1、常用肝常用肝 脏脏 生物化学生物化学 试验试验 的的 临临 床意床意 义义 传染科 段红光 肝 脏 生物化学 试验 俗称肝功能 试验 ,是判断有无 肝 脏损 害、 评 估肝病 严 重程度、追踪肝病 进 展以 及判断治 疗 效果和 预 后的重要 临 床 检验 指 标 。常 用肝 脏 生物化学 试验 主要包括血清丙氨酸氨基 转 移 酶 (ALT)、天 门 冬氨酸氨基 转 移 酶 (AST)、碱性磷 酸 酶 (ALP)、 -谷氨 酰转 氨 酶 (GGT)、胆 红 素 (BIL) 、白蛋白 (ALB)和凝血 酶 原 时间 (PT)等 项 目。 常用肝常用肝 脏脏 生物化学生物化学 试验试验 的的 临临
2、 床意床意 义义 一、胆 红 素代 谢检查 二、蛋白 质 代 谢 功能 检查 三、血清 酶 四、胆汁酸代 谢检查 一、胆 红 素代 谢检查 胆胆 红红 素主要来源素主要来源 胆红素 血红蛋白 (血红素 ) 80% 非血红蛋白 (血红素) 肌红蛋白 Cyt 过氧化氢酶 20% 过氧化物酶 部位:肝 、脾、骨髓等 单 核吞噬 细 胞微粒体与胞 液中 过 程:血 红 蛋白 血 红 素 +珠蛋白 胆 红 素 氨基酸 胆胆 红红 素生成素生成 血红素 血红素加氧酶 胆绿素 胆绿素还原酶 胆红素 O2+NADPH+H+ CO+Fe+NADP+ NADPH+H+ (游离型 ) (胞液 )(微粒体 ) NAD
3、P+ 胆 红 素( IBIL)是人体内 强 有力的内源性抗氧化 剂 ,是血清中抗氧化活性的主要成分。 运输形式: 胆红素 -清蛋白复合物 形成复合物的意义: 水溶性增加,便于运 输 不能自由透 过 生物膜,避免 对细 胞 产 生毒性作用 胆红素 -清蛋白复合物中的胆红素(及少量游离型胆红素 )尚未进入肝中进行生物转化的结合反应,故称 未结合胆 红素 (也称血胆红素、非酯型胆红素、间接胆红素 )。 胆红素在血液中运输胆红素在血液中运输 1. 摄 取:膜 载 体蛋白 2. 在肝 细 胞内的运 输 : 胆 红 素 -Y蛋白 内 质 网 胆 红 素 -Z蛋白 胆胆 红红 素在肝素在肝 细细 胞内的代胞
4、内的代 谢谢 胆红素 +UDPGA UDP-葡萄糖醛酸基转移酶 葡萄糖醛酸胆红素 (结合胆红素 ) 2 (大量 ) (少量 ) 胆道 UGT (结合胆红素结合胆红素 ) (未结合胆红素未结合胆红素 ) (游离胆红素游离胆红素 ) 正常人血清 总胆红素 17.1mol/L 未 结 合胆 红 素占 80% 结 合胆 红 素占 20% 血浆胆红素浓度的升高称 高胆红素血症 ,可引起皮肤、粘膜等的黄染,即 黄疸 (jaundice) 。 根据肉眼是否可见,黄疸分为两类: 隐 性黄疸 : 17.1血清 总 胆 红 素 34.2mol/L 显 性黄疸 :血清 总 胆 红 素 34.2mol/L 溶血性黄疸
5、溶血性黄疸 血中未结合胆红素 尿中胆红素 阴性 粪便胆素原 , 粪色 加深 尿中胆素原 溶血性黄疸的特征溶血性黄疸的特征 阻塞性黄疸阻塞性黄疸 血中结合胆红素 尿中胆红素 阳性 粪便胆素原 或 缺失 ,粪色 变浅 或 陶土 色 尿中胆素原 或 缺失 阻塞性黄疸的特征阻塞性黄疸的特征 肝肝 细细 胞性黄疸胞性黄疸 血中未结合胆红素 ,血中结合胆红素 尿中胆红素 阳性 粪便胆素原 ,粪色 变浅 尿中胆素原 不定 (或 或 不变 ) 肝肝 细细 胞性黄疸的特征胞性黄疸的特征 二、蛋白二、蛋白 质质 代代 谢谢 功能功能 检查检查 总 蛋白白蛋白 +球蛋白 球蛋白 总 蛋白 -白蛋白 正常成人参考 值
6、 范 围 : 血清 总 蛋白: 60-80g/l 白蛋白: 40-55g/l 球蛋白: 20-30g/l 原理: 90%以上的血清 总 蛋白和全部的血清白蛋白 是由肝 脏 合成,因此血清 总 蛋白和白蛋白含量是反 映肝 脏 功能的重要指 标 。 血清血清 总总 蛋白、蛋白、 白蛋白、球蛋白白蛋白、球蛋白 血清白蛋白(清蛋白)血清白蛋白(清蛋白) 组成 合成场所 主要生理功能 清蛋白 只在肝脏 维持血浆胶体渗透压 纤维蛋白原 只在肝脏 参与凝血 凝血酶原 只在肝脏 参与凝血 球蛋白 主要在肝脏 形成血浆脂蛋白;运输脂类 球蛋白 主要在肝脏 形成血浆脂蛋白;运输脂类 ALB分子量: 66000 合
7、成部位:肝 脏 (唯一) 合成到分泌速度: 20-30min 合成量: 12g/d, 约 占全身清蛋白 总 量 1/20,占 肝合成蛋白 总 量的 1/4. 半衰期: 15-19d 血清白蛋白(血清白蛋白( ALB) 1.维 持血 浆 胶体渗透 压 2.作 为 脂溶性物 质 的非特异性运 输载 体 每克清蛋白可使 18ml水保持在血 液循 环 中。若血 浆 清蛋白 30g/l , 约 有半数病人出 现 水 肿 或腹水 。 ALB作用作用 多种蛋白 质 的混合物 包括:免疫球蛋白、 补 体、多种糖蛋白、金属 结 合 蛋白、脂蛋白、 酶 等。 与机体免疫功能、血 浆 粘度密切相关。 球蛋白(球蛋白
8、( GLO) 正常人血 浆 清蛋白( A)与球蛋白( G)比 值 ( A/G) 为 1.5-2.5,肝功能 严 重受 损时 ,清蛋白 合成减少,可致 A/G比 值 下降,甚至倒置;此种 变 化 临 床上可作 为严 重慢性肝 细 胞 损伤 的 辅 助 诊 断指 标 。 胚胎肝可合成一种 结 构与清蛋白相近的甲胎蛋白 ( AFP),胎儿出生后合成受到抑制,正常人很 难 检测 到, HCC中 AFP基因的表达失去遏制,血 浆 中可能 检 出此种蛋白,是 HCC的重要 肿 瘤 标 志物 。 1.血清 总 蛋白及白蛋白增高: 主要由于血清水分减少,使 单 位容 积总 蛋白 浓 度 增加,而全身 总 蛋白
9、量并未增加,如各种原因 导 致 的血液 浓缩 (脱水、休克、 饮 水量不足)、 肾 上 腺皮 质 功能减退等。 临临 床意床意 义义 2.血清 总 蛋白及白蛋白降低: 1)肝 细 胞 损 害影响 总 蛋白与白蛋白合成:常 见 肝 脏 疾病,如重症肝炎、慢性肝炎、肝硬化、肝癌; 血清 总 蛋白 60g/l或白蛋白 25g/l称 为 低蛋白 血症, 临 床上常出 现 水 肿 及胸、腹水。 2) 营 养不良 3)蛋白 丢 失 过 多:如 肾 病 综 合征 4)消耗增加:常 见 于慢性消耗性疾病:如重症 结 核、甲亢、 恶 性 肿 瘤等 5)血清水分增加:如 钠 水潴留、静脉 补 液 过 多 3.血清
10、 总 蛋白及球蛋白增高 血清 总 蛋白 80g/l或球蛋白 35g/l,称 为 高蛋 白血症或高球蛋白血症。 总 蛋白增高主要是因球蛋 白增高,其中又以 球蛋白增高 为 主,常 见 原因: 1)慢性肝 脏 疾病:自身免疫性肝炎、 PBC、肝硬 化等; 2) M球蛋白血症:如多 发 性骨髓瘤、淋巴瘤等; 3)自身免疫性疾病:如 SLE、 风 湿 热 、 类风 湿性 关 节 炎等 4)慢性炎症与慢性感染:若 结 核病、 疟 疾、黑 热 病等。 血 浆 PT是凝血 酶 原 转变为 凝血 酶 , 导 致血 浆 凝固的 时间 ,是外源性 凝血系 统较为 灵敏和最常 见 的 筛 选试验 ,可反映肝 脏 合
11、成凝血因 子的能力。 血血 浆浆 PT 凝血因子 纤维蛋白原 凝血酶原 组织因子 钙离子 易变因子 不存在 稳定因子 抗血友病因子 Christmas因子 Stuart-Power因子 血浆凝血活酶前加速素 Hegeman因子 XIII 纤维蛋白稳定因子 PK 激肽释放酶原 HMWK 高分子量激肽原 l 目前公认的凝血因子共 14个,按罗 马字命名的有 12个,以及高分子量 激肽原 (HMWK),激肽释放酶原 (PK) l 大多数由肝脏产生,其中 II、 VII、 IX、 X合成依赖于 Vitk,称 Vitk依赖 因子 l 除 TF外,都存在于血浆; l 除 FIV( Ca2+)外,均为蛋白质
12、。 l 正常情况下,所有因子都处于无活 性状态 凝血因子凝血因子 正常凝血分为三个阶段,两个途径正常凝血分为三个阶段,两个途径 (内源性、外源性)(内源性、外源性) IIa Ca2+ VIII VIIIa III Plt- PF3 Ca2+ IIa Xa V Va Ca2+ PF3( 磷脂) 凝血酶原 (II) 凝血酶 (IIa) 纤维蛋白原 (I) 可溶性纤维蛋白 稳固性纤维蛋白 正常凝血过程(瀑布学说)正常凝血过程(瀑布学说)内源性途径 胶原等带负电荷表面 HMWK KXII XIIa 外源性途径 组织损伤释放 组织因子( III) XI XIa IIa、 IXa XIIa、 K IX I
13、Xa VIIa VII XIII XIIIa 参加因子 : X Xa VIII、 IX、 XI、 XII V、 X、 II、 I III、 VII Ca2+、 PF3 Ca2+ IIa HMWK PK K 反映外源性凝血途径 中 II、 V、 VII、 X因子 水平的实验。 凝血酶原时间凝血酶原时间 PT 1.PT检查结 果以秒( S)表示,通常将 PT超 过 正常 对 照 4S作 为 截断 值 ,用于 评 价急性肝 损 害的 严 重 程度和 预 后。 2.根据血清 BIL、 ALB和 PT等制定的肝功能 Child- Pugh分 级 ,可正确判断慢性肝病的 预 后,并有助 于手 术风险 的估
14、 测 。 PT 临床生物化学指标 分数 1 2 3 肝性脑病(级) 腹水 血清胆红素( umol/l) (原发性胆汁性肝硬化 ) 血清白蛋白( g/l) 血浆凝血酶原延长时间 ( S) 无 无 34.2 ( 17.1-68.4 ) 35 4 - 轻度 34.2-51.3 ( 68.4-171) 28-35 4-6 - 中 -重度 51.3 ( 171) 28 6 表表 3 肝功能肝功能 Child-pugh分分 级标级标 准准 注:根据注:根据 5项总项总 分判断分分判断分 级级 , A级级 6分;分; B级级 7-9分;分; C级级 10 分分 三、血清三、血清 酶酶 酶 ( enzyme)
15、是生物体内催化生化反 应 的一 类 特 殊蛋白 质 ,具有高效性和 专 一性。 根据 酶 催化反 应 的 类 型,将 酶 分 为 6类 : 1.氧化 还 原 酶 ( oxido-reductases) 催化氧化 还 原反 应 的 酶 ,包括氧化 酶 类 、脱 氢 酶 类 、 过 氧化 氢 酶 、 过 氧化物 酶 等。 酶酶 2转移酶类( transferases) 催化基团的转移 例:谷丙转氨酶( GPT)( EC 2.6.1.2) 3水解 酶 类 ( hydrolases)催化水解反 应 的 酶 4裂解(合) 酶 类 ( lyases) 5异构 酶 类 ( isomerase) 6合成 酶
16、类 ( synthetases合成 酶 类 , 也称 连 接 酶 , ligases ) 主要参与体内氨基酸的代 谢 ; 谷丙谷丙 转转 氨氨 酶酶 ( ALT)与谷草)与谷草 转转 氨氨 酶酶 (AST) 存在部位: 组织细 胞,以肝 细 胞含量最多,其次 为 心肌、 脑 、 肾组织 。 意 义 : ALT位于 细 胞 质 ,其肝内 浓 度 较 血清高 3000倍,血清半寿期 为 4710h,是反映肝 细 胞 损 害的敏感指 标 。 ALT 存在部位:主要分布于心肌,其次 为 肝 脏 、骨骼肌 和 肾脏 等 组织 ,存在于 细 胞 质 和 线 粒体,其中 线 粒体型 AST活性占肝 脏 AS
17、T总 活性 80%左右。 意 义 :同 ALT,肝 细 胞 损伤 加重和(或)累及 线 粒 体, 则 可明 显 升高。 AST 1.急性病毒性肝炎: ALT与 AST均 显 著增高,可达 正常上限 20-50倍,甚至 100倍,以 ALT升高更明 显 , ALT/AST 1,是 诊 断病毒性肝炎重要 检测 手 段。 2.慢性病毒性肝炎: 转 氨 酶 轻 度升高或正常, ALT/AST 1。 3.酒精性肝炎、 药 物性肝炎、脂肪肝等非病毒性肝 炎, 转 氨 酶 轻 度增高或正常,且 ALT/AST 1;酒 精性肝炎 AST显 著升高,可能与酒精 线 粒体毒性及 抑制吡哆 醛 活性有关。 4.肝内
18、、外胆汁淤 积 : 转 氨 酶 活性通常正常或 轻 度 上升。 临临 床意床意 义义 5.急性心肌梗死后 6-8h, AST增高, 18-24h达高 峰,升高可达正常参考 值 上限 4-10倍,与心肌坏 死范 围 和程度有关, 4-5d后恢复。 6.其他疾病:如骨骼肌疾病(皮肌炎、 进 行性肌萎 缩 )、肺梗死、 肾 梗死、 传 染性 单 核 细 胞增多症 , 转 氨 酶 轻 度升高( 50-200) 临临 床意床意 义义 旧称 -谷氨 酰转肽 酶 存在部位:主要存在于 细 胞膜和微粒体, 肾脏 、肝 脏 、胰腺含量丰富。 作用:参与谷胱甘 肽 的代 谢 , 为 催化谷胱甘 肽 上 -谷氨 酰
19、 基 转 移到另一个 肽 或另一个氨基酸上的 酶 。 意 义 :血清中 GGT主要来自肝胆系 统 ,在肝 脏 中广 泛分布于肝 细 胞的毛 细 胆管一 侧 和整个胆管系 统 ,因此当肝内合成亢 进 或胆汁排出受阻 时 GGT可明 显 增高。 参考 值 : 50u/l. -谷氨谷氨 酰转酰转 移移 酶酶 ( GGT) 碱性 环 境下能水解多种磷酸 单酯 化合物的 酶 最适宜 PH: 8.6-10.3 存在部位:主要分布肝、骨骼、 肾 、小 肠 、胎 盘 , 血清中 ALP以游离的形式存在,肝 脏 ALP主要分布 于肝 细 胞的血 窦侧 和毛 细 胆管 侧 微 绒 毛上, 经 胆 汁排入小 肠 。
20、 碱性磷酸碱性磷酸 酶酶 ( ALP) 意 义 :血清 ALP主要来自肝 脏 和骨骼,当胆汁排泄 不 畅 ,毛 细 胆管内 压 升高 时 ,可 诱发 ALP产 生增 多,因而 ALP也是胆汁淤 积 的 酶 学指 标 。骨 组织 中 ALP由造骨 细 胞 产 生,骨疾患(尤新骨生成) 时 血 ALP增高。 参考 值 :成人: 40-110u/l,儿童 350u/l. ALP 血清血清 酶酶 对对 于某些疾病的于某些疾病的 诊诊 断具有重断具有重 要价要价 值值 四、胆汁酸(四、胆汁酸( bile acid,BA)代)代 谢谢 检查检查 胆道系统 肝分泌 胆囊浓缩 (肝胆汁 ) (胆囊胆汁 ) 胆
21、汁 主要有机成分 胆汁酸( 盐 ) 、胆色素、胆固醇、磷脂 脂肪 酶 、磷脂 酶 、淀粉 酶 等 多种 酶 类 药 物、毒性物 质 、重金属 盐 等 转 化 产 物 胆汁与胆汁酸的代胆汁与胆汁酸的代 谢谢 按 结构 分 游离胆汁酸 (free bile acid) 结合胆汁酸 (conjugated bile acid) 胆汁酸 (bile acids)概念: 胆汁酸是存在于胆汁中一大 类 胆 烷 酸的 总 称,以 钠盐 或 钾盐 的形式存在,即胆汁酸 盐 , 简 称胆 盐 (bile salts) 分 类 : 胆汁酸的代胆汁酸的代 谢谢 游离胆汁酸 胆酸 鹅脱氧胆酸 胆汁酸的代谢 结合胆汁酸
22、 牛磺胆酸 甘氨胆酸 胆汁酸的代谢 按 来源 分 初级胆汁酸 (primary bile acid) 是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸 ,包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。 次级胆汁酸 (secondary bile acid) 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7-羟基脱氧 后生成的胆汁酸,包括脱氧胆酸及石胆酸。 胆汁酸的代谢 7a- 脱羟胆酸 脱氧胆酸 初级胆汁酸 次级胆汁酸 7a-脱羟 鹅脱氧胆酸 石胆酸 次级胆汁酸 初级胆汁酸 1. 初级胆汁酸的生成 部位: 肝细胞的胞液和微粒体中 原料: 胆固醇 胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路 限速酶: 胆固醇 7a-羟化酶 胆汁酸
23、的代谢 胆固醇 (27C) 7a-羟化胆固醇 初级胆汁酸 (24C) 结合型初级胆汁酸 7a-羟化酶 过程 胆汁酸的代谢 初 级 胆汁酸由肝利用胆固醇合成。 7 - 羟 化是第一步且是限速步 骤 。由 7 - 羟 化 酶 催化,需氧 ( oxygen)、 NADPH、 细 胞色素 P450, Vit C促 进 该 酶 的作用。 2. 次级胆汁酸的生成与肠肝循环 部位: 小肠下段和大肠 过程 初级胆汁酸 次级胆汁酸肠菌水解脱羟 胆汁酸的代谢 胆汁酸分胆汁酸分 类类 按来源分 类 按结构分类 游离胆汁酸 结合胆汁酸 初级胆汁 酸 胆酸 形成于肝 脏 甘氨胆酸 牛磺胆酸 形成于肝 脏鹅脱氧胆酸 甘氨
24、鹅脱氧胆 酸 牛磺鹅脱氧胆 酸 次级胆汁 酸 脱氧胆酸 形成于肠 道 甘氨脱氧胆酸 牛磺脱氧胆酸 形成于肝 脏石胆酸 甘氨石胆酸 牛磺石胆酸 胆汁酸肠肝循环 胆汁酸随胆汁排入肠腔后,通过重 吸收经门静脉又回到肝,在肝内转变为 结合型胆汁酸,经胆道再次排入肠腔的 过程。 胆汁酸的代谢 生理意义 : 将有限的胆 汁酸反复利 用以满足人 体对胆汁酸 的生理需要 胆汁酸的功能胆汁酸的功能 1.促进脂类的消化与吸收 立体构型 亲水与疏水两个侧面 2.抑制胆汁中胆固醇的析出 胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正 常比值 10 1 3.是胆固醇的主要排泄形式 4.调 控胆固醇的代 谢 胆汁酸抑制 : 胆汁酸生成的限速 酶 7- 羟 化 酶 胆固醇合成的限速 酶 HMG-CoA 还 原 酶 胆汁酸增高 见 于: 1.肝 细 胞 损 害,如急性肝炎、慢性活 动 性肝炎、肝 硬化、肝癌、酒精肝及中毒性肝病; 2.胆道梗阻:如肝内、外的胆道梗阻; 3.门 脉分流: 肠 道中次 级 胆汁酸 经 分流的 门 脉系 统 直接 进 入体循 环 ; 4.进 食后血清胆汁酸可一 过 性增高,此 为 生理 现 象 。 临临 床意床意 义义