肝胆疾病的生物化学诊断

生物转化— 生物转化—概念
场所：肝为主（肝细胞微粒体） 场所：肝为主（肝细胞微粒体） 肾、肺和肠道等组织次之 后果： 后果：
极性 增大，易溶于水，便于随尿液或 胆汁排出 增大，易溶于水， 解除（灭活） 活性 解除（灭活） 毒性 下降或解除，也有增强的情况（两重性） 下降或解除，也有增强的情况（两重性）
1.与葡萄糖醛酸（GA）结合（最主要的反应） 1.与葡萄糖醛酸（GA）结合（最主要的反应） 与葡萄糖醛酸 底物：含-OH, -COOH, -NH2, -SH等的物质 SH等的物质 底物： UDP-GA提供葡萄糖醛酸基 UDP-GA提供葡萄糖醛酸基 酶： 酯 葡萄糖醛酸基转移酶 胆红素葡萄糖醛酸
反应：胆红素 反应：
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
3.脱氢酶系催化的反应： 3.脱氢酶系催化的反应： 场所：肝细胞胞浆、线粒体 成分：醇脱氢酶、醛脱氢酶 反应：醇、醛脱氢分别生成醛和酸 NAD+ NADH NADH+H+ R - C H 2- O H R-CHO H2O + NAD+ R-COOH RNADH+H+
肝细胞损伤后代谢障碍— 肝细胞损伤后代谢障碍—糖代谢
糖酵解和磷酸戊糖途径 脱氢酶， 相关酶类活性增强 增强： 相关酶类活性增强：G-6-P脱氢酶，6-磷酸 葡萄糖酸脱氢酶，PK和LD等 葡萄糖酸脱氢酶，PK和LD等 糖有氧氧化 ，糖异生 相关酶类活性下降 异柠檬酸脱氢酶， 下降： 相关酶类活性下降：异柠檬酸脱氢酶，琥珀 酸脱氢酶， Pase， 酸脱氢酶，G-6-Pase，醛缩酶等
胆红素代谢－ 胆红素代谢－正常
1. 生成（以衰老RBC破坏降解为例）： 生成（以衰老RBC破坏降解为例 破坏降解为例）：
RES
RBC 血红素 O2
Hb
微粒体
珠蛋白＋ 珠蛋白＋血红素 胆绿素(血红素加氧酶) 胆绿素(血红素加氧酶) CO＋Fe2＋ CO＋
胆红素代谢－ 胆红素代谢－正常
胆绿素还原酶（细胞浆） 胆绿素还原酶（细胞浆）
Alb-LysAlb-Lys-ε-NH2 ＋ 胆红素-丙酸基-COOH 胆红素-丙酸基-COOH
Alb-Lys- NH-COAlb-Lys-ε-NH-CO丙酸基丙酸基-胆红素
胆红素代谢－正常 胆红素代谢－
δ胆红素： 胆红素：
特点：呈直接反应阳性 特点：
血中停留时间长， Alb相近 相近， 血中停留时间长，与Alb相近， 胆红素仅4h 胆红素仅4h 可用离子交换层析的方法检测 检测意义：急性黄疸性肝炎恢复状况的判断指标 检测意义：
非营养性物质： 非营养性物质：
指的是对机体无用或有害的物质，既不能 指的是对机体无用或有害的物质， 作为能源，也不能用以构成组织细胞， 作为能源，也不能用以构成组织细胞，也不 参予物质代谢的调节 内源性：激素、胺类和胆红素等 内源性：激素、 外源性：药物、 60000多种 多种） 外源性：药物、毒物和致癌剂等（60000多种）
生物转化—评价— 生物转化—评价—1
1. 溴酚（磺溴酞钠，BSP）排泄试验 溴酚（磺溴酞钠，BSP） 原理：BSP入血后 入血后， Alb结合运输 原理：BSP入血后，与Alb结合运输 肝细胞摄取 转化（与GSH结合） 结合） 转化（ GSH结合 随胆汁排出
生物转化—评价— 生物转化—评价—1
方法：缓慢静脉注射1ml BSP 方法：缓慢静脉注射1ml 后一定时间内测定排出及滞留的量 标准：正常时45 min 后排出95％以上 后排出95％ 标准：正常时45 意义：反映肝细胞的摄取、结合及排泄功能 意义：反映肝细胞的摄取、 肝细胞损伤时血液BSP滞留量增加 肝细胞损伤时血液BSP滞留量增加 滞留量与肝损伤程度成正比
血浆蛋白浓度的变化 Alb ，肝合成下降 γ-球蛋白 ，免疫刺激作用 A/G比值 A/G比值 ，甚至倒置 总蛋白 ，因为Alb下降 因为Alb下降 严重时多种球蛋白也会下降 肝坏死等） （肝坏死等）
肝细胞损伤后代谢障碍— 肝细胞损伤后代谢障碍—蛋白质代谢
血清氨基酸浓度的变化： 血清氨基酸浓度的变化： 血清氨基酸浓度 ，肝分解和利用氨基酸 肝细胞释放氨基酸入血 血清氨基酸组成变化： 血清氨基酸组成变化： 支链/ 支链/芳香氨基酸比值 胰岛素灭活减少， 支链氨基酸 ，胰岛素灭活减少，摄取 芳香氨基酸 ，肝利用
代谢中枢— 代谢中枢—蛋白质代谢
合成肝本身所需要的蛋白质 合成大部分血浆蛋白： 100种 合成大部分血浆蛋白：约100种 Alb、PA、TRF和大部分的凝血因子 如 Alb、PA、TRF和大部分的凝血因子 合成多种酶类： 合成多种酶类：肝内酶 (OCT, et al) 拟胆碱酯酶) 血浆功能性酶 (CER, 拟胆碱酯酶) 合成多种重要的含氮化合物 ——磷脂酰胆碱 卵磷脂） 磷脂酰胆碱（ 胆碱 ——磷脂酰胆碱（卵磷脂） 乙醇胺——脑磷脂 GSH；嘌呤、 脑磷脂； 乙醇胺——脑磷脂；GSH；嘌呤、嘧啶
生物转化—评价— 生物转化—评价—2
2. 靛青绿（ICG）排泄试验 靛青绿（ICG） 原理：ICG在血液中与 在血液中与Alb结合而运输 原理：ICG在血液中与Alb结合而运输 90％以上被肝细胞摄取 90％ 以原形从胆汁中排出 方法： BSP试验 方法：同BSP试验 意义：正常时15min 滞留10％ 意义：正常时15min 滞留10％以下 主要反映肝的摄取和排泄功能 肝损时滞留增加， 肝损时滞留增加，肝硬化时尤为明显
第二节 肝脏的生物转化作用
生物转化— 生物转化—概念
biotransformation 人体将某些非营养性物质进行代谢，改 人体将某些非营养性物质进行代谢， 变其溶解性和毒性（活性、药理作用）， 变其溶解性和毒性（活性、药理作用）， 使之便于排泄的过程。 使之便于排泄的过程。
生物转化— 生物转化—概念
第三节
胆红素与胆汁酸代谢及其异常
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胆红素代谢－ 胆红素代谢－正常
来源： 来源：
主流胆红素 80% 80% Hb 衰老的红细胞 素
血红素
胆红
分流胆红素 20 % 未成熟的红细胞分解（ 无效造血” 未成熟的红细胞分解（“无效造血”） 含血红素的蛋白质（ 肌红蛋白、 含血红素的蛋白质（Cyt . P450、肌红蛋白、 过氧化物酶等） 过氧化物酶等）降解产生
代谢中枢— 代谢中枢—维生素和激素代谢
促进脂溶性维生素的吸收（胆汁酸盐） 促进脂溶性维生素的吸收（胆汁酸盐） 维生素的转化
维生素A 维生素A原 维生素D3的25羟化 维生素D3的25羟化 维生素A 维生素A
激素的灭活
类固醇激素、 类固醇激素、胰岛素和肾上腺素等
肝细胞损伤后代谢障碍— 肝细胞损伤后代谢障碍—蛋白质代谢
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— II
第二相反应— 第二相反应—结合反应
多数待转化物在第一相反应结束后需要 进行第二相反应才可以排出 部分待转化物可以直接进入第二相反应 反应耗能，由ATP提供 反应耗能， ATP提供 场所：肝细胞微粒体、线粒体和胞浆 场所：肝细胞微粒体、
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— II
代谢中枢— 代谢中枢—蛋白质代谢
转化和分解氨基酸： 转化和分解氨基酸： 转氨基和脱氨基 支链氨基酸之外的所有氨基酸都在肝内 代谢 合成尿素以解氨毒
代谢中枢— 代谢中枢—糖代谢
双向调节血糖： 双向调节血糖：
饭后，促进肝糖原的合成、糖分解，血糖 饭后，促进肝糖原的合成、糖分解， 空腹，促进肝糖原的分解、糖异生， 空腹，促进肝糖原的分解、糖异生，血糖
酸 ＋ 醇 （酯酶） 酯酶） 酰胺酶） 酸 ＋ 胺 （酰胺酶） 糖 ＋ 羟基化合物 糖苷酶） （糖苷酶）
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
第一相反应总结果： 第一相反应总结果： 极性： 极性： ，便于排出或进行第二相反应
活性：功能基团的改变导致活性改变， 活性：功能基团的改变导致活性改变， 可以是解毒， 可以是解毒，也可以是相反
代谢中枢— 代谢中枢—脂类代谢
分泌胆汁酸盐： 分泌胆汁酸盐：促进食物中脂类的消化和吸收 TG、Ch和PL代谢的重要场所 TG、Ch和PL代谢的重要场所 氧化脂肪酸，生酮； 氧化脂肪酸，生酮； 合成VLDL、HDL； 合成VLDL、HDL； 合成部分Apo及LCAT等 降解LDL 合成部分Apo及LCAT等；降解LDL 合成和转化胆固醇； 合成和转化胆固醇；
UDPGA
UDP
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— II
2. 与硫酸结合 底物： 底物：醇、酚和芳香胺类 供体：PAPS（活性硫酸） 供体：PAPS（活性硫酸） 3. 与乙酰基、甲基和GSH等结合 与乙酰基、甲基和GSH等结合
生物转化— 生物转化—特征小结
1. 连续性：一种以上的反应 连续性： 2. 多样性：反应多样 多样性： 3. 解毒和致毒的双重性
肝胆疾病的生物化学诊断
第一节
肝脏的解剖结构 特点及其生物化学功能
解剖结构特点
结构基础： 结构基础：
双重血液供应： 双重血液供应： 进：肝动脉 门静脉 出：下腔静脉 胆道系统
结构基础： 结构基础：
丰富的肝血窦 肝细胞表面积大， 肝细胞表面积大，肝细胞膜通透性强 丰富多样的细胞器： 丰富多样的细胞器：线粒体 内质网 溶酶体 特殊的化学组成：酶种类多， 特殊的化学组成：酶种类多，含量高 肝特有的酶类 贮存糖类、 贮存糖类、脂类
还原反应： 还原反应：
2. 偶氮还原酶催化的反应 场所： 场所：肝细胞微粒体 种类：P450酶类 种类：P450酶类 反应： 反应：将偶氮物质还原成胺 R-N=N-R N=N2R-NH2 2RNADPH+H+ NADP+
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
水解反应： 水解反应： 酶： 各水解酶类 反应： 反应： 酯类 酰胺类 糖苷
肝细胞损伤后代谢障碍— 肝细胞损伤后代谢障碍—蛋白质代谢
某些氨基酸代谢相关的酶类释出 如血清ALT水平 如血清ALT水平 诊断标志 血氨升高： 血氨升高：肝利用氨合成尿素的能力 肝性脑病
肝细胞损伤后代谢障碍— 肝细胞损伤后代谢障碍—脂类代谢
TG肝内堆积 TG肝内堆积 脂肪肝 VLDL ， TG不能以VLDL形式运出 TG不能以 不能以VLDL形式运出 酮血症： 酮血症：过度脂动员 ，生酮 严重损伤时，ChE/Ch比值 严重损伤时，ChE/Ch比值 LCAT合成 LCAT合成 ，胆固醇酯化
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
还原反应： 还原反应： 1.硝基还原酶催化的反应： 1.硝基还原酶催化的反应： 硝基还原酶催化的反应 场所：肝、肾等细胞的微粒体中 场所： 成分：硝基还原酶 成分： 反应： 反应：R-NO2 NADH+H+ R-NH2 NAD+
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
胆绿素
NADPH＋ NADPH＋H＋
胆红素
NADP＋
2. 血液中运输 1) 胆红素-白蛋白复合物（非共价可逆结合） 胆红素-白蛋白复合物（非共价可逆结合 可逆结合） 意义： 意义：解决水溶性差的问题 避免进入细胞产生毒性
胆红素代谢－正常 胆红素代谢－
2) 较少与α1 球蛋白结合 较少与α1 3) δ胆红素 δ胆红素 胆红素与Alb共价结合 Alb分子中的赖氨 共价结合， 胆红素与Alb共价结合，Alb分子中的赖氨 酸残基上的ε 酸残基上的ε-氨基和胆红素分子一个丙酸基 的羧基非酶促共价结合形成酰胺键
所以，不能笼统地将生物转化视为“解毒作用” 所以，不能笼统地将生物转化视为“解毒作用”
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
第一相反应（非结合反应）： 第一相反应（非结合反应）： 氧化作用 1.加单氧酶系催化的反应(最主要)： 1.加单氧酶系催化的反应 最主要) 加单氧酶系催化的反应( 场所： 场所：肝细胞微粒体中 酶系：P450系统 系统（ P450、PL） 酶系：P450系统（Cyt P450、PL）
O2 RH NADPH+H+ H2O RO ROH NADP+
生物转化—反应类型— 生物转化—反应类型— I
“加单氧酶” 加单氧酶” 混合功能氧化酶” “混合功能氧化酶” 2. 胺氧化酶系催化的反应： 胺氧化酶系催化的反应： 场所： 场所：肝细胞线粒体 成分： 成分：黄素蛋白 反应：胺类氧化脱氨基， 反应：胺类氧化脱氨基，生成相应的醛 O 2, H 2O R-CH2-NH2 RCHO+NH3+H2O2