1、1,第三章血浆蛋白质与含氮化合物的 生物化学检验,2,第一节 血浆蛋白质第二节 氨基酸代谢紊乱第三节 核苷酸代谢紊乱,3,第一节 血浆蛋白质,定义: 血浆和组织液中蛋白质,是血浆固体成份中含量最多、组成复杂、功能广泛的一类化合物。,4,一、血浆蛋白质的功能及分类,(一)血浆蛋白质的功能,维持血浆胶体渗透压-清蛋白的主要功能 作为激素、维生素、脂类、代谢产物、离子、药物等的载体 作为pH缓冲系统的一部分 营养、修补组织蛋白作用 抑制组织蛋白酶 在血浆中起催化作用 参与凝血与纤维蛋白溶解 作为免疫球蛋白与补体等免疫分子,组成体液免疫防御系统。,5,(二)血浆蛋白质的分类,1电泳分类法 醋酸纤维素薄
2、膜电泳一般可将血清蛋白质分为清蛋白、1、2、球蛋白5条主要区带。 2功能分类法复杂,运输载体类免疫球蛋白补体蛋白类凝血因子类蛋白酶抑制物血清酶类蛋白类激素,6,二、血清总蛋白及主要组分正常与异常电泳,人血浆总蛋白(total protein,TP)浓度为6080g/L临床实验室采用的标本多为血清测定血清TP的首选方法:双缩脲法样品采集时,患者应置仰卧位,直立时升高。静脉采血时止血带压迫静脉时间超过3min,TP也可上升10%。剧烈运动后立即采血TP最多可升高12%。,7,正常血清蛋白电泳图谱增示意图及其扫描曲线,(一)血清蛋白电泳的正常组分,8,(二)异常电泳图谱的临床意义,1. 异常血清蛋白
3、电泳图谱分型 2. 典型异常血清蛋白电泳图谱3浆细胞病与M蛋白,异常血清蛋白质电泳图谱的分型及其特征,10,2典型异常血清蛋白电泳图谱,A 正常人 B肾病综合征 C 肝硬化(-桥),D 肝硬化(不典型-桥) E 多发性骨髓瘤IgA型 F 多发性骨髓瘤IgG型,11,3浆细胞病与M蛋白,正常血清蛋白电泳上显示的宽区带主要成分:免疫球蛋白(Ig)。 浆细胞病(plasma cell dyscrasia) 异常浆细胞增殖,产生大量单克隆Ig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(monoclonal protein) 在蛋白电泳时呈现一个色泽深染的窄区带,此区带较多出现在或区,偶
4、见于区。,血浆蛋白质的性质功能及其与电泳区带的关系,13,三、血浆蛋白主要组分的生物化学检验,(一)前清蛋白 (prealbumin,PA)1. 性质,分子量55kD由肝脏细胞合成的糖蛋白电泳时迁移在Alb之前半寿期1.9d生理功能:作为组织修补材料和运载蛋白,14,2. 检测 目前多采用免疫透射比浊法3. 临床意义,(一)前清蛋白 (prealbumin,PA),作为营养不良的指标,作为肝功能不全的指标负性急性时相反应蛋白,PA: 200400mg/L 正常PA: 100150mg/L 轻度缺乏PA: 50100mg/L 中度缺乏PA50mg/L 严重缺乏,15,(二)清蛋白 (albumi
5、n,Alb),1性质,585个氨基酸残基组成分子量66.2kD含17个二硫键,是唯一不含糖的血浆蛋白质肝实质细胞合成半寿期19d血浆中含量最多的蛋白质,16,维持血浆胶体渗透压:血浆渗透压的75%80%由Alb维持血浆中主要的载体蛋白,具有结合各种配体分子的能力缓冲酸碱维持酸碱平衡作用营养作用,2生理功能,3Alb的检测,染料结合法-国内最常用方法是溴甲酚绿法电泳法免疫法(免疫扩散法、免疫比浊法和RIA)电化学测定法,17,4临床意义,(1)低清蛋白血症 1)Alb合成降低: 2)Alb的分布异常 3)Alb丢失 4)Alb分解代谢增加 5)无清蛋白血症(analbuminaemia),(2)
6、血浆Alb增高(3)由Alb含量估计其配体的存在形式和作用(4)作为个体营养状态的评价指标(5)Alb的遗传性变异,18,4临床意义,血浆Alb作为营养指标的评价标准35g/L 正常2834g/L 轻度缺乏2127g/L 中度缺乏21g/L 严重缺乏,19,(三)1-抗胰蛋白酶(1-AT或AAT),基因定位于14q31-32.3394个氨基酸残基组成分子量52kDpI为4.8含糖10%12%在醋纤膜电泳中位于1区带主要由肝细胞合成,单核细胞、肺泡巨噬细胞和上皮细胞也能合成人血浆中主要的丝氨酸蛋白酶的抑制剂,1性质,20,2ATT基因的遗传表型,常染色体共显性遗传,有多种遗传表型现已发现至少有7
7、5种基因变体主要根据电泳迁移率分类移动快的AAT变体用字母表前面的字母表示移动最慢的基因以PiZ表示。F型-fast, M型-middle, S型slow根据等位基因出现频率的不同,缺陷变体可进一步分为常见和少见两部分最常见的缺陷变体为Z和S型表现为以下基因型:ZZ、SS、SZ、MZ、MS。,21,3临床意义,PiZZ型、PiSS型甚至PiMS型常伴有早年(2030岁)出现的肺气肿低血浆AAT可发现于胎儿呼吸窘迫综合征ZZ蛋白聚集在肝细胞,导致肝硬化PiZZ表型的新生儿中10%20%在出生数周后易患肝炎,最后因活动性肝硬化致死PiZZ表型的某些成人会发生肝损害,AAT缺乏:,AAT属急性时相蛋
8、白,在炎症、感染、肿瘤、肝病时均显著增加。,AAT增加:,22,4AAT的检测,血清蛋白电泳单向扩散试验免疫散浊比浊免疫透射比浊法。对于AAT降低者可进一步采用等电聚焦电泳或分子生物学方法进行AAT表型分析。,23,(四)1-酸性糖蛋白(AAG),181个氨基酸残基组成分子量约40kD属血浆中含糖量最高(达45%)、酸性最强的糖蛋白pI为2.74.0典型的急性时相反应蛋白 主要在肝脏产生, 某些肿瘤组织也可产生,1性质,24,2临床意义,目前主要作为急性时相反应指标:在风湿病、恶性肿瘤及心肌梗死等炎症或组织坏死时一般增加34倍。AAG增高是活动性溃疡性结肠炎最可靠的指标之一。AAG增高:糖皮质
9、激素增加,包括内源性的库欣综合征和外源性强的松、地塞米松等药物治疗时,可引起AAG升高。AAG降低:营养不良、严重肝损害、肾病综合征以及胃肠道疾病致蛋白严重丢失等情况下AAG降低。此外雌激素可使AAG降低。,25,31-酸性糖蛋白的检测,过氯酸和磷钨酸分级沉淀AAG后,测定蛋白质或含糖量再计算之。免疫扩散免疫比浊法,26,(五)结合珠蛋白 (haptoglobin,Hp),一种急性时相蛋白和转运蛋白在电泳中位于2区带由与链形成22四聚体,链有1及2两种,而1又有1F及1S两种遗传变异体,两种变异体仅为一个氨基酸残基差异,1性质与遗传表型,27,结合珠蛋白的遗传表型,28,2功能,运输血管内游离
10、的血红蛋白(Hb)到网状内皮细胞降解,防止Hb从肾脏丢失而为机体有效地保留铁,并能避免Hb对肾脏的损伤。,29,3临床意义,Hp浓度下降见于: 溶血性疾病如溶血性贫血、输血反应、疟疾。Hp参考值范围较宽,须连续观察以监测溶血是否处于进行状态。 对于溶血性疾病合适的组合检测项目包括血浆Hp、LD和游离Hb。血管外溶血不会使Hp发生变化。 严重肝病患者,其Hp合成减少。Hp浓度升高见于: 属急性时相反应蛋白,当烧伤和肾病综合征情况下,血Hp常明显升高。,30,4Hp的检测,放射免疫扩散法免疫比浊法,定量检测,Hp亚型,聚丙烯酰胺凝胶电泳等电聚焦电泳,31,(六)2-巨球蛋白( 2-macroglo
11、bulin ,2-MG或AMG),血浆中分子量最大的糖蛋白,约为720kD,含糖量约8%由肝细胞、单核细胞和星形细胞合成半寿期约5d包括补体C3和C4在内的一组血浆蛋白的主要成员,为硫酯键血浆蛋白家族。主要特性是能与多种离子和分子结合,特别是能与蛋白水解酶结合而抑制酶的活性可选择地保护某些蛋白酶活性,1性质,32,2临床意义,不属于急性时相反应蛋白。低清蛋白血症,尤其是肾病综合征时,2-MG含量可显著增高2-MG水平降低见于:严重的急性胰腺炎和进展型前列腺癌治疗前,免疫比浊法,32-MG的检测方法,33,(七)铜蓝蛋白(ceruloplasmin,Cp),含铜的2球蛋白由1046个氨基酸残基组
12、成含糖约8%9.5%每分子结合68个铜原子,由于含铜而呈蓝色95%的血清铜存在于Cp中,其余5%呈可扩散状态血循环中的Cp可认为是铜的无毒性代谢库,1性质,34,(七)铜蓝蛋白(ceruloplasmin,Cp),血浆铜的转运具有铁氧化酶作用,将Fe2+氧化为Fe3+,调节铁的运输、利用和氧化还原反应抗氧化作用,抑制膜脂质被金属离子的过氧化作用,2功能,35,(七)铜蓝蛋白(ceruloplasmin,Cp),Cp浓度减少有关的疾病:包括Wilson病、营养性铜缺乏和Menkes病(遗传性铜吸收不良)。属于急性时相反应蛋白:在妊娠、感染、创伤和肿瘤时血浆浓度增加。但在营养不良、严重肝病及肾病综
13、合征时往往下降。,3临床意义,36,一种常染色体隐性遗传病因血浆Cp减少,血浆游离铜增加,铜沉积在肝可引起肝硬化,沉积在脑基底节的豆状核导致豆状核变性,该病又称为肝豆状核变性该病的原因不全是Cp减少大部分患者可有肝功损害并伴神经系统症状不及时治疗,此病是进行性和致命的,宜及时诊断可用铜螯合剂-青霉胺治疗Wilson病诊断标准:Cp下降,血清总铜浓度降低、游离铜增加和尿铜排泄增加,肝中铜的含量升高,Wilson病,37,放射免疫扩散法散射免疫比浊法透射免疫比浊法,4. Cp的检测,38,(八)转铁蛋白(transferrin,TRF),分子量约79.6kD为单链糖蛋白,含糖量约6%电泳位置在区带
14、等电点5.55.9主要由肝细胞合成半寿期为7d能可逆地结合多价阳离子,每分子TRF可结合2个Fe3+血浆中TRF的浓度受食物铁供应的影响,1性质,39,多采用免疫比浊测定法,2临床意义,用于贫血的鉴别诊断负性急时相反应蛋白:在炎症、肿瘤时常随着Alb、前清蛋白同时下降作为营养状态的一项指标,3检测,40,由肝细胞合成的典型急性时相反应蛋白由5个相同亚基非共价结合成盘形多聚体分子量为115140kD电泳分布在慢区带在钙离子存在下,结合多种细菌、真菌及原虫等体内的多糖物质以及磷酸胆碱,卵磷脂和核酸在钙离子缺乏情况下,结合多聚阳离子与抗体相似,可引发对入侵微生物对细胞的免疫调理作用和吞噬作用可识别、
15、结合从损伤组织中释放的毒性物质,然后解毒或从血中清除本身在发生调理作用后被分解,(九)C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP),1性质,41,第一个被认识的急性时相反应蛋白,是急性时相反应的一个极灵敏指标血浆中CRP浓度在急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、肿癌浸润时迅速显著地增高CRP是非特异性指标,主要临床用途: 筛选器质性疾病 评估炎症性疾病的活动度和疗效监控 识别系统性红斑狼疮、白血病和外科手术后等并发的感染 监测肾移植后的排斥反应等,2临床意义,42,散射免疫比浊法 透射免疫比浊法 酶免疫分析法 荧光免疫分析法,3检测,43,四、急性时相反应蛋白,AATAA
16、GCpCRPHp1-抗糜蛋白酶血红素结合蛋白C3C4纤维蛋白原,显著升高或升高,降低,PAAlbTRF,急性负相时相反应蛋白,44,氨基酸代谢库,氨基酸代谢概况,第二节 氨基酸代谢紊乱,一、体内氨基酸代谢,45,二、氨基酸代谢紊乱的种类,原发性氨基酸代谢紊乱:由于参与氨基酸代谢的酶或其他蛋白因子缺乏而引起的遗传性疾病继发性氨基酸代谢紊乱:与氨基酸代谢有关的器官如肝、肾出现严重病变而导致的。氨基酸血症(aminoacidemia):当酶缺乏出现在代谢途径的起点时,其作用的氨基酸将在血循环中增加。氨基酸尿症(aminoaciduria):升高的氨基酸从尿中排出。,46,氨基酸代谢紊乱可发生于:,
17、膜转移机制障碍,包括氨基酸从小肠吸收和肾小管重吸收; 氨基酸分解代谢途径障碍; 尿素合成途径障碍。,47,中性氨基酸载体:转运中性氨基酸; 酸性氨基酸载体:转运酸性氨基酸; 碱性氨基酸载体:转运碱性氨基酸和 半胱氨酸; 亚氨基酸和甘氨酸载体:转运脯氨酸 和甘氨酸。,肾小管细胞膜上与氨基酸吸收有关的载体:,遗传性氨基酸代谢紊乱及血、尿的检测结果,49,遗传性氨基酸代谢紊乱及血、尿的检测结果,50,三、主要氨基酸代谢紊乱的生物化学检验,(一)苯丙酮酸尿症(phenyl ketonuria,PKU) 苯丙氨酸羟化酶先天性缺乏所致,属常染色体隐性遗传,因患儿尿液中排出大量苯丙酮酸等代谢产物而得名。,5
18、1,苯丙氨酸羟化酶(PAH),苯丙氨酸,1苯丙氨酸的代谢紊乱,正常代谢,52,苯丙氨酸,先天性缺少PAH(多数),苯丙氨酸的代谢紊乱,四氢生物蝶呤生成不足(少数),苯乙酸,53,有智力缺陷,其严重程度与血苯丙氨酸升高的水平和持续时间有关。毛发和皮肤色素较正常人略浅。 身体有霉臭味,尿有鼠尿样气味,易流口水及出汗。有反复发作的惊厥、肌张力高,躯体前后摇摆,行动困难。,2苯丙酮酸尿症临床表现及治疗,临床表现,54,患儿在出生后3月内就需用低苯丙氨酸膳食(如低苯丙氨酸的奶粉)治疗,可改善症状,防止痴呆发生。治疗最少要坚持到10岁,甚至终生。在停止饮食治疗前需作负荷试验。若是,则可停止饮食治疗。饮食治
19、疗中,给予低苯丙氨酸及高酪氨酸膳食最为合理。女性在幼时若治疗恰当,可正常生长发育。妊娠时,则应使用治疗本病的膳食,以免因再发高苯丙氨酸血症而影响胎儿正常发育。,2苯丙酮酸尿症临床表现及治疗,治疗,55,3新生儿中苯丙酮酸尿症的诊断,PKU的早期诊断十分必要。目前国际上新生儿PKU 筛查的常用方法:Guthrie试验、荧光光度法、苯丙氨酸脱氢酶法。新生儿的筛查在欧美国家广泛地进行。评估应包括尿中生物蝶呤和新蝶呤的测定和有时可能还要测定其血清含量。新生儿PKU的诊断试验:色谱法、荧光分光光度法、FeCl3法检测尿中苯丙酮酸。用PCR-ASO探针法和PCR-RFLP连锁分析法可鉴定出导致PKU的点突
20、变。,56,3新生儿中苯丙酮酸尿症的诊断,Guthrie建立的一种细菌抑制法。在PKU 的筛查试验中用来测定人血清、尿液中苯丙氨酸。原理,Guthrie 试验,琼脂糖培养基中的噻吩丙氨酸可抑制枯草杆菌的生长,而苯丙氨酸及其代谢产物苯丙酮酸等可抑制噻吩丙氨酸的此种作用。将浸有血液或尿液的滤纸片置于培养基表面上培养,通过抑菌圈的大小来半定量样本中的苯丙氨酸浓度。,57,(二)酪氨酸的代谢紊乱1酪氨酸的正常分解代谢和转变,(1)酪氨酸的正常分解代谢,58,酪氨酸羟化酶,(2)转变成儿茶酚胺与黑色素,酪氨酸,多巴,多巴胺,59,多巴胺,60,原因:酪氨酸分解途径中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶活性降低。该症
21、可出现:血和尿中酪氨酸水平增加;血中甲硫氨酸浓度升高;尿中排出大量多巴和其他酪氨酸代谢物。,2酪氨酸血症,(1)型酪氨酸血症 (tyrosinemia),61,型酪氨酸血症(肝肾型酪氨酸血症),病人有严重的肝功能损害和肾小管功能不全。急性酪氨酸血症患者肝延胡索酰乙酰乙酸水解酶只有正常活性的6%,临床表现有腹泻、呕吐。如未治疗,常在1岁前死于肝功能衰竭。慢性酪氨酸血症病人的延胡索酰乙酰乙酸水解酶活性只有正常活性的20%,症状较轻,常在10岁前死亡。型酪氨酸血症发病率约为1/10万。 用低酪氨酸、苯丙氨酸和甲硫氨酸膳食可减轻症状。,62,(2)型酪氨酸血症 (tyrosinemia ),原因:肝细
22、胞液酪氨酸转氨酶缺乏血中和尿中酪氨酸水平升高,尿中酚酸和酪胺浓度增加。 型病罕见。 与型不同的是:血中甲硫氨酸不升高。,63,(3) 酪氨酸血症的生物化学检验,参考方法:离子交换层析其他方法:,色谱法分光光度法酶学方法,64,3. 白化病(albinism),在皮肤黑色素细胞中酪氨酸酶催化下,酪氨酸羟化生成多巴,后者经氧化、脱羧等反应转变为吲哚-5,6-醌,黑色素就是吲哚-醌的聚合物。如酪氨酸酶缺乏,酪氨酸不能转变为黑色素,将导致白化病。白化病发病率约为1/13 000,表现为白色头发、浅色皮肤和灰蓝色眼睛等。多数白化病同时累及皮肤和眼部、少数单独累及眼部,但无单独累及皮肤者。患者要尽可能避免
23、日光照射。,65,4尿黑酸尿症(alkaptonuria),一种罕见的因尿黑酸氧化酶缺陷引起的遗传病性代谢性疾病。细胞和体液尿黑酸的积聚。特点是尿放置变黑色,一般不引起注意。常在中年被疑为褐黄病和关节炎时才被诊断。如新生儿未洗尿布变黑引起了注意或被观察到,在新生儿时期即可诊断。目前对本症没有满意的治疗方法。如早期发现,限制酪氨酸或其前体苯丙氨酸饮食可能有所收效。服用维生素C可能会减少尿黑酸在体液中含量和在组织中沉积。诊断本病的方法: 尿黑酸的还原试验。,66,(三) 含硫氨基酸代谢紊乱,甲硫氨酸(Met),半胱氨酸(Cys),同型半胱氨酸(HCY),67,半胱氨酸与胱氨酸的互变,+ 2H,2,
24、半胱氨酸, 2H,SS,胱氨酸,68,蛋氨酸循环,蛋氨酸,ATP,PPi +Pi,H2O,腺苷,同型半胱氨酸,RH,S-腺苷同型半胱氨酸,R-CH3,1含硫氨基酸的正常代谢,SAM,69,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)中的甲基为活性甲基,可转移至另一种物质,生成50多种含甲基的重要生理活性物质。,HCY+丝氨酸,胱硫醚-合酶,胱硫醚,裂解,半胱氨酸+-酮丁酸,70,2同型胱氨酸尿症(homocystinuria),含硫氨基酸代谢紊乱最常见的是同型胱氨酸尿症,它是一组体内以HCY增高为特征的代谢紊乱。,(1)胱硫醚-合成酶缺失-最常见的原因,体液HCY及其前体积聚,Cys和胱氨酸下降。生化异常:血浆
25、同型胱氨酸(HCY的氧化形式)达到可检测水平,血浆Met升高。尿中含有同型胱氨酸和其他含硫氨基酸如Met、甲硫氨酸硫氧化物和Cys的二硫化物和HCY。,血浆Met不升高.,(2)N5甲基四氢叶酸转甲基酶缺失-较罕见原因,71,(3)同型胱氨酸尿症的诊断,新生儿筛选的Guthrie试验只适用于胱硫醚-合酶缺失所致的同型胱氨酸尿症。阳性结果解释应慎重,因很有可能是暂时的,或由于肝损害,酪氨酸代谢病或肝S-腺苷甲硫氨酸合成酶的缺失所致。暂时性同型胱氨酸尿症目前发生率已下降。如未进行新生儿筛选,同型胱氨酸尿症需等到症状出现或尿液检测才被发现。硝基氢氰酸试验检测同型胱氨酸和胱氨酸。银硝普盐改良试验可区分
26、同型胱氨酸和胱氨酸之间的差别。,72,目前血浆HCY检测可作为心脑血管病临床常规检查指标。,血脂正常,胆固醇不高的人群有严重AS性疾病和家族史人群有早期(50岁)冠心病、脑血管或外周血管病症状的人群服用氨甲喋呤、氨茶碱、苯妥英等人群中,HCY升高的比例较高,有进一步引发血管疾病的可能,需要联合考虑。,HCY检测适应症,73,(3)同型胱氨酸尿症的诊断,轻度:1630mol/L中度:31100mol/L重度:100mol/L,HPLC放射酶免疫分析法荧光偏振免疫分析(FPIA),HCY测定方法,参考值:空腹血浆HCY 515mol/L 15mol/L为高HCY血症。,高HCY血症分型,74,四、
27、继发性氨基酸代谢紊乱的生物化学检验 主要发生在肝脏和肾脏疾患、蛋白质-能量营养紊乱以及烧伤等 。,(一)肝功能衰竭和氨基酸代谢失衡,(二)肾脏疾病,75,五、氨基酸的生物化学检验,筛选试验:薄层层析,尿呈色试验(三氯化铁、硝基氢氰酸、2,4-二硝基苯肼、硝基萘酚试验),Guthrie试验半定量测定。定量试验:毛细管电泳,气相色谱,HPLC,离子交换液体层析,串联质谱,分子遗传学试验等用于监测治疗或证实最初的诊断。特异性试验:判明未知氨基酸或代谢产物。,76,(一)自动分析法,氨基酸自动分析仪: 色谱系统 检测系统 加样系统 控制系统 数据处理系统,77,(二)氨基酸的纸层析和薄层层析(TLC)
28、,不需特殊设备、经济和操作简单 采集在滤纸上的标本可邮寄。,1. 纸层析的优点,灵敏度低分辨力差费时,2. 纸层析缺点,速度快分辨力灵敏度高,3. TLC优点,78,(二)氨基酸的纸层析和薄层层析(TLC),纸层析和TLC又分为单向和双向两种。单向层析一般适用于某个或某组氨基酸增高时的筛选检测,如获异常结果需进一步用双向层析分离,或其他定量方法证实。双向层析法能分离全部氨基酸,可作为确诊的参考。,79,(三)氨基酸的化学法测定,1尿液总氨基酸量测定-磷酸铜试剂法,2色氨酸测定,3尿羟脯氨酸测定,80,(四)氨基酸的酶法分析,1苯丙氨酸测定,2酪氨酸测定,3支链氨基酸测定,4谷氨酰胺测定,81,
29、(四)氨基酸的酶法分析,1苯丙氨酸测定-有两种酶学方法,苯丙氨酸,苯丙氨酸氧化酶,H2O2+4-氨基安替比林+N,N-二甲苯胺生成醌亚胺,测定A550,NADH+H+,苯丙氨酸,NAD+,苯丙氨酸脱氢酶,苯丙酮酸,检测A340的增加速率,反映苯丙氨酸含量,检测A340的下降速率,反映苯丙酮酸含量,82,2酪氨酸测定,三氯醋酸滤液在硝酸存在条件下与硝基萘酚和亚硝酸盐的混合物反应。通过测定其荧光对酪氨酸进行定量。该法不适应于尿液酪氨酸测定。,常规方法,氧电极测定氧的消耗来对酪氨酸进行定量。,酪氨酸酶法,酪氨酸+O2,酪氨酸酶,多巴醌,83,3支链氨基酸测定,LeuIleVal,NADH+H+,NA
30、D+,亮氨酸脱氢酶,相应酮酸,检测A340的增加速率,反映各氨基酸含量,4. 谷氨酰胺测定,Gln,NH3,谷氨酰胺酶,Glu,检测A340的增加速率,反映Gln含量,NAD+,谷氨酸脱氢酶,NADH+H+,酮戊二酸,84,第三节 核苷酸代谢紊乱,一、嘌呤核苷酸代谢紊乱的生物化学检验(一)嘌呤核苷酸的代谢,(二)高尿酸血症,(三)痛风的发生机制,(四)尿酸的生物化学检验,二、嘧啶核苷酸代谢紊乱的生物化学检验,85,(一)嘌呤核苷酸的代谢,1. 嘌呤核苷酸的从头合成途径(主要),用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料,经过一系列酶促反应合成嘌呤核苷酸的途径。,86,甲酰基(一碳单位
31、),甘氨酸,CO2,Asp,甲酰基(一碳单位),Gln(酰胺基),甘氨当中站, 谷氮坐两边,左上天冬氨, 头顶CO2,87,1. 嘌呤核苷酸从头合成途径,合成的原料: CO2,甲酰基,氨基酸等,合成的场所: 肝脏的胞液,合成的过程: 两个阶段,次黄嘌呤核苷酸(IMP)的合成,腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)的合成,88,1. 从头合成途径,89,1. 嘌呤核苷酸从头合成途径,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖基础上逐步合成嘌呤环的,而不是首先单独合成嘌呤碱然后再与磷酸核糖结合的,这是与嘧啶核苷酸合成过程不同之处。,重要特点,90,2. 补救合成途径,利用体内游离的嘌呤碱或嘌呤核苷经过简单的反应过程,合成
32、嘌呤核苷酸。,91,3. 嘌呤核苷酸的分解代谢,92,(二)高尿酸血症,由尿酸排泄障碍或嘌呤代谢紊乱引起。人体内缺乏尿酸酶,尿酸无法再分解,通过肾脏排出体外。体液尿酸浓度的高低取决于体内嘌呤合成。量、食入量和尿酸排出量之间的平衡状态。 肾脏尿酸排泄减少导致高尿酸血症。 体内嘌呤来源过多可导致高尿酸血症。,93,1尿酸排泄减少-占原发性高尿酸血症的80%90%,肾小球滤过率下降近端肾小管对尿酸的重吸收增加分泌功能减退,高尿酸血症,继发性高尿酸血症中尿酸排泄减少的原因是: 慢性肾疾病。,94,2尿酸生成过多,HGPRT完全缺乏和部分缺乏PRPP合成酶活性增强 葡萄糖-6-磷酸酶缺乏APRT缺乏。,
33、(2)嘌呤吸收增多-诱发痛风发作,(1)由嘌呤合成代谢紊乱引起-占原发性高尿酸血症的10%20%,由特异酶缺陷引起者仅占原发性高尿酸血症的1% 。,(3)嘌呤分解过多-骨髓增殖性疾病,95,HGPRT完全缺乏,引起Lesch-Nyhan综合征,因HGPRT完全缺乏导致嘌呤过多、明显的高尿酸血症,痛风伴有大脑瘫痪、智力减退、舞蹈病样多动症、肢体僵直痉挛,咬指、撞击行为致自身残毁。又称自毁容貌综合征属染色体X-连锁遗传仅见男性小儿1岁内发病,又称青春期原发性痛风属X-连锁遗传患者痛风较严重,一般无神经症状,HGPRT部分缺乏症,96,高尿酸血症的原因,原发性,原发性肾脏排泄尿酸减少原发性尿酸产生过
34、多,继发性,各种肾脏疾病导致嘌呤分解过多疾病,97,(三)痛风的发生机制,是一组疾病,由遗传性和(或)获得性的尿酸排泄减少和(或)嘌呤代谢障碍,导致高尿酸血症及尿酸盐结晶形成和沉积,从而引起特征性急性关节炎、痛风石、间质性肾炎,严重者呈关节畸形及功能障碍;常伴尿酸性尿路结石。从关节滑液或痛风石中证实有尿酸盐结晶,是确诊痛风的金标准。 仅有高尿酸血症,即使合并尿酸性结石也不称之为痛风。 原发性痛风与肥胖、原发性高血压、血脂异常、糖尿病、胰岛素抵抗关系密切。,痛风的概念,98,痛风药物治疗的生化机制 别嘌呤醇治疗痛风症。它首先被黄嘌呤氧化酶氧化为别黄嘌呤,然后牢固地结合在酶的活性部位上使其受抑制,
35、从而抑制次黄嘌呤和黄嘌呤转变为尿酸。,别嘌呤醇在体内经代谢转变,与PRPP生成别嘌呤核苷酸,不仅消耗了PRPP,使其含量下降,而且还能反馈抑制PRPP酰胺转移酶,抑制嘌呤核苷酸的从头合成。,99,(四)尿酸的生物化学检验,尿酸的测定方法,尿酸酶紫外法-参考方法尿酸酶-过氧化物酶偶联法磷钨酸还原法HPLC法干化学法,100,二、嘧啶核苷酸代谢紊乱的生物化学检验,从头合成与补救合成途径。,嘧啶核苷酸合成途径:,从头合成途径的原料:Gln, CO2, Asp。,与嘌呤核苷酸合成不同,嘧啶核苷酸的合成是先合成嘧啶环,然后再与磷酸核糖相连而成。,101,嘧啶核苷酸从头合成途径,102,当乳清酸磷酸核糖转移酶和乳清酸核苷酸脱羧酶缺陷时,乳清酸不能转化为尿嘧啶核苷酸,乳清酸可在血中堆积,且随尿排出增多,称为乳清酸尿症。是一种罕见的嘧啶核苷酸代谢紊乱。患者尿中可见无色针状乳清酸结晶。,一种常染色体隐性遗传病,患儿出生后数月内表现低色素巨幼红细胞性贫血,并有生长迟缓和明显的智力障碍。在尿液中发现针状乳清酸结晶,即可诊断。治疗:用尿嘧啶治疗,但用叶酸或维生素B12治疗无效。,乳清酸尿症(orotic aciduria),103,THE END,2006-04,