13. 神经及精神疾病的生物化学检验

2、结核性脑膜炎：刺激症状期为0.3-2g/L；压迫症
状期为1.9-7g/L；麻痹期为0.5-6.5g/L
3、脑炎蛋白质含量为0.5-3g/L。
4、引起脊髓蛛网膜炎与脊髓肿瘤等，其蛋白质含量
可在1g/L以上
5、脑软化、肿瘤、退行性变，脑脊液蛋白可增至 0.25-0.8g/L。
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（二）脑脊液蛋白质电泳
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二、脑脊液葡萄糖 CSF中的葡萄糖约为血液的60%～70%。 其含量取决于以下因素：血液葡萄糖的浓度、
血脑脊液屏障的通透性、CSF中葡萄糖的酵
解程度、携带转运系统的功能等。
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检测方法
己糖激酶法、葡萄糖氧化酶法、葡萄糖脱 氢酶法
参考区间
腰穿（CSF葡糖糖） 成人： 2.5-4.5mmol/L 10岁以下儿童：2.8-4.8mmol/L
新生儿：2.8-5mmol/L
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临床意义
减低：
1、脑部细菌性或真菌性感染：急性化脓性脑
膜炎、结核性脑膜炎、隐球菌性脑膜炎
2、脑寄生虫病：脑囊虫病、血吸虫病、弓形
虫病等
3、脑膜肿瘤 4、低血糖：低血糖昏迷、胰岛素过量 5、神经梅毒：梅毒性脑膜炎和麻痹性痴呆
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临床意义
增高：
1、脑或蛛网膜下腔出血
反映血脑屏障功能
指数< 9时，血脑屏障无损害； 指数9 14，有轻度损害； 指数15 30，有中度损害； 指数31 100，严重损害； 指数> 100，表明屏障完全崩溃。
白蛋白指数 =
IgG和白蛋白比率 =
CSF中IgG mg/L CSF中白蛋白mg/L
诊断脱髓鞘疾病
免疫球蛋 = CSFIgG mg/L×血清白蛋白g/L 反映鞘内IgG合成 CSF中白蛋白mg/L×血清IgG g/L 白指数
况下也可以利用酮体；对缺糖和缺氧均极敏感，血
糖下降50%即可致昏迷，中断血流几分钟就可引起
死亡；ATP的水平高，合成和利用快，以磷酸肌酸
(CP) 形式贮存。
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2.神经变性病及其发生机制
神经变性病（neurodegenerative
disorder） 是指以神经元变性为主要病理改
变的一类慢性疾病，可累及大脑、
脑屏障遭到破坏； 血管内皮细胞的紧密连接程度破坏，局部毛细血管 通透性增高，使蛋白及大分子物质、离子、细菌、病 毒等通过血脑屏障进入脑组织。
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脉络丛上皮细胞对各种物质的选择性： ★ 最易通过物质： 氯、钠、镁离子及乙醇 ★ 不易通过物质： 清蛋白、葡萄糖、钙离子 、乳酸、 氨基酸、尿素和肌酐 ★ 不能通过： 纤维蛋白、补体、抗体、某些药物、 胆红素、胆固醇
间并调节神经细胞分化和形态重塑的特异性内源
性信号蛋白。

在神经系统发育过程中，神经纤维的生长受其环
境中起营养作用的信号因子(神经生长因子)和抑 制性信号因子(神经生长抑制因子)的共同调控。
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四、神经精神疾病发生的生化机制
1.神经组织的生化代谢特点
糖代谢：有氧氧化供能，磷酸戊糖途径和中间代
谢活跃；
脑脊液蛋白电泳组分及其变化的临床意义
蛋白组分 前清蛋白 脑脊液（%） 血清（%） 临床意义 2% 6% 微量 增高：帕金森病、脑外伤、脑积水、 脑萎缩等 降低：脑膜炎及其他脑内炎症
清蛋白
44% 62%
56 % 4.5 % 9.5 % 12 %
增高：脑肿瘤、椎管阻塞、脑出血、 脑梗塞 降低：脑外伤
的改变是神经元损伤的特异性生物化学标志，检测方 法有酶活性和质量测定两种。在脑梗死、癫痫、颅内 高压等中枢神经损害时，NSE含量均增加。并可作为 小细胞肺癌和神经母细胞瘤的肿瘤标志物。
脑型肌酸激酶同工酶CK-BB 主要分布在脑内神经元
，是神经损伤的另一个特异性生物化学标志，检测方
法有酶活性和质量测定两种。在脑梗死、脑出血、外
胶质瘤及海绵状脑病等；
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S100蛋白：是胶质细胞破坏的可靠指标。脑出血、
脊髓压迫症、Alzheimer’s疾病、缺血性脑血管病、
经肿瘤、病毒性脑炎及多发性硬化病人该蛋白增高；
寡克隆区带：是检测中枢神经系统亚急性、慢性炎 性病变鞘内免疫球蛋白合成的最可靠指标。
异常磷酸化Tau蛋白：升高主要见于阿尔茨海默病
增高：脑膜炎、脊髓灰质炎 增高：脑肿瘤 降低：脑外伤急性期 增高：肌萎缩和帕金森病等退行性 病变 增高：感染、多发性硬化、脱髓鞘 疾病、癫痫
1-球蛋白 4% 8% 2-球蛋白 5% 11% -球蛋白 13% 26%
-球蛋白
6% 13%
18 %
（三）脑脊液蛋白指数
CSF白蛋白mg/L 血清白蛋白g/L
多巴胺（DA）、去甲肾 是交感神经节细胞与效应器之间重要的 儿茶酚胺类 上腺素（NE）肾上腺素 神经递质，参与记忆、觉醒、疼痛、内 (E) 分泌等神经、精神活动 吲哚类 5-羟色胺（5-HT） 谷氨酸（Glu）、天冬 氨酸、-氨基丁酸 （GABA）和甘氨酸 （Gly） 下丘脑释放激素、神经 垂体激素、脑肠肽、垂 体肽、阿片肽 CO、NO、H2S等
神经元之间或神经元与靶细胞之间发 挥信号传递作用的特定化学物质。
2.中枢神经递质的分类
胆碱类 儿茶酚胺类 吲哚类 氨基酸类 Βιβλιοθήκη Baidu肽类 气体类
神经递质 （neurotransmitter）
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主要中枢神经递质及其功能
类别 胆碱类 代表物质 乙酰胆碱（Ach） 主要功能 能够与靶细胞膜上的N型、M型胆碱能 受体结合，与感觉、运动、学习、记忆 等多种功能有关
性病变等，脑脊液蛋白均可增加。
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检测方法
双缩脲法、凯氏定氮法、染料结合法、 比浊法、酚试剂法、直接紫外吸收法
参考区间
腰池液为（150- 450）mg/L 脑池液为（100- 250）mg/L， 脑室液为（50-150）mg/L；
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临床意义
1、化脓性脑膜炎、流行性脑膜炎蛋白质含量为36.5g/L。
离子选择电极法、酶法
参考区间
腰穿（CSF氯化物）
成人： 120-130mmol/L
婴儿：110-130mmol/L
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临床意义
(1) 增高
肾炎、尿毒症、心力衰竭等。
(2) 降低
★ 感染性CSN、CSF蛋白增高等。
★ 低氯血症。＜85 mmol/L时，有可能 导致呼吸中枢抑制。
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四、脑脊液酶类
脑毛细血管内皮细胞间紧密“焊接”； 毛细血管内皮细胞外的基底膜是连续的； 毛细血管壁外表面积的85%都被神经胶质细胞的终足 所包绕。
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3.血脑屏障的功能
控制血浆各种溶质选择性通透；
介导血液与脑组织之间的物质交换；
确保中枢神经元代谢和正常功能。
4.血脑屏障受损和影响
脑外伤、出血、梗死、缺氧、炎症、肿瘤等可使血
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（四）特异性蛋白检测
β-淀粉样蛋白及β-淀粉样蛋白前体:是阿尔茨海默病
形成和发展的关键因素 髓鞘碱性蛋白：含量增高是急性脑实质损伤和脱髓
鞘改变的特异性生化指标。脑白质损害，尤其是多发 性硬化病人增高； 胶质纤维酸性蛋白：星形胶质细胞的骨架蛋白，含
量升高可见于脑星形细胞病、Alzheimer型痴呆、神经
神经及精神疾病
的生物化学检验
本章教学要求：
掌握：脑脊液蛋白质、葡萄糖、氯化物、
酶类的检测
熟悉: 血脑屏障的结构特点；脑脊液的形
成及功能
了解：常见神经系统疾病的生物化学检验
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第一节 概述

神经系统是由神经元相互联系组成的错综复 杂的电－化学信号网络；

人的神经系统分成两个部分，中枢神经系统 和外周神经系统；

多种原因导致神经系统结构和功能改变，都 可能导致神经、精神疾病。
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4
一、血脑屏障的组成与功能 1.血脑屏障的概念
在血-脑之间选择性地阻止某些物质通过的“屏障” ，称为血脑屏障。指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形 成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆 与脑脊液之间的屏障。
2.血脑屏障的组成和特点
氨基酸类
多肽类 气体类
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3.神经生长因子
神经生长因子（nerve growth factor，
NGF）是一类影响神经元生存和发育、诱
导神经元分化的生物活性物质，对神经元
在发育时的生长、分化，以及成年神经元
的维持具有重要作用。
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4.神经营养因子

神经营养因子（neurotrophin factor，NTF）是 一组能促进神经细胞生长、增殖、延长其生存时
一、脑脊液蛋白质 （一）脑脊液总蛋白检查
CSF蛋白总量随年龄增长而增加，但新生儿较高，
为1 g/L，早产儿可高达2g/L。CSF蛋白质定量方法有 双缩脲法、考马斯亮蓝法、邻苯三酚红钼络合法等； 正常成人超过450mg/L，一般是病理性的增高。脑 膜炎、脑炎、脑脊液循环梗阻、脑软化、肿瘤、退行
转氨酶(ALT、AST) 乳酸脱氢酶(LDH) 溶菌酶(Lysozyme)
核糖核酸酶（RNase）
胆碱酯酶(AchE)
多巴胺--羟化酶(DH)
酸性磷酸酶(ACP)
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特殊酶类的测定
神经元特异性烯醇化酶（NSE） 主要存在于大脑
神经元和神经内分泌细胞的胞质中，CSF中NSE含量
蛋白质代谢：含量高，种类多，转换快，功能重 要； 脂类代谢：磷脂为主，并含有较多的糖鞘脂和胆 固醇，大部分在脑内合成，少量来自膳食；
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核酸代谢： RNA的含量特别高，代谢速度快慢与 神经系统所处功能状态相关，生长因子、生长激素 等可促进更新； 能量代谢：主要靠葡萄糖的氧化供能，低血糖情
集中在脑桥的中缝核群中，一般是抑制 性的，但也有兴奋性的，与睡眠、痛觉、 情绪和精神活动有关
前两者为兴奋性递质，与神经兴奋、精 神分裂和退行性病有关；后两者为抑制 性递质，与精神焦虑、镇痛、神经兴奋 有关 参与应激、情绪、镇痛、催眠、免疫等 多种神经精神调节 作为神经递质在学习、认知、记忆和神 经内分泌过程中发挥作用
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LD同工酶
琼脂糖电泳
神经元特异 性烯醇化酶 (NSE)
酶活性：速率 法 酶含量： ELISA法
五、脑脊液中常用的神经递质和神经肽
神经递质对中枢神经系统功能及人的精神活
动起着重要的作用，某些神经系统的疾病及精
9
蛛网膜下 腔
3.脑脊液的功能
缓冲压力，保护脑组织； 为脑组织提供营养，运走代谢产物； 维持脑组织的渗透压及酸碱平衡； 调节颅内压力。
4.脑脊液的改变
脑脊液的性状和成分发生改变； 脑脊液的循环路径受阻，颅内压
力将增高。
脑脊液的变化
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三、中枢神经递质与神经生长因子
1.神经递质的概念
2、下丘脑损害 3、急性脑外伤和中毒影响脑干 4、糖尿病或大量注射葡萄糖后 5、早产儿和新生儿
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三、脑脊液氯化物

脑脊液氯化物浓度约为血浆浓度的1.2～1.3 倍。
Donnan平衡：正常人脑脊液中蛋白质含量较
低，为了维持脑脊液与血浆渗透压之间的平
衡，脑脊液中氯化物含量高于血浆中含量。
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检测方法
小脑、脑干和脊髓等不同部位。其 特点是中枢神经系统某种或某些特 定部位神经元进行性变性以至坏死 ，伴胞质内结构紊乱，但无炎症或
异常物质堆积。
神经元
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神经变性病的发病机制：
基因突变；
能量代谢缺陷；
自由基分子代谢异常；
神经递质的异常； 钙离子通道异常开放。
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第二节 神经及精神疾病的生化检验
伤及颅内高压时可持续增高。
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脑脊液中主要酶类检测的方法和意义
检测酶类 天冬氨酸氨 基转移酶 (AST) 肌酸激酶 (CK) 乳酸脱氢酶 (LD) 检测方法原理 动态法 动态法 动态法 参考值范围 5 22 U/L 0 8 U/L 20 U/L LD1:(27.2 1.1)% LD2:(27.0 0.9)% LD3: (23.8 0.8)% LD4:(17.6 1.5)% LD5: (2.4 0.8)% 酶含量 10ng/ml 临床意义 增高：脑梗死、脑萎缩、急 性颅脑损伤、中毒性脑病、 脑转移瘤 增高：脑膜炎、脑积水、癫 痫 增高：细菌性脑膜炎 LD1、LD2升高为主：病毒 性脑膜炎 LD4、LD5升高为主：细菌 性脑膜炎 脑梗死、脑肿瘤、癫痫和外 伤时脑脊液和血清中NSE均 升高
二、脑脊液的生成与作用 1.脑脊液的概念
脑脊液是充满在各脑室、蛛网膜下腔 和脊髓中央管内的无色透明液体。
2.脑脊液的生成
左、右侧脑室脉络丛（95%）—经室间孔
→第三脑室—经中脑水管→第四脑室—经外 侧孔、正中孔→蛛网膜下隙、流向大脑背面， 蛛网膜粒→上矢状窦→窦汇→左右横窦→左 右乙状窦→颈内静脉