羟脯氨酸代谢解析
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• 缺乏维生素C，脯氨酸不能进行羟化，合成的胶原蛋白异常，皮肤易 损伤，血管变脆而导致坏血病的发生。
羟脯氨酸
羟脯氨酸 Hyp C5H9NO3 非人体20种氨基酸之一， 是胶原蛋白中特有的氨基酸， 其他蛋白质含量极少或不存
在。
胶原分解后，Hyp不再参与组织中胶原合成 而是分解或随尿液排出
1. 分解 • 羟脯氨酸+NAD→3-羟-5-羧－吡咯+NADH+H+，（羟脯氨酸脱氢酶） • 3－羟-5-羧－吡咯+H2O→γ－羟谷氨酸半醛（自发） • γ－羟谷氨酸半醛+O→γ－羟谷氨酸（氧化反应） • γ－羟谷氨酸+H2O→γ－羟-a-酮戊二酸+NH3（转氨） • γ－羟-α－酮戊二酸→丙酮酸+乙醛酸（醇醛裂解作用） • 丙酮酸和乙醛酸进入三羧酸循环供能 2.随尿液排出 • 未降解的羟脯氨酸 • 常与寡肽结合后从肾脏清除,成为尿中Hyp的主要形式。
• 说明羟脯氨酸是胶原三螺旋之间形成氢键以稳定胶原三螺旋所必需的 氨基酸。
• 脯氨酸羟化酶的活性必须有Fe2+的存在，亚铁离子使氧（O2）激活； 在脯氨酸羟化酶催化的反应中有 Fe3+一O一复合物形成，该复合物使 脯氨酸羟化酶失活；而维生素 C的存在，可使 Fe3+还原为 Fe2+；因 此，维生素C充当了抗氧化剂，以维持需金属离子的酶的活性。
胶原蛋白代谢障碍
与羟脯氨酸相关机理
中南大学 湘雅医学院 临床XXX
胶原蛋白
• 胶原蛋白是构成结缔组织中胶原纤维的主要成分。 广泛分布于全身各种器官中，所以胶原蛋白是体 内含量最多的蛋白质，约占人体蛋白质总量1/3。
• 是由三条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质， • 其包含甘氨酸，脯氨酸及羟脯氨酸，其中羟脯氨
酸约占胶原蛋白的10%～13%。
胶原蛋白
• 体内胶原蛋白是基因表达的结果 • 因此任何影响转录，翻译等过程的因素都会影响到胶原蛋
白的含量，但临床上常见的是胶原蛋白合成后修饰过程的 异常。
• 如脯氨酸羟化为羟脯氨酸的过程 • 即羟脯氨酸在蛋白质合成过程不是原料。 • 而是在蛋白质修饰过程有脯氨酸羟化酶加工脯氨酸才生成
相关临床应用
• 骨的成分中胶原含量很高，创伤和烧伤需要骨胶原的合成 若脯氨酸羟化酶缺乏或辅助因子缺乏，会导致胶原合成少， 所以在需要新生骨质时，该酶和辅助因子都很必要。 当出现创伤时，补充维生素C和含铁元素的食物可以促进创
伤的修复。 --促进脯氨酸羟化酶的活性
• 与坏血病有关 缺乏维生素C，使胶原蛋白不能正常合成导致细胞联结障碍，
使毛细血管的脆性增加，从而引起皮、粘膜下出血。 --促进脯氨酸羟化酶的活性
相关临床问题
与肝硬化有关 酒精中毒及毒物、营养不良,或肝细胞变性坏死,发 生炎症使脯氨酸羟化酶亢进等，则胶原纤维增加,分 割肝小叶,导致肝硬化。
--抑制脯氨酸羟化酶的活性
thank you !
HYP/Cr（肌酐）的正常值为：0.06～0.016。
异常结果：
升高表示： 甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、肢端肥大症、 Paget综合征(畸形性骨炎)、骨软化症、转移性骨瘤、 Marfan综合征、硬皮病、皮肌炎、进行性肌营养不良、重
度烧伤、产后(子宫收缩期)、儿童生长期等。
需要检测的人群： 甲亢,皮肤炎,营养不良,严重烧伤的人
尿羟脯氨酸（HYP）正常值：
24小时尿羟脯氨酸排出量测定可随年龄的不同而有所差异：
1～5岁： 150～496μmol/24h (20～65mg/24h)。
6～10岁： 270H～7Y55Pμm/Col/r2随4h (3年5～龄99m的g/2增4h)。长而升高， 在绝经后骨质疏松症中 HYP/Cr
11～17岁：480明～1显370μ升mo高l/24。h (63～180mg/24h)。 18～21岁：150在～4骨20μ质mol/疏24h松(20症～5好5mg转/24h过)。程中， >21岁： 114～H33Y0μmPo/l/C24rh会(15逐～43渐mg下/24h降)。
的Байду номын сангаас
• 脯氨酸羟化为羟脯氨酸的过程
• 关键酶为脯氨酸羟化酶，该酶的缺失会导致胶原蛋白无法 合成，从而导致一系列疾病
• 需要分子氧、抗坏血酸(维生素C)、α-酮戊二酸和Fe2+作为 催化的辅助因子。
• 脯氨酸羟化酶 位于组织(皮肤、肝脏、肺、心和骨骼肌)的 微粒体中
原理
• 体外实验证明，人工合成的多 聚（脯一脯一甘）三螺旋的熔点是24℃， 而多聚（脯一羟脯一甘）三螺旋的熔点为58℃；在维生素C缺乏的情 况下，合成的胶原蛋白的熔点比正常胶原的熔点 低。
相关临床应用
• 胶原的异常会导致尿羟脯氨酸的变化，而胶原作 为骨质的重要成分，即骨的代谢实际上是尿羟脯 氨酸的主要来源，所以尿羟脯氨酸的含量既能反 映骨吸收，又能反映骨形成，此外它的排出量受 到诸多的激素的影响，如甲状腺激素、生长激素、 肾上腺皮质激素、性激素等。
• 尿羟脯氨酸排出量增加的可见于儿童生长期、骨 破坏性疾病(如甲状腺功能亢进、骨转移癌)、骨矿 化不良疾病(如软骨病、佝偻病、高转换型骨质疏 松症、畸形性骨炎)等。
羟脯氨酸
羟脯氨酸 Hyp C5H9NO3 非人体20种氨基酸之一， 是胶原蛋白中特有的氨基酸， 其他蛋白质含量极少或不存
在。
胶原分解后，Hyp不再参与组织中胶原合成 而是分解或随尿液排出
1. 分解 • 羟脯氨酸+NAD→3-羟-5-羧－吡咯+NADH+H+，（羟脯氨酸脱氢酶） • 3－羟-5-羧－吡咯+H2O→γ－羟谷氨酸半醛（自发） • γ－羟谷氨酸半醛+O→γ－羟谷氨酸（氧化反应） • γ－羟谷氨酸+H2O→γ－羟-a-酮戊二酸+NH3（转氨） • γ－羟-α－酮戊二酸→丙酮酸+乙醛酸（醇醛裂解作用） • 丙酮酸和乙醛酸进入三羧酸循环供能 2.随尿液排出 • 未降解的羟脯氨酸 • 常与寡肽结合后从肾脏清除,成为尿中Hyp的主要形式。
• 说明羟脯氨酸是胶原三螺旋之间形成氢键以稳定胶原三螺旋所必需的 氨基酸。
• 脯氨酸羟化酶的活性必须有Fe2+的存在，亚铁离子使氧（O2）激活； 在脯氨酸羟化酶催化的反应中有 Fe3+一O一复合物形成，该复合物使 脯氨酸羟化酶失活；而维生素 C的存在，可使 Fe3+还原为 Fe2+；因 此，维生素C充当了抗氧化剂，以维持需金属离子的酶的活性。
胶原蛋白代谢障碍
与羟脯氨酸相关机理
中南大学 湘雅医学院 临床XXX
胶原蛋白
• 胶原蛋白是构成结缔组织中胶原纤维的主要成分。 广泛分布于全身各种器官中，所以胶原蛋白是体 内含量最多的蛋白质，约占人体蛋白质总量1/3。
• 是由三条肽链拧成螺旋形的纤维状蛋白质， • 其包含甘氨酸，脯氨酸及羟脯氨酸，其中羟脯氨
酸约占胶原蛋白的10%～13%。
胶原蛋白
• 体内胶原蛋白是基因表达的结果 • 因此任何影响转录，翻译等过程的因素都会影响到胶原蛋
白的含量，但临床上常见的是胶原蛋白合成后修饰过程的 异常。
• 如脯氨酸羟化为羟脯氨酸的过程 • 即羟脯氨酸在蛋白质合成过程不是原料。 • 而是在蛋白质修饰过程有脯氨酸羟化酶加工脯氨酸才生成
相关临床应用
• 骨的成分中胶原含量很高，创伤和烧伤需要骨胶原的合成 若脯氨酸羟化酶缺乏或辅助因子缺乏，会导致胶原合成少， 所以在需要新生骨质时，该酶和辅助因子都很必要。 当出现创伤时，补充维生素C和含铁元素的食物可以促进创
伤的修复。 --促进脯氨酸羟化酶的活性
• 与坏血病有关 缺乏维生素C，使胶原蛋白不能正常合成导致细胞联结障碍，
使毛细血管的脆性增加，从而引起皮、粘膜下出血。 --促进脯氨酸羟化酶的活性
相关临床问题
与肝硬化有关 酒精中毒及毒物、营养不良,或肝细胞变性坏死,发 生炎症使脯氨酸羟化酶亢进等，则胶原纤维增加,分 割肝小叶,导致肝硬化。
--抑制脯氨酸羟化酶的活性
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HYP/Cr（肌酐）的正常值为：0.06～0.016。
异常结果：
升高表示： 甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、肢端肥大症、 Paget综合征(畸形性骨炎)、骨软化症、转移性骨瘤、 Marfan综合征、硬皮病、皮肌炎、进行性肌营养不良、重
度烧伤、产后(子宫收缩期)、儿童生长期等。
需要检测的人群： 甲亢,皮肤炎,营养不良,严重烧伤的人
尿羟脯氨酸（HYP）正常值：
24小时尿羟脯氨酸排出量测定可随年龄的不同而有所差异：
1～5岁： 150～496μmol/24h (20～65mg/24h)。
6～10岁： 270H～7Y55Pμm/Col/r2随4h (3年5～龄99m的g/2增4h)。长而升高， 在绝经后骨质疏松症中 HYP/Cr
11～17岁：480明～1显370μ升mo高l/24。h (63～180mg/24h)。 18～21岁：150在～4骨20μ质mol/疏24h松(20症～5好5mg转/24h过)。程中， >21岁： 114～H33Y0μmPo/l/C24rh会(15逐～43渐mg下/24h降)。
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• 脯氨酸羟化为羟脯氨酸的过程
• 关键酶为脯氨酸羟化酶，该酶的缺失会导致胶原蛋白无法 合成，从而导致一系列疾病
• 需要分子氧、抗坏血酸(维生素C)、α-酮戊二酸和Fe2+作为 催化的辅助因子。
• 脯氨酸羟化酶 位于组织(皮肤、肝脏、肺、心和骨骼肌)的 微粒体中
原理
• 体外实验证明，人工合成的多 聚（脯一脯一甘）三螺旋的熔点是24℃， 而多聚（脯一羟脯一甘）三螺旋的熔点为58℃；在维生素C缺乏的情 况下，合成的胶原蛋白的熔点比正常胶原的熔点 低。
相关临床应用
• 胶原的异常会导致尿羟脯氨酸的变化，而胶原作 为骨质的重要成分，即骨的代谢实际上是尿羟脯 氨酸的主要来源，所以尿羟脯氨酸的含量既能反 映骨吸收，又能反映骨形成，此外它的排出量受 到诸多的激素的影响，如甲状腺激素、生长激素、 肾上腺皮质激素、性激素等。
• 尿羟脯氨酸排出量增加的可见于儿童生长期、骨 破坏性疾病(如甲状腺功能亢进、骨转移癌)、骨矿 化不良疾病(如软骨病、佝偻病、高转换型骨质疏 松症、畸形性骨炎)等。