体液蛋白质检验

1. 体液蛋白质检验 人类白蛋白分子

2. 本章内容概要： 第一节 概述 第二节 体液蛋白质测定

3. 第一节 概 述 含量：人体固体成分的45% 机体主要的 生物大分子 • 机体蛋白质： 种类：10万，3000~5000种/单细胞 功能：生长，代谢、血凝、运动、免疫、信息传递等 • 体液蛋白质的检测： 疾病发生 体液蛋白质异常

4. 一、血浆蛋白质的功能和分类 • 蛋白质（protein)：是人体内含量和种类最多的物质。有10万多种。 • 血浆蛋白质（plasma protein):血浆中含量最多的成分。有1000多种。目前已研究的不下500种，其中已分离出纯品的有200多种。

5. （一）蛋白质概述： • 研究进展领域： • ⑴生物化学家：分离纯化各种组分。研究其物理性质、氨基酸的组成及其顺序，以及某些蛋白质中结合的 糖、脂类、金属化合物、活性多肽、类固醇激素等，研究其合成、降解、转换更新与代谢调节的研究。 • ⑵生理学家与病理生理学家；注重蛋白质的生理功能，研究其胶体性质、缓冲性质和生理作用，运输、结合功能等。

6. ⑶血浆蛋白质 具有遗传的变异：如Hp、TFP等在不同的人群中常见有结构上的差异，以及某些蛋白质的缺乏表现出一定的临床症状，具有临床意义；遗传学家利用蛋白质结构上的差异作为研究人群与家族遗传特征的标志。 • ⑷临床生化检验中，微量蛋白质的检测及其技术的进展，用于诊断各种恶性肿瘤或各种病理变化过程等。 • ⑸在进化与个体发育的生物化学研究中，已发现有不少正常胎儿时期的蛋白质可以在恶性肿瘤病人中重新出现，如甲胎蛋白。血浆蛋白质合成的调控，如APR的表达与释放，在临床医学中长期受注意而又未完全解决的课题，它与限制炎症过程密切相关。

7. ⑹血浆蛋白质广泛应用于组织和细胞的培养，血浆中含有各总细胞刺激因子和抑制因子，它们对稀薄啊的活力、增殖、分化、胞内酶的合成及细胞特殊功能起者特殊的作用。⑹血浆蛋白质广泛应用于组织和细胞的培养，血浆中含有各总细胞刺激因子和抑制因子，它们对稀薄啊的活力、增殖、分化、胞内酶的合成及细胞特殊功能起者特殊的作用。 • ⑺在人类不少疾病，包括两种常见的疾病——动脉粥样硬化及肿瘤的发病学研究，以及最常见的糖尿病及其并发症的发病机制中，血浆蛋白质均有广泛涉及。

8. （二）血浆蛋白质的分类 • 1.电泳分类法　 • 2.功能分类法

9. 1、电泳法：（醋纤膜电泳） • 正常人血清的区带电泳结果和扫描图像  • 　　从左至右的5个区带依次为白蛋白及α1、α2、β和γ球蛋白区。有时在慢电泳时β球蛋白可分为β1球蛋白和β2球蛋白。 • 白蛋白区的成分包括白蛋白、前白蛋白和部分α1脂蛋白; • α1区包括α1抗胰酶蛋白、α1脂蛋白、Ｇc球蛋白; • α2区包括触珠蛋白、铜蓝蛋白、α2巨球蛋白等; • β1区包括转铁蛋白、补体Ｃ3ｃ、C4等; • β2区包括Ｃ3ｂ、 β2微球蛋白、Fb; • γ区包括IgA、IgＧ、IgＭ、CRP等。

10. 正常血清蛋白电泳（serum protein electrophoresis,SPE) • 正常参考值：Alb:57%-68%α1:1.0%-5.7%α2:4.9%-11.2%β:7%-13%γ:9.8%-18.2%

11. 2.功能分类法　 • 运输载体类 • 补体蛋白类 • 血清酶类 • 血浆蛋白质 蛋白酶抑制物 • 免疫球蛋白 • 凝血蛋白类 • 蛋白类激素

12. 运输载体类: • 血浆脂蛋白 • 前清蛋白和清蛋白 • 甲状腺素结合球蛋白 • 皮质素结合球蛋白 • 视黄醇结合蛋白转铁蛋白 • 结合珠蛋白 • 血色素结合蛋白 • 铜蓝蛋白

13. 补体蛋白类 • 补体蛋白C • B因子 • D因子 • 备解素

14. P因子又称备解素（properdin），是替代途径中除C3以外最先发现的一种血浆蛋白。现已探明，P因子以聚合体形式而存在：即三聚体（54%）、二聚体（26%）和四聚体（20%）都有，但特异活性的顺序依次为：四聚体>三聚体>二聚体。P因子为由4条相同的肽链（分子量各55kDa）组成的四聚体分子，链间以非共价键相连接，分子量为220kDa。P因子的生物学活性是以高亲和力与c 3bBb和C 3bnBb相结合，结合后通过发生构象改变而加固C3b与Bb间的结合力，从而可使其半衰期由2分钟延长至26分钟。另外，P因子还可封闭H因子的抑制作用，更增加了上述两种酶的稳定性及活性，有利于促进替代途径级联反应的继续进行。因此，P因子实际上是替代途径中的一个重要的正调节分子。因其常成为c 3bBb和C3bnBb复合物中的组成成分之一，故将其作为补体系统的固有成分在此一并描述。此外，在膜增生性肾小球肾炎病人血清中发现有一种C3肾炎因子（C3nephritic factor,C3NeF）实际为C 3bBb的自身抗体，也可与C3bBb结合而增加c 3bnBb的稳定性，使其半衰期处长10-30倍。

15. 凝血蛋白类: • 14个凝血因子中的13个均为蛋白质。 • 免疫球蛋白: • IgG 、IgA、IgM、IgD、IgE

16. 蛋白酶抑制物 • A1-抗胰蛋白酶（a1-AT） • A1-抗糜蛋白酶（a1-ACT) • A2-巨球蛋白（ a2-MG)

17. 血清酶类: • 血浆固有酶LCAT、脂蛋白酯酶、凝血酶原、纤溶酶等 • 蛋白类激素 • 胰岛素、胰高血糖素、生长素等

18. 3、血浆蛋白质的功能： • ⑴营养：其中的氨基酸 • ⑵缓冲与胶体渗透压：维持血液渗透压 • ⑶运输：类固醇、甲状腺激素、维生素A、D、脂类、金属、微量元素、药物等； • ⑷免疫与防疫功能：免疫球蛋白、补体 • ⑸凝血与纤溶 • ⑹酶的特殊功能 • ⑺代谢调控

19. （三）影响血浆蛋白质浓度的因素 • 1、关于血浆蛋白质的正常参考值 • A、年龄组的差异 • ⑴AFP、AGM、a1AT浓度在新生儿期显著高于成人；Alb\Fib\IgG与成人接近。其他成分特别是IgM\IgA及C3、C4补体成分均偏低。 • ⑵对8~95岁的年龄组分布调查有以下几个特征 • ①Alb在50岁以前保持恒定，50岁以后有下降趋势；②AA天灾男30岁、女40后有上升趋势；③a1脂蛋白、AAT40后有上升趋势；④Hp随年龄增加而增加；⑤AGM在40岁以前随年龄增加而下降，到年老时 由有上升。

20. B、关于性别差异 • ⑴男性成人略高于女性的有：Alb、AAT、IgA等 • ⑵女性略高于男性成人的有：CER、AGM、a1脂蛋白等；在妊娠期明显增高的有：CER、TRF等。 • C、个体不同时期的差异及个体间的差异

21. 五种血浆蛋白在个体内与人群间的差异 • 血浆蛋白   个体内不同时间的变异（CV%）   不同个体间的变异（CV%）结合珠蛋白 　  9.5   71 α1-酸性糖蛋白  11  42 转铁蛋白   2.5  9 α1-抗胰蛋白酶 3   16 α2-巨球蛋白  3 17

22. 2、急性时相反应蛋白（acute phase reactants,APR) • 概念：在炎症、创伤、心肌梗塞、感染、肿瘤等情况下血浆中浓度显著上升或降低的蛋白质。 • 升高的有：AAT、AAG、CER、C3、C4、CRP、Flb、hP等 • 降低的有：PA、Alb及TRF，称为负性APR。

23. 3、类固醇激素

24. 二、血清蛋白质电泳组分的临床分析 • 1、正常血清蛋白电泳（serum protein electrophoresis,SPE) • 正常参考值：Alb: 57%-68%α1: 1.0%-5.7%α2: 4.9%-11.2%β: 7%-13%γ: 9.8%-18.2%

25. 方法：琼脂凝胶电泳染料：氨基黑 正常血清蛋白电泳图

26. 2、异常血清蛋白电泳 • （1）双白蛋白血症型：主要特征：在白蛋白部位有两个区带，光密度计扫描出现双峰，呈剪刀状。    产生原因：双白蛋白血症分为持久型和暂时型两种。持久型主 要是一种家族性血清蛋白异常的疾病，极少见，为 常染色体不完全显性遗传；而暂时型主要是指肾功 能不全的患者在治疗期间使用大剂量的β-内酰胺类 抗生素，可形成快泳动性的白蛋白成分，治疗中断 即逐渐消失。

27. （2）先天性白蛋白缺陷型：主要特征：由于血清白蛋白的显著降低，血清总蛋白也随之降 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。该病患 者的白蛋白含量尽管只有正常人的0.05%， 而其血 浆胶渗透压仍为正常人水平的 1/2左右， 这是由于球蛋白代偿性增加所致，如传铁蛋白为正常人的 2 -3倍， α1巨球蛋白为正常人的3.5倍， β脂蛋白为3 倍，IgM为3倍，这时血清白蛋白的半衰期也明显延长， 可为正常人的3-4倍， 对维持血浆胶体渗透压 均有一定作用。

28. （3）低白蛋白血症型： •    主要特征：血清总蛋白浓度明显减低，其中以白蛋白减低为主。    产生原因：由于合成蛋白质所需的氨基酸长期供应不足，以致 血清中的主要成分白蛋白合成减少。常见于慢性营 养失调、肝硬化、肝炎、肾炎、肾病综合症、大面 积烧伤或内分泌紊乱、垂体病等。 检查结果：Alb 44.2%(↓)；α1 4.6%(N)；α2 14.6%(↑)                   β 18.3%(↑)；γ 18.3%(N)；慢性肾炎患者。

29. （4）α1球蛋白缺陷型： • 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。

30. （5）.α2球蛋白缺陷型：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。

31. 3、r球蛋白增多与M蛋白 • 正常SPE中γ球蛋白区带：IgG；IgM；IgA；IgD；IgE • M蛋白是浆细胞或B淋巴细胞单克隆恶性增殖所产生的一种大量的异常免疫球蛋白，因其多见于多发性骨髓瘤(multiple  myeloma)、巨球蛋白血症(macroglobulinemia)及恶性淋巴瘤(malignant  lymphoma)，都是以M开头的疾病，故称为“M蛋白”。

32. 特点是区带窄而浓,扫描峰高而尖,基底部窄,在γ区高与宽的比例≥2,β区则≥1(正常时小于此比例),其他区带明显减少。

33. 三、血浆蛋白质种类及其异常 • 1、前白蛋白（prealbumin,PA）：分子量5.4万，由肝细胞合成。在pH8.6电泳中移速比白蛋白快而得名。 • ⑴功能：①营养 半衰期12小时； • ②运载 结合T3、T4、结合维生素A。 • ⑵意义：测定其在血浆中的浓度对于了解蛋白质的营养不良和肝功能不全，比白蛋白和TFR具有更高的敏感性，在急性炎症、恶性肿瘤、肝硬化或肾炎时其浓度下降。

34. 2、白蛋白（aibumin,Alb)：由肝实质细胞合成，半衰期15~19天，含量最多的蛋白质，占40%~60%。在肝细胞中没有贮存。2、白蛋白（aibumin,Alb)：由肝实质细胞合成，半衰期15~19天，含量最多的蛋白质，占40%~60%。在肝细胞中没有贮存。 • 分子结构1975年阐明，含585个氨基酸残基的单链多肽，分子量66458，含17个二硫键（—S—S—），不含糖的组分。 • ⑴功能 • ①运载：胆红素、长链脂肪酸、胆汁酸盐、前列腺素、类固醇激素、金属离子（铜、镍、钙等）； • ②营养：内源性氨基酸 • ③维持血浆蛋白质胶体渗透压、缓冲酸碱作用。 • 血液中80％的渗透压是由白蛋白承担的。

35. ⑵临床意义 • ①可以作为个体营养状态的评价指标 • ②血浆白蛋白明显减少时，可以影响许多配体在循环血液中的存在形式； • ③白蛋白增高较少见，在严重失水时，对监测血浓缩有诊断意义；

36. ④白蛋白减少在不少疾病时常见：白蛋白的合成减少——急性或慢性肝炎；营养不连或吸收不良；遗传性缺陷——无白蛋白血症是一种极少见的代谢性缺损，血浆白蛋白含量常低于1g/L，但可以没有症状（如水肿等），可能部分由于血浆中球蛋白含量代偿性升高；组织损伤（外科手术或创伤）或炎症（感染性疾病）引起的白蛋白分解代谢增加；白蛋白的异常丢失——肾病综合症、慢性肾小球肾炎、糖尿病、SLE等尿中白蛋白损失，烧伤及渗出性皮炎可以从皮肤丧失大量蛋白质；白蛋白的分布异常——门静脉高压引起腹水中有大量蛋白质。是从血管内渗漏入腹腔。④白蛋白减少在不少疾病时常见：白蛋白的合成减少——急性或慢性肝炎；营养不连或吸收不良；遗传性缺陷——无白蛋白血症是一种极少见的代谢性缺损，血浆白蛋白含量常低于1g/L，但可以没有症状（如水肿等），可能部分由于血浆中球蛋白含量代偿性升高；组织损伤（外科手术或创伤）或炎症（感染性疾病）引起的白蛋白分解代谢增加；白蛋白的异常丢失——肾病综合症、慢性肾小球肾炎、糖尿病、SLE等尿中白蛋白损失，烧伤及渗出性皮炎可以从皮肤丧失大量蛋白质；白蛋白的分布异常——门静脉高压引起腹水中有大量蛋白质。是从血管内渗漏入腹腔。 • ⑤白蛋白的遗传变异：已发现20多中种。

37. 3、a1—酸性糖蛋白（AAG）： • 分子量近4万，含糖约45%，pI为2.7-3.5，包括等分子的已糖、已糖胺和唾液酸。 • AAG是主要的急性时相反应蛋白，在急性炎症时增高，显然与免疫防御功能有关明。早期工作认为肝是合成α1-糖蛋白的唯一器官，近年有证据认为某些肿瘤组织亦可以合成。

38. 4、a1—抗胰蛋白酶（AAT）： • 是具有蛋白酶抑制作用的一种急性时相反应蛋白，分子量为5.5万，P1值4.8，含有10%-12%糖。在醋酸纤维薄膜或琼脂糖电泳中泳动于α1区带，是这一区带的主要组分。区带中的另2个主要组分；α1-酸性糖蛋白含糖量特别高，α1-脂蛋白含脂类特别高，因此蛋白质的染色都很浅。 • 作为蛋白酶的抑制物，它不仅作用于胰蛋白酶，同时也作用于糜蛋白酶、尿激酶、肾素、胶原酶、弹性蛋白酶、纤溶酶和凝血酶等。AAT占血清中抑制蛋白酶活力的90%左右。AAT的抑制作用有明显的pH依赖性，最大活力处于中性和弱碱性，当pH4.5时活性基本丧失，这一特点具有重要的生理意义。

39. AAT具有多种遗传分型，利用不同pH的缓冲剂和电泳支持物，迄今已分离鉴定有33种等位基因（allotypes），其中最多见的是PiMM型（为M型蛋白抑制物的纯合子体）占人群的90%以上，另外还有两种蛋白称为Z型和S型，可表现为以下遗传分型：PiZZ、PiSS、PiSZ、PiMZ、PiMS，S型蛋白与M蛋白之间的氨基酸残基仅有一个差异。对蛋白酶的抑制作用主要限于血循环中M型蛋白的浓度。以MM型的蛋白酶抑制能力为100%相比，ZZ型的相对活力仅为15%、SS为60%、MZ为57%、MS为80%，其它则无活性。AAT具有多种遗传分型，利用不同pH的缓冲剂和电泳支持物，迄今已分离鉴定有33种等位基因（allotypes），其中最多见的是PiMM型（为M型蛋白抑制物的纯合子体）占人群的90%以上，另外还有两种蛋白称为Z型和S型，可表现为以下遗传分型：PiZZ、PiSS、PiSZ、PiMZ、PiMS，S型蛋白与M蛋白之间的氨基酸残基仅有一个差异。对蛋白酶的抑制作用主要限于血循环中M型蛋白的浓度。以MM型的蛋白酶抑制能力为100%相比，ZZ型的相对活力仅为15%、SS为60%、MZ为57%、MS为80%，其它则无活性。

40. 5、甲胎蛋白（α-fetoprotein,αFP或AFP） • 主要在胎儿肝中合成，分子量6.9万，在胎儿13周AFP占血浆蛋白总量的1/3。在妊娠30周达最高峰，以后逐渐下降，出生时血浆中浓度为高峰期的1%左右，约40mg/L，在周岁时接近成人水平（低于30μmg/L）。

41. 甲胎蛋白在产妇羊水或母体血浆中AFP可用于胎儿产前监测。如在神经管缺损、脊柱裂、无脑儿等时，AFP可由开放的神经管进入羊水而导致其在羊水中含量显著升高。胎儿在宫腔内死亡、畸胎瘤等先天缺陷亦可有羊水中AFP增高。AFP可经羊水部分进入母体血循环。在85%脊柱裂及无脑儿的母体，血浆AFP在妊娠16-18周可见升高而有诊断价值，但必须与临床经验结合，以免出现假阳性的错误。甲胎蛋白在产妇羊水或母体血浆中AFP可用于胎儿产前监测。如在神经管缺损、脊柱裂、无脑儿等时，AFP可由开放的神经管进入羊水而导致其在羊水中含量显著升高。胎儿在宫腔内死亡、畸胎瘤等先天缺陷亦可有羊水中AFP增高。AFP可经羊水部分进入母体血循环。在85%脊柱裂及无脑儿的母体，血浆AFP在妊娠16-18周可见升高而有诊断价值，但必须与临床经验结合，以免出现假阳性的错误。

42. 6、结合珠蛋白（haptoglobin，hp）：触珠蛋白 • 是人血清中能与游离血红蛋白（hb）在血浆中与游离的血红蛋白结合，是一种急性时相反应蛋白。在CAM电泳及琼脂糖凝胶电泳中位于α2区带。分子中有两对肽链（α与β链）形成α2β2四聚体。α链有α1及α2两种。

43. 7、a2巨球蛋白（a2－Macroglobulin， a2－MG） • 是溶纤维蛋白酶、凝血酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和禅性蛋白酶等多种蛋白水解酶的抑制剂，是存在于血液中的具有重要生物活性的大分子的糖蛋白，分子量725000，由肝脏的淋巴细胞、单核细胞及纤维母细胞合成和释放，对血中内源性、外源性蛋白水解酶有清除作用。

44. 8、铜蓝蛋白（ceruloplasmin,CER） • 是一种含铜的α2糖蛋白，分子量约为12万-16万，不易纯化。目前所知为一个单链多肽，每分子含6-7个铜原子，由于含铜而呈蓝色，含糖约10%，末端唾液酸与多肽链连接，具有遗传上的基因多形性。 • CER具有氧化酶的活性，对多酚及多胺类底物有催化其氧化的能力。最近研究认为CER可催化Fe2+氧化为Fe3+ 。

45. 9、转铁蛋白:（transferrin，TRF，siderophilin） • 是血浆中主要的含铁蛋白质，负责运载由消化管吸收的铁和由红细胞降解释放的铁。以TRF-Fe3+的复合物形式进入骨髓中，供成熟红细胞的生成。 • TRF分子量约7.7万，为单链糖蛋白，含糖量约6%。TRF可逆地结合多价离子，包括铁、铜、锌、钴等。每一分子TRF可结合两个三价铁原子。TRF主要由肝细胞合成，半寿期为7天。血浆中TRF的浓度受铁供应的调节，在缺铁状态时，血浆TRF浓度上升，经铁有效治疗后恢复到正常水平。

46. 10、10、C—反应蛋白（C—reactive protein,CRP) • CRP由肝细胞所合成。 • CRP含5个多肽链亚单位，非共价地结合为盘形多聚体。分子量为11.5万-14万。电泳分布在慢γ区带，有时可以延伸到β区带。其电泳迁移率易受一些因素影响，如钙离子及缓冲液的成分。

47. 临床意义： • ⒈　CRP作为急性时相蛋白在各种急性炎症、组织损伤、心肌梗塞、手术创伤、放射性损伤等疾病发作后数小时迅速升高，并有成倍增长之势。病变好转时，又迅速降至正常，其升高幅度与感染的程度呈正相关。 • 　　⒉　CRP与其它炎症因子的相关性：　CRP与其它炎症因子如白细胞总数、红细胞沉降率和多形核白细胞等具有密切相关性。CRP与WBC存在正相关。在炎症反应中起着积极作用，使人体具有非特异性抵抗力。在患者疾病发作时，CRP可早于WBC而上升，回复正常也很快。故具有极高的敏感性。

48. ⒊ CRP可用于细菌和病毒感染的鉴别诊断：一旦发生炎症，CRP水平即升高，而病毒性感染CRP大都正常。脓毒血症CRP迅速升高，而依赖血培养则至少需要48小时，且其阳性率不高。又如CRP能快速有效地检测细菌性脑膜炎，其阳性率达99％。 • 　　⒋　恶性肿瘤患者CRP大都升高。如CRP与AFP的联合检测，可用于肝癌与肝脏良性疾病的鉴别诊断。CRP测定用于肿瘤的治疗和预后有积极意义。手术前CRP上升，手术后则下降，且其反应不受放疗、化疗和皮质激素治疗的影响，有助于临床估价肿瘤的进程。 • 　　⒌　CRP用于评估急性胰腺炎的严重程度。当CRP高于250㎎╱L时，则可提示为广泛坏死性胰腺炎。 • 　正常参考值：＜10　㎎╱L

49. 11、血清淀粉样蛋白A（serum amyloid A，SAA)是一种急性时限反应蛋白，属于载脂蛋白家族中的异质类蛋白质，相对分子量约12 000。在急性时限反应中，经IL-1、IL-6和TNF刺激，SAA在肝脏中由被激活的巨噬细胞和纤维母细胞合成，可升高到最初浓度的100-1000 倍，但半衰期极短，只有50分钟左右。 • 血清淀粉样蛋白 A 与高密度脂蛋白 (HDL)有关，它能在炎症期间调节高密度脂蛋白的代谢。血清淀粉样蛋白 A 一个特别重要的特性是其降解产物能以淀粉样蛋白 A (AA) 原纤维的方式沉积在不同的器官中，在慢性炎症疾病中这是一种严重的并发症。

50. 与 C 反应蛋白 (CRP) 类似，血清淀粉样蛋白 A 的含量浓度是反映感染性疾病早期炎症的敏感指标，有助于诊断炎症、评估其活性、监控其活动及治疗。