血浆蛋白质及非蛋白含氮化合物的代谢紊乱(09本科)

β2-微球蛋白(β2- microglobulin
， β2- m)
• MW=11800，HLA的轻链部分，存在有 核细胞表面，特别是淋巴和肿瘤细胞。 释放入血循环。半衰期107分钟，几乎由 肾小管回收。 • 肾功能衰竭，炎症及肿瘤时，血浆浓度 增高，监测肾小管功能。特别是肾移植 排斥反应可出现尿排β2- m增加。
前白蛋白（prealbumin,PA)
• • • •
又称甲状腺结合蛋白（Transthyretin，TTR） MW=54000,肝细胞合成，半寿期2天 组织修补，载体，营养指标(敏感) APRP ↓营养不良、肝功不全、急性炎症、恶 性肿瘤、创伤时降低
白蛋白(albumin，ALB）
• • • •
１１.0
２.５ ３.0 ３.0
４２.0
９.0 １６.0 １７.0
疾病时血浆蛋白质变化的图谱特征
• • • • • • 急性时相反应 肝疾病 肾脏疾病 风湿病 遗传性疾病 蛋白组学
几种疾病时血浆（清）蛋白质 的变化图谱
蛋白种类 总蛋白 白蛋白 α1球蛋白 α2球蛋白 β球蛋白 γ球蛋白 成人g/L 66-83 35-50 2-7 1.8-4.8 6-11.5 6-21.5 肾病 降 降低 降/正 升/正 正/升 降 肝硬化 骨髓瘤 降低 升高 降低 降低 正/降 正常 正/降 正常 升高 正常 升高 升高明显
• 年龄间的变异(age) • 性别差异(sex) • 个体不同时期的差异及个体间差异 (individual)
几种血浆蛋白在个体与人群间的 差异
血浆蛋白 结合珠蛋白 个体内不同时间的变异 （CV%） 不现个体间的变异 （CV%）
9.５
７１.0
α1-酸性糖蛋白
转铁蛋白 α1-抗胰蛋白酶 α1-巨球蛋白
多发性骨髓瘤
（浆细胞病）
出现M蛋白，又叫异常 免疫球蛋白，其区带宽 度与Alb带大致相等或 较其狭窄，常分布在 α 2至慢γ -G部位。 M蛋白是由某一细胞株分泌大量结构相同、电泳迁移率一致的 蛋白。 M蛋白以外的其他免疫球蛋白明显降低，其可能是由 于M蛋白大量消耗氨基酸，致使其他免疫球蛋白相对合成不足， 以及M蛋白代谢亢进，其他免疫球蛋白的分解代谢也随之增加， 故而含量降低
C-反应蛋白(C-reactive protein，CRP）
• MW11.5~14万，γ区带，五亚基多聚体 • 结合细菌、真菌和原虫的多糖，类似抗体 作用，可激活补体 • 急性时相反应的一个极灵敏的指标，血浆 CRP浓度在心梗，创伤，感染，炎症，外 科手术，肿瘤浸润时迅速显著增高， （2000倍）。
AAT
• AAT具有遗传多态性，以M型为主，S和Z型次之。 • 与肺气肿和肝脏损伤有关 • 胎儿低血浆AAT可致呼吸窘迫综合症
α1-酸性糖蛋白（ α1-acid glycoprotein，AAG）
• 血清内粘蛋白（orosomucoid ） • MW=4万，PI值2.7-3.5，含约45%糖。肝 细胞、肿瘤细胞合成，半衰期约1--3天 • 与抗炎和免疫调节有关，机制不详。 • 主要的APRP，风湿，肿瘤，AMI升高,营 养不良降低,严重肝损伤降低
α2球蛋白缺陷
•主要特征：α2球蛋白带有时可轻度减低，其它组分多正常。
产生原因：在此区带出现缺陷的主要有结合珠蛋白、血浆铜 蓝蛋白，分别称无结合珠蛋白血症和铜蓝蛋白缺乏症。前者 极少见，没有特别症状，有时可伴有轻度贫血。铜蓝蛋白缺 陷已知有Willson氏病，特别在肝、脑和角膜较多。
氨基酸代谢紊乱
• APRP↓ • 营养指标 • 贫血的鉴别诊断和对治疗的监测。
总铁结合力TIBC：TRF的铁结合容量
铁饱和度：TRF中已与铁结合的百分比 铁饱和度(%)=血清铁/总铁结合力*100% 缺铁性贫血：Tf增加，铁饱和度降低 再障：Tf不变，但铁饱和度增加
铜蓝蛋白（ceruloplasmin，Cp)
• MW=12-16万,不易纯化，每分子含6-7铜 原子，含糖10%，具遗传基因多态性， 具氧化酶活性，又称为铜氧化酶 。 • 具氧化酶活性且起抗氧化剂作用(铁代谢)， 铜代谢库。 • APRP，感染，创伤，肿瘤增加; 营养不 良，严重肝病及肾综降低;协助诊断 Wilson 病。
血清淀粉样蛋白A（serum amyloid A,SAA)
• MW1.2万，肝细胞 合成分泌，有载脂蛋白 特性，结合于HDL中 • SAA的降解产物能以淀粉样蛋白原纤维方 式沉积在不同器官中，是慢性为症的并发 症。可能参与防御。 • APRP, 可作为冠状动脉血管病变活动性的 标志物
关于血浆蛋白质的临床参考值
乙型肝炎 前白蛋白 白蛋白 ↓ N或↓
肝硬化 ↓ ↓
选择性蛋白丢失 ↓ ↓ ↓ ↓ ↑↑
妊娠与高雌激素 血症 ↓ ↓
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 结合珠蛋白 转铁蛋白 C3 纤维蛋白原 IgG IgA IgM C-反应蛋白 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） ↑ ↓ ↓
甲胎蛋白（alpha fetal protein，AFP）
• MW=6.9万，胎儿肝合成，成人由肿瘤细 胞合成 • 胎儿血浆主要蛋白质。 • 胎儿产前监测（羊水或母血）遗传病及 异常疾病增高等,肝癌患者检查（80%原 发增高）
结合珠蛋白（haptoglobin，Hp）
与红细胞中释出自 由 Hb 结 合 ， 防 止 Hb 从 尿 中 丢 失保存铁，急性 溶血后下降，但 一周再生恢复。 APRP；连续观察溶 血是否处于进行； 严重肝病时合成 降低。
转铁蛋白（transferrin，TRF)
• MW=7.7万,含糖 6%，电泳位于β1-区带中，肝 细胞合成，半寿期7天，可逆结合多价离子， Fe,Cu,Zn,Co 等，一分子TRF可结合两个三价铁。 • 运输铁，血TRF浓度受铁供应调节。缺铁TRF 升高，铁治疗后恢复。
转铁蛋白（transferrin，TRF)
肾病综合症
Alb、PA、α1AG、 αAT 、 TRF降低 α2MG、Hp增加
免疫球蛋白IgG降低、IgM 可增加
原因是在肾病中小分子量的蛋白丢失而致，但严 重则可有全低蛋白质图谱出现。
肝硬化(β-γ桥)
PA及Alb降低，IgA弥散 性增多，致出现典型的 β-γ桥
原因多因肝功能损害 蛋白合成减少，而免 疫球蛋白反应性增加
运铁到细胞内 运胆固醇到组织 补体成分 补体成分 凝血因子 用于监测肾小管功能 免疫球蛋白 免疫球蛋白 免疫球蛋白 炎症介质
C-反应蛋白
各种蛋白质简介
• • • • • • • • 前白蛋白（PA） • 转铁蛋白(TRF) 白蛋白（ALB） • C-反应蛋白质(CRP) a1-抗胰蛋白酶（AAT） • β2微球蛋白(BMG) a1-酸性糖蛋白（AAG） 甲胎蛋白(AFP) 结合珠蛋白(Hp) a2-巨球蛋白(AMG) 铜蓝蛋白(CRE)
Day 1 17.3 ± 3.7 Day 8 21.0 ± 4.6 Day 15 26.6 ± 4.1 194.6 ± 53.6 Day 22 32.4 ± 3.6 223.1 ± 34.6
Serum Albumin (g/L) Serum Prealbumin 63.7 ± 18.9 130.6 ± 37.5 (mg/L)
• 氨基酸的主要功能是合成蛋白质 • 来源主要外源性氨基酸和机体合成非必要氨基 酸，代谢包括脱氨基生成氨基、相应的酮酸及 脱羧基生成CO2、胺类 • 氨基酸代谢紊乱主要原因是代谢过程中的酶的 缺乏或活性降低、氨基酸代谢有关的器官病变 致继发性氨基酸紊乱 • 在氨基酸代谢起点产生可造成氨基酸血症
苯丙酮酸尿症（Phenylketonuria， PUK）
血浆蛋白质及非蛋白含 氮化合物的代谢紊乱
广医检验系 刘利东(1050203)
GENES! PROTEINS
？
DISEASES?
主要内容
• • • • 蛋白质的分类与功能 疾病时的蛋白质代谢变化 蛋白质的检测 主要的非蛋白含氮化合物
体内主要含氮物质
• 蛋白质 • 氨基酸 • 核苷酸
血浆蛋白质及非蛋白含 氮化合物的代谢紊乱
• 苯丙氨酸是必需的氨基酸， 1／3供蛋白合成， 2／3则通过肝细胞中苯丙氨酸－4－羟化酶的 作用转化为酪氨酸，以供给合成甲状腺素、肾 上腺素和黑色素等多种用途 • 在本病中由于苯丙氨酸－4－羟化酶缺乏（或 其辅酶四氢生物蝶呤缺陷）使苯丙氨酸和其代 谢物增多而酪氨酸减少，另外还造成多巴胺， 5－羟色胺等重要神经递质的合成受阻，加重 了神经系统的功能损害 • 此病为一种常染色体隐性遗传病，我国的PUK 发病率约为万分之一
MW=66400，肝细胞合成，半寿期15-19天 血浆中含量最多，约占57—68% 营养、血浆胶体渗透压、缓冲、载体 营养不良，肝功不全，急慢性肝疾病等时 降低 • 色素结合法[溴甲酚绿（BCG），溴甲酚紫 （BCP）]，盐析法
Plasma Albumin and Prealbumin Changes During Nutritional Therapy
甲胎蛋白
高密度脂蛋白 α2-球蛋白 结合珠蛋白 α2-巨球蛋白 铜蓝蛋白
胎儿期蛋白
胆固醇逆转运 结合血红蛋白 蛋白酶抑制剂 铁氧化酶
血浆蛋白质的功能及其在电泳区带的关系
电泳区带 蛋白质种类 功能
β-球蛋白
转铁蛋白 低密度脂蛋白 C3 C4
纤维蛋白原 β2-微球蛋白 IgA IgG IgM
γ-球蛋白
α2-巨球蛋白（ α2-macroglobulin，α2-MG，AMG）
• MW=62.5-80万,含糖8%，4亚基。肝细胞 与单核吞噬细胞系统中合成，半寿期5天。 • 与多种分子和离子结合(水解酶)，选择性 保护蛋白大分子底物水解酶活性 • 婴幼儿和儿童体内多，为一种保护机制， 妊娠期及口服避孕药时血中浓度增高， 机制不详。
来源主要外源性氨基酸和机体合成非必要氨基酸代谢包括脱氨基生成氨基相应的酮酸及脱羧基生成co氨基酸代谢紊乱主要原因是代谢过程中的酶的缺乏或活性降低氨基酸代谢有关的器官病变致继发性氨基酸紊乱在氨基酸代谢起点产生的造成氨基酸血症苯丙酮酸尿症puk苯丙氨酸是必需的氨基酸13供蛋白合成23则通过肝细胞中苯丙氨酸4羟化酶的作用转化为酪氨酸以供给合成甲状腺素肾上腺素和黑色素等多种用途在本病中由于苯丙氨酸4羟化酶缺乏或其辅酶四氢生物蝶呤缺陷使苯丙氨酸和其代谢物增多而酪氨酸减少另外还造成多巴胺5羟色胺等重要神经递质的合成受阻加重了神经系统的功能损害此病为一种常染色体隐性遗传病我国的puk发病率约为万分之一nadp二氢蝶呤还原酶bh4bh2phao2苯丙氨酸酪氨酸pha
蛋白质功能
• • • • • • • • • 营养 缓冲和胶体渗透压 载体功能 免疫与防御功能 凝血与纤溶 酶 代谢调控 组织结构 （胶原蛋白等） 基因调节
蛋白质分类
• 盐析法：白蛋白、球蛋白
硫酸铵盐析沉淀蛋白
蛋白质分类
功能分类： •载体蛋白
•免疫球蛋白
•酶等
蛋白质分类
•电泳法（主要的分类方法） α 2
α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin， α1-AT，AAT）
• MW=5.1 万 ， PI 值 4.8 ， 含 10-12% 糖 ， 是α1区带中主要组分 • 蛋白酶主要抑制物(90%)。如糜蛋白酶， 弹性蛋白酶，具有较强的PH依赖性，中 性和弱碱性活性强。
a1-Antitrypsin Deficiency
αγ-β-来自电 泳球 蛋 白球 蛋 白
1 球 球 白 蛋 蛋 蛋 白 白 白
＿
CAM
-
-
+
血浆蛋白质的功能及其在电泳区带的关系
电泳区带 前白蛋白 白蛋白 α1-球蛋白 蛋白质种类 前白蛋白 白蛋白 α1-抗胰蛋白酶 酸性糖蛋白 功能 营养、运载 营养、运载、维持胶 压等 蛋白酶抑制剂 免疫应答修饰剂
先天性无白蛋白缺陷
主要特征：白蛋白显著 降低，总蛋白降 低，α1、 α2球蛋白明显增高，γ球 蛋白也增高。 严重无白 蛋白血症时，白蛋白有 时可降为零。
产生原因：本病是极少见的先天性疾病，可能由于肝 细胞内白蛋白合成功能遗传性缺陷或明显低下所致。
α1球蛋白缺陷
主要特征：α1球蛋白明 显降低，有时可接近零， 血清总蛋白及其它各组 分的蛋白通常没有明显 变化。 产生原因：此病通常认为是先天性或家族性的，系由于α1 抗胰蛋白酶合成低下所致。因为血中α1抗胰蛋白酶减少或 缺乏，致使血中或组织中的胰蛋白酶活性相对增加，肺结缔 组织破坏亢进，对青年可以发生肺气肿 ，当合并感染时， 可见白蛋白减低，但由于α1抗胰蛋白酶减少，即使有炎性 病灶，α1区带也不增加。
↓
↓ ↑↑ ↑ N↑ N↓ ↓ N↓ N ↑ ↑↑ N↑ N PA明显↓Alb明 显↓ β γ桥 Alb明显↓ α2↑β↑γ↓
↑
↓ ↑↑ ↑ ↑↑ N ↑↑ N ↑↑ ↓ N N
Alb略↓ α2↑β↑
参考值： Alb:57%-68% α1:1.0%-5.7% α2:4.9%-11.2% β:7%-13% γ:9.8%-18.2% 各组分构成： Alb：白蛋白(前白蛋白) α1：α1酸性糖蛋白；α1抗胰蛋白酶； AFP;HDL α2：HP；CRP；α2巨球蛋白；α脂蛋白；铜蓝 蛋白 β：转铁蛋白；补体系统；β脂蛋白 γ：IgG；IgM；IgA；IgD；IgE