第二章 蛋白质与非蛋白含氮 化合物的代谢紊乱

1. 卫生部“十一五” 规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材 第二章 蛋白质与非蛋白含氮 化合物的代谢紊乱 退出

2. 主要内容 一、体液蛋白质及其代谢紊乱 二、氨基酸代谢紊乱 三、嘌呤核苷酸代谢紊乱 四、蛋白质和氨基酸检测

3. 第一节 体液蛋白质及其代谢紊乱 一、血浆蛋白质的功能和分类 二、血清蛋白质电泳组分的临床分析 三、血浆蛋白质及其异常 四、其他体液蛋白质 返回章

4. 血浆蛋白的IEF/SDS-PAGE电泳图谱 • 取一滴血浆在电泳板的左下角点样。 • 先在水平方向进行等电聚焦电泳（IEF），接着在垂直 方向进行十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS—PAGE）

5. 一、血浆蛋白质的功能和分类 血浆蛋白的来源: • 遵循分子生物学的中心法则（central dogma）。 • DNA通过自我（Replication），将遗传信息代代相传； • DNA通过转录（Transcription） ，将遗传信息传递给RNA；RNA则通过翻译（translation），核糖体（ribosome）内合成各种蛋白质（protein）。 • 大多数血浆蛋白在肝脏细胞和网状内皮细胞内合成并释放入血的。

6. 一、血浆蛋白质的功能和分类 血浆蛋白质的功能 • 营养作用 • 维持血浆胶体渗透压 • 作为运载蛋白 • 组成血液pH缓冲系统 • 抑制组织蛋白酶 • 在血浆中起催化作用的酶 • 参与代谢调控作用的蛋白质和肽类激素 • 参与凝血与纤维蛋白溶解 • 组成体液免疫防御系统（Ig与补体 ） 返回节

7. 血浆蛋白质的分类 • 最简单：分为清蛋白和球蛋白 • 较实用：由电泳获得血浆蛋白质概貌 • 功能分类：比较复杂，但方便研究 返回节

8. 醋纤膜电泳或琼脂糖电泳： 清蛋白 α1球蛋白 α2球蛋白 β球蛋白 γ球蛋白 分辨率高时： 可有β1和β2 α2中也可有两条 如果采用聚丙烯酰胺凝胶电泳， 在适当条件下可以分出30多个 区带。 电泳分类法 。 返回节

9. 功能分类法 运输载体类 • 血浆脂蛋白：包括CM、VLDL、LDL、HDL等 • 前清蛋白与清蛋白 • 甲状腺素结合球蛋白 • 皮质素结合球蛋白 • 类固醇激素结合球蛋白 • 视黄醇结合蛋白 • 转铁蛋白 • 触珠蛋白 • 血色素结合蛋白 • 铜蓝蛋白 返回节

10. 功能分类法 蛋白酶抑制物：包括α1-抗胰蛋白酶、α1-抗糜蛋 白酶、 α2-巨球蛋白等6种以上 血清酶类： 血浆固有酶如LCAT等 组织细胞少量释放的细胞内酶 细胞破裂而进入血循环的细胞内酶 蛋白类激素： 胰岛素、胰高血糖素、生长激素等 补体蛋白类 凝血蛋白类 免疫球蛋白类 返回节

11. 影响血浆蛋白质浓度的因素 1、急性时相反应 • 急性时相反应（APR）： 对炎症和组织损伤的非特异性反应，血浆蛋白质 如α1-抗胰蛋白酶、α1-酸性糖蛋白、结合珠蛋白、铜 蓝蛋白、C4、C3、纤维蛋白原和C-反应蛋白等浓度显著 升高，而血浆前清蛋白、清蛋白、转铁蛋白浓度则出现 相应下降,此炎症反应过程称为急性时相反应（APR）。 这些血浆蛋白质统称为急性时相反应蛋白。 • 增加的蛋白质称为正向APRs • 下降的蛋白质称为负向APRs 返回节

12. APR的机制 • 是对炎症的一般反应。 • 损伤部位释放的细胞因子，包括白介素、肿瘤坏死 因子α和β、干扰素以及血小板活化因子等，引发 肝细胞中上述蛋白质合成量的改变。 • 正向APPs是机体防御机制的一个部分，尤其是活化 补体、蛋白酶抑制剂对酶活性的控制、触珠蛋白 对被破坏红细胞中释放Hb的保护作用等。 • 作为营养蛋白的负向APRs此时合成减少，可为合成 正向APRs提供更多的氨基酸原料 。 返回节

13. APR的时相 • C-反应蛋白首先升高 • 12小时内α1-酸性糖蛋白也升高 • 然后α1-抗胰蛋白酶、触珠蛋白、C4和纤 维蛋白原升高 • 最后是C3和铜蓝蛋白升高 • 通常在2～5天内这些APRs达到最高值 返回节

14. APR的临床应用 • 帮助监测炎症发生及过程和观察治疗反应 • 尤其是那些升高最早和最多的蛋白质 返回节

15. 2、类固醇激素 疾病时血浆蛋白 质的浓度变化被体内 类固醇激素的状态复 杂化，包括类固醇激 素治疗、妊娠和口服 避孕药。 返回节

16. 二、血清蛋白检测

17. 蛋白质检测的临床意义 1、血清总蛋白及清蛋白增高：血清水分减少（急性失水、肾上腺皮质功能减退）。 2、血清总蛋白及清蛋白降低： 　（１）肝细胞损害影响总蛋白与清蛋白合成：亚急性肝炎、慢性中度以上持续性肝炎、肝硬化、肝癌等。 血清总蛋白<６０ｇ／Ｌ或清蛋白<２５ｇ／Ｌ称为低蛋白血症，临床上常出现严重的浮肿及胸、腹水。 　（２）营养不良：蛋白质摄入不足或消化吸收不良。 　（３）蛋白丢失过多：肾病综合征、严重烧伤、急性大出血、蛋白质丢失性肠病。 　（４）消耗增加：重症结核、甲亢、恶性肿瘤等。 　（５）血清水分增加：水钠潴留。

18. 蛋白质检测的临床意义 3、血清总蛋白及球蛋白升高： 　（１）慢性肝病：自身免疫性慢性肝炎、慢活肝、肝硬化、慢性酒精化肝病等。 　（２）M蛋白血症：多发性骨髓瘤、淋巴瘤、原发性巨球蛋白血症等。 　（３）自身免疫性疾病：系统性红斑狼疮、风湿热、类风湿关节炎等。 　（４）慢性炎症与慢性感染：结核病、黑热病、麻风病、慢性血吸虫病等。 4、血清球蛋白浓度降低：合成减少：生理性减少、免疫功能抑制、先天性低γ球蛋白血症。 5、A/G倒置：严重肝功能损伤、 M蛋白血症

19. 三、血清蛋白质电泳组分的临床分析 返回节

20. 1、参考值 醋纤膜电泳正常百分含量 清蛋白： 57％～68％ α1球蛋白：1.0％～5.7％ α2球蛋白：4.9％～11.2％ β球蛋白： 7％～13％ γ球蛋白： 9.8％～18.2％

22. 2、正常血清蛋白电泳图

23. 正常人血清蛋白电泳图

24. 3、异常电泳图谱的临床意义 异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征

25. 肾病综合症

26. 肾病综合症 返回《《

27. 肝硬化(β-γ桥)

28. 肝硬化(不典型β-γ桥)

29. 肝硬化血清蛋白电泳图

30. 肝硬化 返回《 《

31. 慢性炎症 返回《 《

32. 急性时相反应蛋白 返回《 《

33. 多发性骨髓瘤 多发性骨髓瘤IgG型 多发性骨髓瘤IgA型 返回节

34. 多发性骨髓瘤

35. 多发性骨髓瘤电泳图

36. 免疫缺陷病蛋白电泳图

37. 其他异常区带 • 高浓度的甲胎蛋白可表现为清蛋白与α1区带间一条清 晰的新带。 • C-反应蛋白异常增高可出现特殊界限的γ区带。 • 单核细胞白血病可出现由于溶菌酶异常增多的γ后区带 等。 返回节

38. γ球蛋白增多与M蛋白 • 多克隆性增多：γ区带呈弥散性升高。 见于反复或慢性感染、自身免疫性疾病、肝细胞 疾病或寄生虫感染。 • 单克隆性增多－M蛋白 浆细胞病、尤其是恶性浆 细胞病时，异常浆细胞克隆增殖，产生大量单克 隆免疫球蛋白或其轻链或重链片段，病人血清或 尿液中可出现结构单一的M蛋白，在蛋白电泳时 呈现一个色泽深染的窄区带。 返回节

39. 各种M蛋白出现频率 IgG52％ 、IgA21％、IgM12％、IgD2％、IgE0.01％ 轻链（κ或λ）11％，重链（γ、α、μ或δ）1％ 两种或多种克隆蛋白，占0.5％ 。 • M蛋白较多出现在γ或β区，偶见于α区。 • M蛋白的电泳位置可大致反映出免疫球蛋白的类型， 如IgA位于β区带后部或β和γ区带之间，IgG位于 r区带后部 。 • 但确定M蛋白及其类型需采用特异性抗体做免疫固 定电泳或免疫电泳 。 返回节

40. 4．关于蛋白组分评估的要点： a．原则上， 进行蛋白组分的评估时，每种组分的比值应该与总蛋白的浓度相乘，得出每种组分的浓度。 b. 确保与参考值的比较是用浓度转化值计算出来的。 c．白蛋白量下降而α组分没有升高，表示可能有合成异常。但是，如果伴有α组分的上升，则表示患有肾病综合症。 d. α组分应该根据α 1与α2组分之和(α1十α 2)及其比值(α2／ α1) 进行评估。如果由于急性相反应蛋白的上升而致总α组分升高，则表示具有急性炎症。如果α 2／ α 1比值下降，则可能由于血管内溶血导致的结合珠蛋白消耗；如果α2／ α1比值升高，则可能是肾病综合症

41. 关于蛋白组分评估的要点： e. β成份中绝大部分为转铁蛋白，当出现缺铁性贫血和妊娠时 其水平升高。因为M蛋白有时候与β咸份相重叠，所以如果出现β组分异常升高，应该测定1gA以确定其真正的IgA型M蛋白没有升高。 f．如果β组分分离为两个部分，那么靠近γ组分的那一部分是补体成份 g．出现M蛋白时应该评估其γ组分。该M蛋白是良性的还是肿瘤性的，应该由其含量及它是否抑制其它γ组分来进行判断。如果含量高，结合骨髓穿刺检查可以除外肿瘤细胞的可能。 h 如果出现β- γ融合，则应该考虑肝硬化，需要进行其它更进一步的检查。 因为蛋白组分分析可以从用量不多的标本中获得如此多的信息，因此被推荐作为筛选检验。

42. 五、血浆蛋白质及其异常 1. 前清蛋白 2. 清蛋白 3. α1-抗胰蛋白酶 4. α1-酸性糖蛋白 5. 触珠蛋白 6. α2-巨球蛋白 7. 铜蓝蛋白 8. 转铁蛋白 9. C-反应蛋白 返回节

43. 生理功能 在电泳中显示在清蛋白前方故而得名主要包括： 视黄醇结合蛋白（RBP） 甲状腺素转运蛋白（TTR） 前清蛋白（PA） • 作为运载蛋白和组织修补材料。 • RBP是转运视黄醇的蛋白质。 • TTR能转运T4，大约占结合T4的10％。甲状腺素结合 球蛋白约占结合甲状腺激素的75％。清蛋白结合甲 状腺激素的其余部分。 • 在血浆中RBP与TTR以1:1比例结合成复合物可避 免小分子RBP从肾小球滤过，减少RBP释放到非靶 细胞中。 返回节

44. 临床意义 • 作为营养不良的早期指标。 • 作为肝功能不全的指标，下降早。 • 是负性急性时相反应蛋白：在急性炎症、恶性 肿瘤、创伤等任何急需合成蛋白质的情况下， 血清PA均迅速下降。 返回节

45. 清蛋白 • 不含糖，高度溶于水，每分子可以带有200个 以上负电荷。 • ALB是血浆中含量最多的蛋白质，占血浆总蛋 • 白的57％～68％。 • 也是大部分细胞外液的主要蛋白成分，全身 • 大约60％的ALB存在于细胞外液。 代谢 • 肝细胞合成，每天11～14.7g • 肝脏合成储备能力很大，在肾病综合征时 合成速率可增高到正常的300％以上 • 半寿期约15～19天 • 遗传性变异达80多种 返回节

46. 生理功能 （1）保持血浆胶体渗透压 （2）重要的营养蛋白 （3）血浆中主要的载体蛋白 （4）具有缓冲酸碱物质的能力 返回节

47. 临床意义： 1.血桨清蛋白浓度可以作为个体营养状态的评价指标。 ＞35g/L正常，28～34g/L轻度缺乏，21～27g/L中度缺乏，＜21g/L严重缺乏。当清蛋白浓度低于28g/L时，会出现水肿。 2.由清蛋白含量估计其配体的存在形式和作用。 在血浆清蛋白浓度明显下降的情况下，内源性激素和外源性药物等，与清蛋白的结合部分减少，而游离部分相对增加，因而活性增强。一方面也更易被代谢分解，或由于其分子小而经肾排泄。 3.血桨清蛋白的增高 失水

48. 4.低清蛋白血症： 合成降低: 常见于急性或慢性肝疾病；由于营养不良 或吸收不良； 分布异常: 如门静脉高压引起的腹水中有大量蛋白质； 分解增加：组织损伤（外科手术或创伤）或炎症（感 染性疾病）； 异常丟失：由于肾病综合征、慢性肾小球肾炎、糖尿 病、系统性红斑狼疮等而有白蛋白由尿中损失，在潰瘍性 结肠炎及其它肠管炎症或肿瘤时也可由肠管损失一定量的 蛋白质。在烧伤及渗出性皮炎可从皮肤丧失大量蛋白质。

49. α1-抗胰蛋白酶(α1-AT或AAT) 蛋白酶和抗蛋白酶 • 蛋白酶可清除病原微生物、坏死组织和衰老 的红细胞，蛋白酶含量过高或活性过强可使正 常组织和细胞受到破坏。 • 抗蛋白酶系统：机体为对抗这些蛋白酶的异 常作用而产生抗蛋白酶系统，下降可导致某些 疾病。 返回节

50. 生理功能 占血清中抑制蛋白酶活力的90％左右，多形核白细胞起吞噬作用时释放溶酶体蛋白水解酶，AAT是这些酶的生理抑制物。 AAT的多种遗传表型 已知的至少有75种，表达的蛋白质有M型和Z型、 S型，PiMM型最多，占人群95%以上。 类型：PiMM、PiMS、PiMZ、PiSS、PiSZ、PiZZ 活力：100%、80％、60％、60％、35％、15％ 返回节