电泳技术的临床应用-完整版

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现代电泳技术的临床应用
何鹏 – 中国区临床应用部总监
使用范围和检测原理
电泳技术就是利用在电场 的作用下, 由于待分离样品 中各种分子带电性质以及 分子本身大小, 形状等性质 的差异, 使带电分子产生不 同的迁移速度, 从而对样品 进行分离, 鉴定或提纯的技 术. 在生化检测中, 主要用于分 离各类蛋白分子.
在20%的情况中, MGUS 将会转化成恶性疾病 (6-10 years)
Kyle report显示,通过对1384名含有MGUS的患者的 20–35(average : 22 years)年的跟踪监测发现, 24%的患者最终演变成恶性的淋巴细胞增生症 (multiple myeloma, macroglobulinemia, amyloidosis,…). 从检测到单克隆免疫球蛋白,直到作出多发性骨髓瘤的诊 断报告,这段时间是不定的,从2-29年(平均是10年左 右).
MGUS携带者特征:
-未出现临床和影像学特征 -未出现不良反应, 未检测到血钙升高,也未出现肾功 能衰竭 -未见骨髓瘤的临床特征 -单克隆免疫球蛋白 < 20g/l -其他免疫球蛋白都是正常的,同时在患者尿液中未检 测到本周氏蛋白 -单克隆免疫球蛋白的浓度随着时间的推移未发生增 加现象 -其他的免疫球蛋白的浓度也未随时间推移而出现下降
常用的电泳技术
滤纸电泳 醋酸纤维素薄膜电泳 凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳 : 琼脂糖凝胶适用于蛋白质和核酸 的电泳支持介质, 成本低, 结果易保存. 聚丙烯酰胺凝胶电泳 : 最常用的定性分析蛋白质的 电泳方法, 特别是用于蛋白质纯度检测和测定蛋白 质分子量, 一般用于科研.
毛细管电泳 :经典电泳技术和现代微柱分离 相结合的产物
在5 % 正常群体中 (MGUS)
在多发性硬化患者中: (CSF 90%)
检测结果阐述
电泳的结果是以%的形式给出的, 但是对 于临床诊断, 结果必须要以浓度的形式给 出g/L 蛋白浓度出现异常时,必须要进行其它的 补充检测
患者的随访
首次被发现的患者:
如果检测到的异常M蛋白峰值不多, 同时其他免 疫球蛋白的含量未发生变化,也没有临床症状, 怀疑可能是 MGUS, 第一年每4 至 6个月对患者经性随访,从第二年 起, 每年进行一次随访.
正确解释电泳结果 为临床对疾病的判断提供可靠参考
血清蛋白电泳
白蛋白
a1: a1酸性糖蛋白, a1抗胰蛋白酶 a2: 结合珠蛋白, a2 巨球蛋白, a脂蛋白, 铜蓝蛋白 b : 转铁蛋白, 血液结合素, C3补体, b脂蛋白 g : 免疫球蛋白
蛋白染色
血清蛋白电泳后会呈现出5 或者 6 条带. 染色后,每个条带呈现出的不同程度的染色对应 着各自的蛋白浓度. 如何检测染色程度: 需要使用光密度仪.
在下列情况中白蛋白会出现增加:
- 脱水症状
- 血液浓缩 - 白蛋白注射
Alpha 1 globulins(α1球蛋白区带)
将会在下列情况下出现下降:
- 蛋白流失 - 肝功能不全 - 先天性抗胰蛋白酶缺乏症 - 抗胰蛋白酶的不同基因型 - 炎症症状
出现两个条带: 出现增加:
A1AT不同的基因型
电泳检测
电泳结果的临床应用及常见电泳结果分析
什么情况下必须进行电泳检测?
A/G比例变化 血液沉降速度发生异常变化 出现恶性疾病征兆
在免疫球蛋白定量检测中发现 某一种免疫球蛋白出 现大量异常增加
电泳区带分析
白蛋白区带
双白蛋白,或者一条宽峰,或者在白蛋白条带出现 附属条带可能是由以下原因造成 :
- 自身免疫病:
(类风湿关节炎, 干燥综合征(66%), 系统性红斑狼疮….)
由于细菌或病毒感染导致的免疫缺陷:
- 病毒 : HIV (63%), EBV, CMV, viral hepatitis,… - 细菌,寄生虫感染:
(脑膜炎, 脑炎,…)
在一些肿瘤中: (慢性淋巴细胞性白血病CLL: 29%)
急性炎症电泳图谱
Alpha 2 globulins(α2球蛋白区带)
下列情况中出现下降:
- 肝功能不全 - 血管内溶血
出现两个条带:
- 溶血标本 (结合珠蛋白-血红蛋白复合体) - 结合珠蛋白不同基因型 - 出现单克隆免疫球蛋白(带有大量负电荷)
*Alpha 2条带在电泳图谱中,是一个很特殊的条带. 因为这一条带 中含有五种蛋白: HDL, Haptoglobin, Alpha 2 Macroglobulin, Ceruloplasmin and Gc globulin. 由于结合珠蛋白有不同的基 因表现型, 增加了这一条带的复杂程度. 结合珠蛋白非常靠近 Alpha 1条带; 出现溶血时结合珠蛋白的迁移率会发生改变. 同时, 由于HDL的含量或者是存放过久的标本, HDL的迁移速度可能会
临床实例
MGUS
意义未明的单克隆免疫球蛋白疾病: Benign MC
在法国,在对献血者进行检测时,会检测到 0,15% 比例的单克隆免疫球蛋白携带者. 在老龄人群中检测到的携带者比例更高 (80岁以上人群). 在对60到99岁人群的检测显示, 出现Ig的比例 从2,6%上升至19,2%. (平均值= 5%)
检测到其他条带
- 单克隆免疫球蛋白 - 寡克隆免疫球蛋白
高免疫球蛋白血症
血清蛋白021216-狼疮病
血清蛋白030127-酒精肝B-r桥
与下列各类疾病相关的寡克隆免疫球蛋白(多个条 带) :
- 自身免疫病 - 先天性免疫缺陷症 - 病毒感染
(C Hepatitis, HIV disease, CMV(巨细胞病毒), EBV,…)
更快.
溶血的标本
出现在a2区域的单克隆免疫球蛋白
下列情况下Alpha2区域会出现增加现象:
- 炎症症状 - 肾病综合征 - 出现Fra Baidu bibliotek离轻链
肾病综合征
Beta globulins(β球蛋白区带)
在下列情况下会出现下降 :
- 肝功能不全 - C3 长期缺乏 或者 C3 代谢过快
(also in aging sample,C3 denaturation, splitted in up to 4 fractions: 1 between a2and b 1 on b1 1 on b2 and 1 on g)
- 免疫抑制治疗
Oligoclonal pattern(寡克隆免疫球蛋白)
血清蛋白电泳是 M蛋白 (Monoclonal Protein) 多克隆 (polyclonal Protein) 寡克隆 (Oligoclonal Protein) 的首选检测项目
什么是M蛋白
M蛋白疾病(Monoclonal gammapathies, MG) 是由于单一克隆浆细胞无限增殖产生的均一 单克隆蛋白(Monoclonal-proteins)所导致的 一组疾病 M蛋白疾病的“M”含义是Myeloma, Macroglobulinemia, Malignant lymphoma和 Monoclonal Gammapathies均以“M”开头. M蛋白在电泳上表现为高而狭窄的尖峰.
多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma,MM)
MM是造血系统的恶性肿瘤,占整个恶性肿瘤的1%
常见于中、老年人(50-70岁居多,40岁以下少 见).以往对此病认识不足,漏诊、误诊可达到 70%以上.随着寿命的延长对此病认识的提高病 例数显著增加.
MM临床表现特点
骨痛,骨骼肿块与病理性骨折,骨质疏松和溶骨现象 贫血 免疫功能低下,反复感染 肾脏损害 高钙,高粘(血浆相对黏度6以上)高尿酸血症表现
- 遗传性双白蛋 - 暂时性的双白蛋白血症可能是由于药物刺激导 致的 - 急性胰腺炎导致的双白蛋白血症 : 大量的胰酶 的出现可以导致白蛋白降解
双白蛋白血症
双白蛋白血症
在下列情况下白蛋白会出现下降 :
- 肾病综合症, 蛋白流失, 胃肠病: 检查尿蛋白
-
淋巴细胞增生综合征 营养不良 肝脏功能不全 慢性炎症 严重烧伤 血液稀释
在下列情况下会出现两个条带:
- 长期存放的标本或者是高胆固醇的标本, LDL 有不同的迁移率; 从而导致LDL电泳是偏移 Beta位置

Beta球蛋白在下列情况下会出现增加现象:
胆管阻塞 肾病综合征 肝硬化 缺铁性贫血 血球蛋白异常 高脂蛋白血症 大量溶血
β 脂蛋白
酒精性肝硬化中的β-γ 桥
根据使用的染料或者是底物的不同,我 们可以检测到不同类型的蛋白:
血清蛋白 脂蛋白(运送脂类) 各种酶类 血红蛋白
电泳技术在临检中的应用
急,慢性炎症 造血系统疾病: 多发 性骨髓瘤, 巨免疫球 蛋白血症 肾脏疾病 肝脏疾病 中枢神经系统疾病: 多发性硬化症 遗传性疾病: 地中海 贫血 代谢性疾病: 糖尿病 心血管疾病: 心梗,动 脉粥样硬化 恶性肿瘤
大量报告显示,在下列情况中,发展成为恶性淋巴细胞 增生疾病的可能性很小 : - 单克隆免疫球蛋白:
IgG < 15 g/L IgA < 10 g/L IgM < 5 g/L - 尿蛋白中未出现本周氏蛋白 - 其他类型的免疫球蛋白未出现下降
寡克隆免疫球蛋白
由于药物原因导致的免疫缺陷: - 在器官或者骨移植之后
表1
646例M蛋白类型分类
例数 205 93 56 12 5 214 1 2 49 8 % 31.73 14.40 8.67 1.86 0.77 33.13 0.15 0.31 7.59 1.24
型别 IgG型骨髓瘤 IgA型骨髓瘤 IgM型骨髓瘤 IgD型骨髓瘤 重链病 轻链病 半分子病 7S IgM BMG 双M蛋白病
已确诊的患者:
如果电泳结果和先前检测相同, 利用异常峰值进行量 化以便于检测异常M蛋白的浓度是否发生变化.
这种情况下的随访检测,一定要选择相同的技术方法.
如果随访结果显示出现异常区带, 一定要进行免疫 固定电泳确认这些异常蛋白的成分.
正常的电泳图谱
出现单克隆免疫球蛋白的电泳图谱
血清蛋白电泳的目的是什么?
检测异常 :
含量的变化 : 条带中蛋白含量的增加或 减少
性质的变化 : 异常条带的出现
临床意义
将电泳作为常规检测之一, 基于蛋白含量的 变化, 有助于我们对以下疾病的筛查 :
炎症 营养不良 肺气肿
临床意义
对异常条带的筛查,有助于我们检测下列疾病: 骨髓瘤 巨球蛋白血症(Waldenstrom) 细菌和病毒感染 在这些情况下, 必须要做其他辅助测试, 比如 说免疫固定, 使用不同类型的抗血清对异常蛋 白进行检测. (对于后期治疗有很重要的指导意义)
发展历程
1809年俄国科学家列伊 斯首先发现电泳现象 1937年瑞典科学家 Tiselius建立了界面电泳 技术, 并首次证明了血清 是由白蛋白及球 蛋白组成的因此获得 1948年诺贝尔化学奖. 1950年后, 区带电泳从 发展到成熟. 1980年以 来, 毛细管电泳逐渐受到 重视
影响电泳分离效果的因素
分离效果影响因素: 介质的选择(例如:琼脂糖浓度)
缓冲液成分 电泳温度 电流和电压 加样方式
电泳技术的医学应用
蛋白质电泳分析是实验室必备的检测手 段, 可全面精确, 描绘出患者蛋白质的 全貌. 对疾病的早期诊断, 疗效观察及 预后判断具有非常重要的临床价值.
蛋白的电泳检测
出现在 b 区域的单克隆免疫球蛋白
游离轻链病
Gamma globulins (免疫球蛋白区带)
在下列情况中会出现下降现象:
- 部分的或全部的免疫缺陷 - 免疫抑制治疗 - 游离轻链病或非分泌型骨髓瘤
低免疫球蛋白血症
多克隆免疫球蛋白的增加:
- 炎症 - 肝硬化 - 亚急性和慢性感染
MM的临床表现多样化,常常因此就诊于 骨科、肾脏内科等,延误诊治
多发性骨髓瘤的免疫学特征
血中出现M蛋白,正常Ig水平明显减低 尿中出现M蛋白和轻链蛋白(BJP) 骨髓中浆细胞明显增加 无免疫活性Ig导致免疫功能低下
多发性骨髓瘤病人溶骨报告(骨盆)
多发性骨髓瘤病人溶骨报告
多发性骨髓瘤病人溶骨报告(颅骨)
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