛋白中，20％的铁以不同形式存在于肝、脾和其他组织中，剩余的以不可利用形式存在于肌球蛋白、肌纤凝蛋白和金属结合酶中。机体内铁的稳定态主要受肠道对铁的吸收率的控制。虽然过去的几十年已经投入了相当大的努力，各种假说，如载体转运、离子通道等机制已相继提出，但小肠粘膜铁吸收的机制一直是不清楚的。一般认为，铁在许多组织细胞被吸收(或摄取)都是通过经典的转铁蛋白(transferrin，TO和转铁蛋白受体(transferrin receptor，TfR)的途径。即三价铁首先与Tf 结合，两者的结合物再与细胞表面的TfR 结合，之后经过内吞、

蛋白质的生理作用.

《食品化学与健康》电子教材蛋白质的生理作用一、是人体最重要的组成成分人体中所有重要组织都有蛋白质参与如神经、肌肉、内脏、血液等都含有蛋白质。蛋白质是构成细胞和组织的“建筑材料”，在人体细胞中的含量仅次于水，占细胞干重的50%以上。一切生物膜，如细胞膜、细胞内各种细胞器的膜，几乎都是由蛋白质和脂类等物质组成。蛋白质是生命活动的重要物质基础。在体内多种重要生理活性物质的成分是蛋白质，蛋白质参与调节生理功能，如构成细胞核的核蛋白能影响细胞功能；促进食物消化、吸收和利用作用的是酶蛋白；维持机体免疫功能作用的是免疫蛋白；具有调节肌肉收缩的功能的是肌球蛋白；具有运送营养素的作用的是血液中的脂蛋白、运铁蛋白、视黄醇结合蛋白质；具有携带、运送氧气功能的是血红蛋白；具有调节渗透压、维持体液平衡的作用(肝癌) 是白蛋白；由蛋白质或蛋白质衍生物构成的某些激素，如垂体激素、甲状腺激素、胰岛素及肾上腺素等等都是机体的重要调节物质。蛋白质能向机体提供能量，大约占总热能的14%，每克蛋白质在体内代谢，能产生4千卡左右的能量。二、蛋白质的生理作用表现为 1.参与生理活动和劳动做功心脏跳动、呼吸运动、胃肠蠕动以及日常各种劳动做功等，都离不开肌肉的收缩，而骨肉的收缩又离不开具有骨肉收缩功能的蛋白质。 2.参与氧和二氧化碳的运输在生命活动中，将氧气供给全身组织，同时将新陈代谢所产生的二氧化碳排出体外的运输工具就是血红蛋白。血红蛋白是红细胞的主要成分，也是红细胞行使其功能的物质基础。 3.参与维持人体的渗透压

血浆中有多种蛋白质，对维持血液的渗透压、维持细胞内外的压力平衡起着重要作用。 4.具有防御功能血浆中含有的抗体，主要是丙种球蛋白，这是一种具有防御功能的蛋白质。 5.参与调节人体内物质的代谢在物质代谢中，都需要酶系统的催化或调节，而酶的本质就是蛋白质。在调节代谢过程中，蛋白质以酶和激素的形式出现，发挥了生命活动中“指挥员”的作用。

肝豆状核变性的病例和治疗

肝豆状核变性的病例及治疗一病例 1.女，十二周岁，因全身及眼睛发黄到医院治疗，住进两天后引起急性溶血性贫血和肝功能衰竭，经过抢救治疗四十几天病情好转，后经过眼睛，铜蓝蛋白和尿铜检查初步诊断为肝豆状核变性病。 2.男，18岁，十三天前因肠炎发烧，查血常规，查出血小板低，后排除白血病后，查出肝硬化，铜指标异常确诊为肝豆状核变性。第一周医生猜测是白血病，打头孢做常规退烧治疗。十天后后确诊为肝豆状核变性。 3.男，20岁，走路的样子不好看，说话像大舌头，左胳搏发硬，身子有点拗。曾被误诊精神分裂症。二诊断和治疗肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration，HLD)又称Wilson病，是一种常染色体隐性遗传的铜代谢障碍性疾病。由于铜沉积于肝、脑、肾和眼角膜及全身，引起多器官脏器损伤，如肝硬化、肾病、脑损害以及角膜色素环、溶血性贫血。HLD是少数可治疗的遗传性疾病之一，如能获得早期诊断、早期有效的排铜治疗，对改善患者的生活质量、降低病死率均有重要意义。 1. 辨证论治辨证分型论治HLD的文献报道并不多见，HLD的辨证分型临床尚未统一，尤其缺少较多样本的临床研究。谌宁生将该病辨证分为4型：肝风内动型，治以滋养肝肾、柔肝熄风，方用大定风珠加减；湿困脾胃型，治以芳香化湿、健脾和胃，方用藿朴夏苓汤加减；痰浊阻络型，治以祛痰通络、醒脑开窍，方用涤痰汤加减；热毒内盛型，治以清热解毒、泻肝降火，方用龙胆泻肝汤加减。崔世麟对青霉胺治疗不适应者根据首发症状不同辨证分型：锥体外系症状首发属中州阳微、痰湿内阻，治宜悦胃醒脾、化湿祛痰，拟方苓桂术甘汤合二陈汤加减；精神症状首发属肝失条达、疏泄失司，治宜养肝疏肝，拟方一贯煎治疗；肝脏症状首发属脾胃阳虚、气机阻滞，治宜温阳疏利，予茵陈术附汤加减；骨关节和肌症状首发属肾精亏损、髓海不足，治宜补肾健骨强筋，用左归饮和六味地黄丸交替应用；皮肤变黑者属气滞血瘀、肌肤不润，治宜活血通络，以桃红四物汤加减；月经失调首发属痰湿阻络，治宜化痰祛湿，用济生导痰汤治之。乔林诚则将该病分为两型：风证型，基本方药用（炙）黄芪、党参、白术、当归、白芍、茯苓、木瓜、山药、玉竹、秦艽；鼓胀型，基本方药用黄芪、山药、薏苡仁、车前子、玉竹、白芍、当归。王殿华等主张治疗应着重调整脏腑功能，改善气血运行，增强机体代谢排毒机制，勿使铜浊蓄积络脉中毒为患。治以疏利排毒通络为要，还应注意结合活血行气之法。具体治法采用疏肝利胆排毒法、清热泻火解毒法，可选三黄汤、龙胆泻肝汤加减治疗；健脾助运、升清降浊排毒法健脾助运，方选补中益气汤加减；通络活血排毒法，重视通络方法的应用，而通络要结合行气活血之法，临床可据症状加减配合以上诸法应用，使络脉畅通、气血调畅，有利于铜浊毒邪代谢排出体外。 2 西医治疗 2.1 驱铜治疗驱铜药物并不针对病因，仅是降低体内蓄积的铜，使体内铜含量尽量达到产生毒性作用的阈值以下，从而终止或减轻游离铜对组织器官的损害以及防止体内铜再蓄积。主要药物有重金属螯合剂，如青霉胺(D-penicilamine，PCA)、曲恩汀(trientine)、二巯基丁二酸钠(sodium dimercaptosuccinate，DMS)、二巯基丁二酸(dimercaptosucci acid，DMSA)、二巯基丙磺酸(sodium dimercaptosulphonate，DMPS)、依地酸二钠钙(disodium calcium ethylene diamine tetraacetate，EDTA-CaNa2)等。重金属螯合剂可以将血浆中及组织中已与酶类结合的

蛋白质的营养生理作用

“蛋白质”一词，源于希腊字“Proteios”，其意是“最初的”、“第一重要的”；蛋白质是细胞的重要组成成份，在生命过程中起着重要的作用, 涉及动物代谢的大部分与生命攸关的化学反应。不同种类动物都有自己特定的、多种不同的蛋白质。在器官、体液和其它组织中，没有两种蛋白质的生理功能是完全一样的。这些差异是由于组成蛋白质的氨基酸种类、数量和结合方式不同的必然结果。动物在组织器官的生长和更新过程中，必须从食物中不断获取蛋白质等含氮物质。因此，把食物中的含氮化合物转变为机体蛋白质是一个重要的营养过程。蛋白质在动物的生命活动中的重要营养作用： (一)蛋白质是构建机体组织细胞的主要原料动物的肌肉、神经、结缔组织、腺体、精液、皮肤、血液、毛发、角、喙等都以蛋白质为主要成份，起着传导、运输、支持、保护、连接、运动等多种功能。肌肉、肝、脾等组织器官的干物质含蛋白质80%以上。蛋白质也是乳、蛋、毛的主要组成成份。除反刍动物外，食物蛋白质几乎是唯一可用以形成动物体蛋白质的氮来源。 (二)蛋白质是机体内功能物质的主要成份在动物的生命和代谢活动中起催化作用的酶、某些起调节作用的激素、具有免疫和防御机能的抗体（免疫球蛋白）都是以蛋白质为主要成分。另外，蛋白质对维持体内的渗透压和水分的正常分布，也起着重要的作用。 (三) 蛋白质是组织更新、修补的主要原料在动物的新陈代谢过程中，组织和器官的蛋白质的更新、损伤组织的修补都需要蛋白质。据同位素测定，全身蛋白质6-7个月可更新一半。 (四)蛋白质可供能和转化为糖、脂肪在机体能量供应不足时，蛋白质也可分解供能，维持机体的代谢活动。当摄入蛋白质过多或氨基酸不平衡时，多余的部分也可能转化成糖、脂肪或分解产热。正常条件下，鱼等水生动物体内亦有相当数量的蛋白质参与供能作用。 “蛋白质”一词，源于希腊字“Proteios”，其意是“最初的”、“第一重要的”；蛋白质是细胞的重要组成成份，在生命过程中起着重要的作用, 涉及动物代谢的大部分与生命攸关的化学反应。不同种类动物都有自己特定的、多种不同的蛋白质。在器官、体液和其它组织中，没有两种蛋白质的生理功能是完全一样的。这些差异是由于组成蛋白质的氨基酸种类、数量和结合方式不同的必然结果。动物在组织器官的生长和更新过程中，必须从食物中不断获取蛋白质等含氮物质。因此，把食物中的含氮化合物转变为机体蛋白质是一个重要的营养过程。蛋白质在动物的生命活动中的重要营养作用： (一)蛋白质是构建机体组织细胞的主要原料动物的肌肉、神经、结缔组织、腺体、精液、皮肤、血液、毛发、角、喙等都以蛋白质为主要成份，起着传导、运输、支持、保护、连接、运动等多种功能。肌肉、肝、脾等组织器官的干物质含蛋白质80%以上。蛋白质也是乳、蛋、毛的主要组成成份。除反刍动物外，食物蛋白质几乎是唯一可用以形成动物体蛋白质的氮来源。 (二)蛋白质是机体内功能物质的主要成份在动物的生命和代谢活动中起催化作用的酶、某些起调节作用的激素、具有免疫和防御机能的抗体（免疫球蛋白）都是以蛋白质为主要成分。另外，蛋白质对维持体内的渗透压和水分的正常分布，也起着重要的作用。 (三) 蛋白质是组织更新、修补的主要原料在动物的新陈代谢过程中，组织和器官的蛋白质的更新、损伤组织的修补都需要蛋白质。据同位素测定，全身蛋白质6-7个月可更新一半。

铜蓝蛋白

嘉兴市康慈医院开展医疗新技术新项目审批表科室检验科申请日期实施日期项目名称铜蓝蛋白（CER）检测项目承担者查显友项目指导者查显友性质为老年恶性肿瘤诊断提供参考意义项目基本情况： 1、仪器：AU5800 2、试剂：配套 3、方法：采用透射比浊法 4、标本要求：随机，血清、血浆特性及临床意义： CER也属于一种急性时相反应蛋白。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。铜蓝蛋白临床意义总结如下： 1、增高见于：结核、矽肺、甲亢、恶性肿瘤(如白血病、霍奇金病、肝癌等)等 2、降低见于：严重的低蛋白血症、肾病综合征等。特别是对Wilson病(肝豆状核变性)，有重大诊断价值。 3、

血标本采集注意事项★ 空腹静脉血，不加抗凝剂，血清管（黄盖）可行性分析及效果预测：按照浙江省医疗服务价格手册此项目收费为25元/次，为医保项目，每一个人次的成本为2.2元左右，预收益为22.8元/次。技术操作规范： 1、标本：血清、血浆。 2、操作简单：立即上机检测。检验人员经培训指导即可操作。 3、检测速度快：20分钟左右报告结果。存在风险及处理预案： 1、无论病人是否已被诊断有传染病，都应视为传染病人。所有标本、试剂、使用中能造成伤害的所有锐器、接触过标本的仪器设备，都应视为传染源，在实验时或是在维护时都要十分小心，应彻底消毒处理，避免对人造成感染。 2、严格物品分类，检验后的废弃物分别装入不同污染袋中。检验人员接触污物时，必须戴手套、戴口罩和洗手，减少皮肤黏膜接触，严格消毒隔离程序，避免意外损伤，必要时戴防护眼镜。 3、洗手是控制感染的重要步骤，也是预防感染最简单、最有效、最重要的措施，检验人员应特别重视，并认真坚持。 4、如不慎皮肤损伤，应让血尽量流出，再用肥皂清洗、流水冲洗，3%碘酒及75%酒精消毒，并尽快注射疫苗。对一些经免疫注射可减低传染的疾病，应推行预防接种。检验人员被带有艾滋病病毒的针头刺伤后，应由专门医生进行检查，尽量在接触后几小时内开始预防工作，并注意监测受伤人员的血清学变化和应用抗病

铁蛋白测定方法及临床意义

铁蛋白测定方法及临床意义铁蛋白广泛分布于人体组织细胞内和体液中。是一种贮铁蛋白质。1972年Addison等人建立血清铁蛋白放射免疫测定方法后，相继对外周血细胞及体液中铁蛋白也能测定。其定义为机体内一种贮存铁的可溶组织蛋白，正常人血清中含有少量铁蛋白，但不同的检测法有不同的正常值，一般正常均值男性约80－ 130ug/L(80-130ng/ml)女性约35－55ug/L (35-55ng/ml)，血清铁水平在妊娠期及急性贫血时降低，急慢性肝脏损害和肝癌时升高，国内报道肝癌患者阳性率高达90%。一、铁蛋白的分子结构和功能铁蛋白分子量为450000，由24个多肽亚单位组成一个中间空心的球形蛋白质。其外壳即为去铁铁蛋白。中空核心部分是贮存铁胶体分子团（羟基磷酸化高铁）的地，核心中铁原子含量不等。平均2000个，最多可达4500个。去铁铁蛋白可摄取Fe++，经其6个通道进入核心，氧化成Fe+++沉积下来，铁原子释放时要经还原剂的作用。铁本身又可刺激去铁铁蛋白的合成。铁蛋白存在于体内各组织和细胞，特别在肝、脾、骨髓中含量高，脑组织中也含有，外周血细胞包括红细胞、白细胞和血小板都含有铁蛋白。不同组织来源的铁蛋白有明显的异质性。人体的铁蛋白达20种以上。总称为异铁蛋白（isoferritin）.它由两种不同的亚单位（L和H）.按不同比例构成，L和H亚单位的分子量和所带电荷量不同，前者分子量为19000.后者为21000，心型铁蛋白为酸性铁蛋白，主要由H亚单位组成，等电点4.8～5.2.与心肌铁蛋白抗体结合力强；脾型铁蛋白为碱性铁蛋白，主要由L亚单位组成。等电点5.3～5.8，与睥铁蛋白抗体结合力强：肾铁蛋白介于两者之闻。碱性铁蛋白存在于正常成人肝细胞厦肝、脾、骨髓等网状内皮细胞中。酸性铁蛋白见于正常成人心肌，肾，胰及胎肝中。血清铁蛋白主要由网状内皮系统的吞噬细胞释放出来。由碱性铁蛋白和微量酸性铁蛋白所组成。在血循环中半寿期为27～30小时。为肝实质细胞所清除。正常人外周血细饱内铁蛋白含量甚微，红细咆内铁蛋白台量碱性铁蛋白为0.025fg／细胞。酸性铁蛋白比前者高10倍；白细胞碱性铁蛋白；多形核粒细胞6.6fg／细胞，淋巴细胞为8.0fg／细胞单核细胞含量最高为54.6fg／细胞。血小板中含量甚微。铁蛋白的生理功能：（1）作为铁的贮存库用于血红蛋白合成：（2）将铁保存在中空的球形蛋白内，防止细胞内游离铁过多而产生有害作用。成熟红细胞内铁蛋白是幼红细胞铁蛋白残留下来的。其碱性铁蛋白和持存有关，酸性铁蛋白则起铁转运作用。二、血清铁蛋白测定（一）血清铁蛋白（SF）测定方法有多种，如放射免疫双抗体法，放射免疫标记抗体法，碱性磷酸酶或辣根过氧化酶标记抗体酶联免疫法及直接乳胶凝集法。

蛋白质的作用及功能

（1）氨基酸、蛋白质的生理功能蛋白质是人体必需的主要营养物质。蛋白质的分解产物是氨基酸；氨基酸的重要生理功能之一是作为蛋白质、多肽合成的原料，是蛋白质或多肽的基本组成单位。蛋白质的生理功能： ①维持组织的生长、更新和修复：膳食中必须提供足够质和量的蛋白质，才能维持组织、细胞的生长、更新和修复。 ②参与多种重要的生理功能：如催化功能、调节功能、运输功能、储存功能、保护功能和维持体液胶体渗透压（如清蛋白）等。 ③氧化供能：体内蛋白质、多肽分解成氨基酸后，产生（17.19kJ/g）能量，成人每日约有18%的能量来自蛋白质。 ④转变为糖类和脂肪。（2）营养必需氨基酸的概念和种类体内需要而不能自身合成、或合成量不能满足机体需要，必须由食物供应的氨基酸称为营养必需氨基酸。营养必需氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。蛋白质的功能和对人体的作用人体的所有组织器官都会有蛋白质，蛋白质是生命的物质基础。蛋白质是人体的主要“建筑材料”。婴幼儿靠它形成肌肉、血液、骨骼、神经、毛发等；成年人需要它更新组织，修补损伤、老化的机体。没有蛋白质的供给，人就不可能从3～4千克的新生儿长成50～60千克重的成年人，所以说蛋白质是人体生命得以延续的主要物质基础。它在人体内的功能共有6 个方面： ◎ 结构功能与催化调节功能蛋白质是构成体内各组织的主要成分，蛋白质在人体内的主要功能是构成组织和修补组织。人的大脑、神经、肌肉、内脏、血液、皮肤乃至指甲、头发等都是以蛋白质为主要成分构成的。人体发育成长后，随着机体内新陈代谢的不断进行，部分蛋白质分解，组织衰老更新以及损伤后的组织修补等都需要不断补充蛋白质。所以，人每天都要补充一定量的蛋白质，以满足身体的正常需要。人体内的化学变化几乎都是在酶的催化下不断进行的。激素对代谢的调节作用也具有重要意义，而酶和激素都直接或间接来自于蛋白质。 ◎ 防御功能与运动功能机体抵抗力的强弱，取决于抵抗疾病的抗体的多少，抗体的生成与蛋白质有密切关系。近年来被誉为抑制病毒的法宝和抗癌生力军的干扰素，也是一种复合蛋白质（糖和蛋白质结合而成）。肌肉收缩依赖于肌球蛋白和肌动蛋白，有肌肉收缩才有躯体运动、呼吸、消化及血液循环等生理活动。 ◎ 供给热能与运输和存储功能人体每日需要的能量，主要来自于糖类及脂肪。当蛋白质的量超过人体的需要，或者饮食中的糖类、脂肪供给不足时，蛋白质亦可作为热量的来源。另外，在人体新陈代谢过程中，被更新的组织蛋白亦可氧化产生热能，供给人体的需要。不论是营养素的吸收、运输和储存以及其他物质的运输和储存，都有特殊蛋白质作为载体。如氧和二氧化碳在血液中的运输、脂类的运输、铁的运输和储存都与蛋白质有密切的关系。