第八章 肝膽疾病的生物化學(xué)檢驗(yàn)

1、衛(wèi)生部“十二五”規(guī)劃教材全國(guó)高等醫(yī)藥教材建設(shè)研究會(huì)規(guī)劃教材 皖南醫(yī)學(xué)院章堯掌握:黃疸的發(fā)生機(jī)制和各型黃疸的代謝特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷要點(diǎn);肝膽疾病實(shí)驗(yàn)室主要生化檢查指標(biāo)以及在肝膽疾病診斷和鑒別診斷中的臨床應(yīng)用及其評(píng)價(jià)。熟悉:肝臟主要生物化學(xué)功能及其在肝細(xì)胞損傷時(shí)的代謝變化;膽汁酸代謝及在肝膽疾病診斷中的應(yīng)用。了解:肝臟功能實(shí)驗(yàn)室檢查項(xiàng)目篩選的原則。 一、肝臟主要生化功能及其代謝紊亂二、膽紅素與膽汁酸代謝及其異常三、肝膽疾病的主要生化檢驗(yàn)指標(biāo)四、生化檢驗(yàn)指標(biāo)在肝膽疾病中的應(yīng)用第一節(jié)肝臟主要生化功能及其代謝紊亂肝臟的主要生物化學(xué)功能1. 合成與分泌功能2. 加工與儲(chǔ)存功能3. 生物轉(zhuǎn)化功能4. 激素

2、的滅活肝膽疾病的主要代謝紊亂(一蛋白質(zhì)代謝異常急性肝損害時(shí),血漿蛋白質(zhì)濃度變化不大;慢性肝病時(shí)-血漿清蛋白降低,-球蛋白升高,出現(xiàn)清蛋白與球蛋白(A/G的比值降低,甚至倒置。-血漿尿素水平呈低值。-血氨增高。-支鏈氨基酸和芳香族氨基酸的比值下降。(二糖代謝異常磷酸戊糖途徑和糖酵解途徑相對(duì)增強(qiáng),血中丙酮酸含量可顯著上升嚴(yán)重肝病時(shí)糖有氧氧化及三羧酸循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)失常血糖濃度難以維持正常水平糖耐糖曲線異常,可呈低平型、高峰型、高坡型等異常曲線血清半乳糖濃度增高脂類消化吸收不良肝內(nèi)脂肪氧化分解降低或脂肪合成增多或磷脂合成障礙,不能有效合成脂蛋白輸出,脂肪在肝細(xì)胞內(nèi)沉積而形成脂肪肝糖代謝異常,脂肪動(dòng)員增加,導(dǎo)

3、致酮血癥血漿膽固醇酯/膽固醇的比值下降血漿脂蛋白電泳譜異常,出現(xiàn)低密度脂蛋白(LDL積累可出現(xiàn)異常的脂蛋白X(Lp-X1.膽紅素(bilirubin來源與生成體內(nèi)的鐵卟啉化合物血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、過氧化氫酶及過氧化物酶。 膽紅素來源1衰老的RBC破壞、降解2無效紅細(xì)胞生成3非血紅蛋白的血紅素蛋白質(zhì)(細(xì)胞色素、過氧化物酶、肌 紅蛋白等分解主流膽紅素(80% 分流膽紅素(20%衰老的RBC網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)肝、脾、骨髓(微粒體、胞液Hb珠蛋白血紅素氨基酸膽綠素CO和鐵血紅素加單氧酶O2、NADPH膽紅素a膽綠素還原酶膽紅素的性質(zhì):親脂疏水,對(duì)大腦具有毒性作用NNNNHOOCFe2+HOOC2O

4、 2NADP H+H+NADP +CO +H 2OFe 3+H NH NPNP H NO ONADP H+H+NADP +H NH NH NOOHH血紅素膽綠素膽紅素血紅素加氧酶膽綠素還原酶H N膽紅素的生成過程N(yùn)N H NNOCOOOHCOHHO HH C10膽紅素空間結(jié)構(gòu)示意圖.膽紅素轉(zhuǎn)運(yùn)膽紅素-清蛋白復(fù)合體(主要 膽紅素-1-球蛋白(少部分運(yùn)輸形式競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合劑-如磺胺藥,水楊酸,膽汁酸等意義增加膽紅素在血漿中的溶解度,便于運(yùn)輸。 限制膽紅素自由通過生物膜產(chǎn)生毒性作用膽紅素在肝細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)變1攝取-膽紅素可以自由雙向通透肝血竇肝細(xì)胞膜表面進(jìn)入肝細(xì)胞。肝細(xì)胞攝取膽紅素 的有效性取決于肝細(xì)胞膜上特異

5、的載體蛋白肝細(xì)胞內(nèi)兩種受體蛋白-Y 蛋白和Z 蛋白 以“膽紅素-Y 蛋白”(膽紅素-Z 蛋白形式送至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。這是一個(gè)耗能的可逆的過程。肝內(nèi)運(yùn)輸轉(zhuǎn)化部位:滑面內(nèi)網(wǎng)質(zhì)反應(yīng):結(jié)合反應(yīng)(主要結(jié)合物為UDPGA酶:葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶。產(chǎn)物:主要為雙葡萄糖醛酸膽紅素,另有少量單葡萄糖醛酸膽紅素、硫酸膽紅素,統(tǒng)稱為結(jié)合膽紅素。目的:既有利于膽紅素隨膽汁排泄,又限制其通過生物膜而起到解毒作用。+UDP -葡糖醛酸UDP-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶膽紅素葡糖醛酸二酯+ UDP(90 95%膽紅素+UDP -葡糖醛酸膽紅素葡糖醛酸一酯+UDP(510%UDP-葡糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶葡糖醛酸膽紅素的生成15H NH NNH NOO

6、HHCH 2CH 2CH 2COOCH 2CO OH O H HOHHOOC H HOH O OHH H HOHH COOHHH膽紅素葡糖醛酸二酯的結(jié)構(gòu)C 10排泄結(jié)合膽紅素通過毛細(xì)膽管膜上的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)載體,從肝細(xì)胞毛細(xì)膽管排泄入膽汁中,再隨膽汁排入腸道。轉(zhuǎn)運(yùn)形式:逆濃度梯度的能量依賴的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。結(jié)合膽紅素與未結(jié)合膽紅素的區(qū)別未結(jié)合膽紅素結(jié)合膽紅素別名間接膽紅素直接膽紅素與葡萄糖醛酸結(jié)合未結(jié)合結(jié)合與重氮試劑反應(yīng)慢或間接反應(yīng)迅速、直接反應(yīng)溶解度小大經(jīng)腎隨尿排出不能能細(xì)胞毒作用大無膽紅素在腸管中的變化及其腸肝循環(huán)結(jié)合膽紅素膽素原-葡萄糖醛酸苷酶葡萄糖醛酸還原膽素氧化 膽素原:中膽素原,糞膽素原,

7、d -尿膽素原膽素:i -尿膽素,糞膽素,d -尿膽素游離膽紅素N H NPP NHO OHHH 膽紅素HH+8Hd-尿膽素原+8HH NH NH NPP NHOOHHHH NNH NPP NHOOHHH H NHHHHH HHHH中膽素原(i-尿膽素原d-尿膽素H NH NPPNHO OH HHH NH HH H HHHHH糞膽素原(l-尿膽素原+4H2H2H中膽素(i-尿膽素HH膽素原與膽素的生成反應(yīng)膽素原腸肝循環(huán)的概念腸道中有少量的膽素原可被腸粘膜細(xì)胞重吸收,經(jīng)門靜脈入肝,其中大部分再隨膽汁排入腸道,形成膽素原的腸肝循環(huán)(bilinogen enterohepatic circulati

8、on。血紅蛋白珠蛋白血紅素NADPH+H +NADP+膽綠素膽紅素2O 2H 2OFe 3+CONADPH+H +NADP+膽紅素-清蛋白 復(fù)合物膽紅素配體蛋白膽紅素-配體蛋白 復(fù)合物葡糖醛酸膽紅素UDPGA UDP 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)胞液肝細(xì)胞單核-吞噬細(xì)胞血液腸管葡糖醛酸膽紅素葡糖醛酸膽紅素膽素原膽素原(少量膽素腎小部分大部分膽素原O 2O 2膽素(10% 20%2% 5% 膽紅素代謝紊亂與黃疸1黃疸的概念:凡能引起膽紅素生成過多、或肝細(xì)胞對(duì)膽紅素的攝取、結(jié)合和排泄過程發(fā)生障礙等因素均可使血中膽紅素增高,而出現(xiàn)高膽紅素血癥(hyperbilirubinemia。膽紅素是金黃色色素,當(dāng)血清中濃度高時(shí),則

9、可擴(kuò)散入組織,組織被染黃,稱為黃疸(jaundice。隱性黃疸:< 34.2 mol/L,外觀看不出。顯性黃疸:34.2 mol/L,有黃染的現(xiàn)象。黃疸的類型根據(jù)肉眼可否見到黃染現(xiàn)象分為:-顯性黃疸和隱性黃疸。根據(jù)發(fā)病原因可分為:-溶血性、肝細(xì)胞性和梗阻性黃疸。根據(jù)病變部位可分為:-肝前性、肝性和肝后性黃疸。根據(jù)血中升高的膽紅素的類型分為:-高未結(jié)合膽紅素性黃疸及高結(jié)合膽紅素性黃疸。黃疸的成因與發(fā)生機(jī)制膽紅素形成過多肝細(xì)胞處理膽紅素的能力下降膽紅素在肝外的排泄障礙1膽紅素形成過多-溶血性黃疸 成因溶血性:先天性的紅細(xì)胞膜、血型不合輸血、脾亢等溶血。非溶血性:如惡性貧血、珠蛋白生成障礙等無

10、效造血。代謝特點(diǎn)血中未結(jié)合膽紅素含量增高;總膽紅素升高,結(jié)合膽紅素僅為總膽紅素的20%。未結(jié)合膽紅素不能由腎小球?yàn)V過,故尿中無膽紅素排出。肝最大限度地處理和排泄膽紅素,因而腸道中形成的膽素原增多,糞便排出的膽素原也增多,糞便顏色加深。尿中排出的膽素原也相應(yīng)增加,膽紅素陰性。-高未結(jié)合膽紅素血癥(2肝細(xì)胞處理能力下降-肝細(xì)胞性黃疸成因膽紅素?cái)z取障礙膽紅素結(jié)合障礙膽紅素轉(zhuǎn)運(yùn)障礙膽紅素排泄障礙臨床上可見于新生兒生理性黃疸,肝內(nèi)膽汁淤滯、感染、化學(xué)試劑、毒物、腫瘤等導(dǎo)致的肝病以及先天性遺傳缺陷如Gilbert綜合征、Crigler-Najjar綜合征等。代謝特點(diǎn)血中兩種膽紅素含量都增高?？偰懠t素升高,

11、結(jié)合膽紅素占總膽紅素的35%以上。結(jié)合膽紅素可由腎小球?yàn)V過,尿中出現(xiàn)膽紅素。結(jié)合膽紅素在肝內(nèi)生成減少,糞便顏色變淺。尿中膽素原含量變化不定。一方面是從腸吸收的膽素原不能有效地隨膽汁排出,使血中膽素原增加,尿中膽素原增加;另一方面是肝實(shí)質(zhì)性損傷及炎癥、腫脹等造成肝、膽管阻塞,結(jié)合膽紅素不能排入腸道,尿中膽素原減少。-高未結(jié)合和結(jié)合膽紅素血癥3膽紅素排泄障礙-阻塞性黃疸成因膽道梗阻致膽紅素排泄障礙。如膽結(jié)石、膽道蛔蟲或腫瘤壓迫以及Dubin-Johnson綜合征等所致的膽道梗阻代謝特點(diǎn)血中結(jié)合膽紅素含量增高,總膽紅素升高,結(jié)合膽紅素占總膽紅素的50%以上。結(jié)合膽紅素能被腎小球?yàn)V過,尿中出現(xiàn)膽紅素。

12、膽紅素不易或不能隨膽汁排入腸道,因而腸腔膽素原很少或缺失,糞便顏色變淺或呈灰白色。尿中排出的膽素原也相應(yīng)變少,膽紅素陽(yáng)性。-高結(jié)合膽紅素血癥icterus neonatorum生下后,血液內(nèi)原來過多的紅細(xì)胞被破壞,未結(jié)合膽紅素生成過多。肝細(xì)胞內(nèi)載體蛋白Y蛋白少,肝細(xì)胞攝取未結(jié)合膽紅素的能力不足。肝細(xì)胞內(nèi)膽紅素葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶生成不足,結(jié)合膽紅素生成少。肝細(xì)胞膽汁分泌器發(fā)育不完善,對(duì)肝膽汁分泌的潛力不大。母乳中含有孕二醇,對(duì)葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶有抑制作用。黃疸的實(shí)驗(yàn)室檢查膽紅素代謝實(shí)驗(yàn)(見表1血清酶學(xué)檢查血脂分析血液學(xué)檢查(見表21 三種類型黃疸的實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷指標(biāo)正常溶血性黃疸肝細(xì)胞性黃疸阻塞

13、性黃疸血清膽紅素總量<1mg/dl >1mg/dl >1mg/dl >1mg/dl 結(jié)合膽紅素00.8mg/dl 游離膽紅素<1mg/dl 尿三膽尿膽紅素+ + + +尿膽素原少量不一定尿膽素少量不一定糞便顏色正常深變淺或正常完全阻塞時(shí)陶土色表2 肝細(xì)胞性黃疸和梗阻性黃疸實(shí)驗(yàn)室鑒別診斷目肝細(xì)胞性黃疸梗阻性黃疸血清蛋白電泳圖譜Alb減少,球蛋白 球蛋白明顯脂蛋白X 多為陰性明顯血清酶學(xué)ALT 肝炎急性期 正?；蛟龈逜LP 正?；蜉p度增高明顯升高LAP 可增高明顯升高-GT 可增高明顯升高其他方面凝血酶原時(shí)間延長(zhǎng),VitK不能糾正延長(zhǎng),VitK可以糾正膽固醇降低,尤其

14、CHE明顯降低增高CA/CDCA 1 11.膽汁酸的類型按結(jié)構(gòu)分 按來源分游離膽汁酸(free bile acid-CA,CDCA,DCA,LCA 結(jié)合膽汁酸(conjugated bile acid-與甘氨酸或牛磺 酸結(jié)合初級(jí)膽汁酸(primary bile acid-CA,CDCA次級(jí)膽汁酸(secondary bile acid-DCA,LCA概念:-是肝細(xì)胞以膽固醇為原料直接合成的膽汁酸.類型:-膽酸(CA、鵝脫氧膽酸(CDCA及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸。部位:-肝細(xì)胞的胞液和微粒體中原料:-膽固醇膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸是其在體內(nèi)代謝的主要去路概念:-在腸道細(xì)菌作用下初級(jí)膽汁酸7-羥基脫氧后生成的

15、膽汁酸類型:-脫氧膽酸(DCA 、石膽酸(LCA及相應(yīng)結(jié)合型膽汁酸部位:-小腸下段和大腸膽汁酸代謝7羥化酶12羥化酶膽固醇7羥膽固醇7羥4膽固烯3酮7,12二羥4膽固烯3酮脫氧膽酸(3,7二羥膽固烷酸,CDCA 膽酸(3,7,12 三羥膽固烷酸,CA 還原、側(cè)鏈修飾氧化異構(gòu)1初級(jí)膽汁酸形成2次級(jí)膽汁酸形成H COOHO H OHOH 3127膽酸COOH OH3127脫氧膽酸初級(jí)膽汁酸次級(jí)膽汁酸41初級(jí)膽汁酸H COOHO H OH3127鵝脫氧膽酸H COOHO H 3127石膽酸次級(jí)膽汁酸423. 膽汁酸腸肝循環(huán)概念:膽汁酸隨膽汁排入腸腔后,通過重吸收經(jīng)門靜脈又回到肝,在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合型膽

16、汁酸,經(jīng)膽道再次排入腸腔的過程。意義:將有限的膽汁酸反復(fù)利用以滿足人體對(duì)膽汁酸的生理需要,促進(jìn)脂類的消化吸收。膽汁酸腸肝循環(huán)的過程膽固醇結(jié)合膽汁酸(合成0.40.6g/d代謝池35g/d膽汁酸代謝異常肝膽疾病時(shí)的代謝異常腸道疾病時(shí)的代謝異常高脂蛋白血癥時(shí)的代謝異常膽汁酸代謝遺傳性缺陷TBA1. 肝膽疾病患者,血清膽汁酸水平無區(qū)別升高2. 對(duì)肝功能評(píng)估具有較高的診斷靈敏度,可作為檢測(cè)慢性肝炎中肝損傷的一個(gè)敏感指標(biāo),用來區(qū)分活動(dòng)性與非活動(dòng)性肝炎。3. TBA檢測(cè)可用來區(qū)別高膽紅素血癥和膽汁淤積4. CA/CDCA比值可作為膽道梗阻性病變和肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞性病變的鑒別指標(biāo)。比值>1,見于膽道梗阻性病變;反之,見于肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞性病變。TBA在小腸疾病時(shí),可引起膽汁酸代謝異常,如回腸切除、炎癥或分流(如造漏等,因膽汁酸的腸肝循環(huán)受阻,膽汁酸回到肝臟的量減少,血清膽汁酸水平降低;同時(shí),由于膽汁酸返回肝臟減少,反饋抑制減弱,致肝臟膽汁酸的合成加速,血清膽固醇濃度減低?？梢娧迥懼崴浇档褪腔啬c功能紊亂的一個(gè)反映。膽汁酸的生成是內(nèi)源性膽固醇的主要代謝去路,而膽汁酸的合成又依賴自身的負(fù)反饋調(diào)控。肝細(xì)胞依靠膽汁酸的乳化及其形成的混合微團(tuán)作用而隨膽汁分泌排泄膽固醇,因此膽汁酸的合成和分泌必然影響膽固醇的排泄。膽汁酸協(xié)助