《蛋白质与非》PPT课件.ppt
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1、第十章蛋白质与非蛋白含氮化合物的代谢紊乱临床生物化学教研室2012.03第一节体液蛋白质及其代谢紊乱一、血浆蛋白质的分类和功能二、血清蛋白质电泳组分的临床分析三、血浆蛋白质种类及其异常一、血浆蛋白质的功能和分类一、血浆蛋白质的功能和分类蛋白质(蛋白质(protein):是人体内含量和种类最多:是人体内含量和种类最多的物质。有的物质。有10万多种。万多种。(一)蛋白质概述:血浆蛋白质(血浆蛋白质(plasmaprotein):血浆中含量血浆中含量最多的成分。有最多的成分。有1000多种。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。(二)血浆蛋白质的分类(二)血浆蛋白质的分类1
2、.电泳分类法电泳分类法2.功能分类法功能分类法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1、2、和球蛋白区。有时在慢电泳时球蛋白可分为1球蛋白和2球蛋白。白蛋白区的成分包括白蛋白、前白蛋白和部分1脂蛋白;1区包括1抗胰酶蛋白、1脂蛋白、c球蛋白;2区包括触珠蛋白、铜蓝蛋白、2巨球蛋白等;1区包括转铁蛋白、补体3、C4等;2区包括3、2微球蛋白、Fb;区包括IgA、Ig、Ig、CRP等。正常血清蛋白电泳(serumproteinelectrophoresis,SPE)正常参考值:Alb:57%-68%1:1.0%-5.7%2:4.9%-11.2%
3、:7%-13%:9.8%-18.2%2.功能分类法功能分类法运输载体类运输载体类补体蛋白类补体蛋白类血清酶类血清酶类血浆蛋白质血浆蛋白质蛋白酶抑制物蛋白酶抑制物免疫球蛋白免疫球蛋白凝血蛋白类凝血蛋白类蛋白类激素蛋白类激素运输载体类运输载体类:血浆脂蛋白血浆脂蛋白前清蛋白和清蛋白前清蛋白和清蛋白甲状腺素结合球蛋白甲状腺素结合球蛋白皮质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视黄醇结合蛋白转铁蛋白结合珠蛋白结合珠蛋白血色素结合蛋白血色素结合蛋白铜蓝蛋白铜蓝蛋白补体蛋白类:补体蛋白类:补体蛋白补体蛋白CB因子因子D因子因子备解素备解素凝血蛋白类凝血蛋白类:14个凝血因子中的个凝血因子中的1
4、3个均为蛋白质。个均为蛋白质。免疫球蛋白免疫球蛋白:IgG、IgA、IgM、IgD、IgE蛋白酶抑制物蛋白酶抑制物A1-抗胰蛋白酶(抗胰蛋白酶(a1-AT)A1-抗糜蛋白酶(抗糜蛋白酶(a1-ACT)A2-巨球蛋白(巨球蛋白(a2-MG)血清酶类血清酶类:血浆固有酶血浆固有酶LCAT、脂蛋白酯酶、凝血酶原、脂蛋白酯酶、凝血酶原、纤溶酶等纤溶酶等蛋白类激素蛋白类激素胰岛素、胰高血糖素、生长素等胰岛素、胰高血糖素、生长素等3、血浆蛋白质的生理功能:营养:其中的氨基酸缓冲与胶体渗透压:维持血液渗透压运输:类固醇、甲状腺激素、维生素A、D、脂类、金属、微量元素、药物等;免疫与防疫功能:免疫球蛋白、补体
5、凝血与纤溶酶的特殊功能代谢调控(三)影响血浆蛋白质浓度的因素(三)影响血浆蛋白质浓度的因素关于血浆蛋白质的正常参考值1、年龄组的差异AFP、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。对895岁的年龄组分布调查有以下几个特征Alb在50岁以前保持恒定,50岁以后有下降趋势;AAT在男30岁、女40后有上升趋势;a1脂蛋白、AAT40后有上升趋势;Hp随年龄增加而增加;AGM在40岁以前随年龄增加而下降,到年老时又有上升。2、关于性别差异男性成人略高于女性的有:Alb、AAT、IgA等女性略高于男性成人的有
6、:CER、AGM、a1脂蛋白等;在妊娠期明显增高的有:CER、TRF等。3、个体不同时期的差异及个体间的差异、个体不同时期的差异及个体间的差异表: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9.5711-酸性糖蛋白1142转铁蛋白2.591-抗胰蛋白酶3162-巨球蛋白317以以%表示:表示:Alb:57%68%1:1.0%5.7%2:4.9%11.2%:7%13%:9.8%18.2%以以g/L表示:表示:Alb:3552 g/L1:1.04.0 g/L 2:4.08.0 g/L :5.010.0 g/L :6.013.0 g/L
7、(1)血清蛋白电泳的正常组分)血清蛋白电泳的正常组分二、血清蛋白质电泳组分的临床分析1、正常血清蛋白电泳、正常血清蛋白电泳(serumproteinelectrophoresis,SPE)方法:琼脂糖凝胶电泳染料:氨基黑正常血清蛋白电泳图正常血清蛋白电泳图(2)图形分析)图形分析+直接法:电泳染色后,直接观直接法:电泳染色后,直接观察图形的变化,大概判断各察图形的变化,大概判断各区带的增减。如需定量,可区带的增减。如需定量,可进一步脱色、比色。进一步脱色、比色。光密度扫描法:可直接观察光密度扫描法:可直接观察各区带的扫描图形,且可以各区带的扫描图形,且可以以数值表示各组分的含量。以数值表示各组
8、分的含量。(3)怎样判断蛋白电泳图谱)怎样判断蛋白电泳图谱区带的外观:区带的外观:(估算)(估算)区带的浓度:区带的浓度:测定区带测定区带Pr含量(相对值)含量(相对值),洗脱法或直接光密度。,洗脱法或直接光密度。波峰(光密度扫描):波峰(光密度扫描):同一浓度下,波同一浓度下,波峰的高度和宽度与峰的高度和宽度与Pr的纯度密切相关。的纯度密切相关。均一均一Pr:形成一个窄、顶尖和峰高的波:形成一个窄、顶尖和峰高的波峰峰数种数种Pr:形成一个宽、顶平和峰低的波:形成一个宽、顶平和峰低的波峰峰2、异常电泳图谱的临床意义、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异常血清蛋白质电泳图
9、谱的分型及其特征图谱类型图谱类型TPAlb12肾病型肾病型不定不定肝硬化型肝硬化型NNN-融合融合急性炎症急性炎症NNN慢性炎症慢性炎症蛋白质缺乏型蛋白质缺乏型个别区带出现特征性缺乏个别区带出现特征性缺乏M蛋白血症型蛋白血症型在-区带中间出现M蛋白区带(1)(1)急性和慢性炎症急性和慢性炎症主要特征:主要特征:白蛋白减少或正常,白蛋白减少或正常,1 1和和2 2球蛋白增高,球蛋白增高,当有明显的急性炎症病灶时,可显著增高。炎症转为当有明显的急性炎症病灶时,可显著增高。炎症转为慢性时其增加程度减低。慢性时其增加程度减低。球蛋白增高不明显,当炎球蛋白增高不明显,当炎症转为慢性时,可明显增加。症转为
10、慢性时,可明显增加。/N急性炎症型急性炎症型代表疾病代表疾病:慢性胆:慢性胆道感染、慢性泌尿道感染、慢性泌尿系感染、结核病、系感染、结核病、自身免疫性疾病、自身免疫性疾病、过敏性疾病、恶性过敏性疾病、恶性肿瘤等。肿瘤等。慢性炎症型慢性炎症型(2)肾脏疾病)肾脏疾病肾肾脏脏疾疾病病常常有有血血浆浆蛋蛋白白质质的的丢丢失失。蛋蛋白白尿尿包包括括肾小球性、肾小管性和混合性蛋白尿三类。肾小球性、肾小管性和混合性蛋白尿三类。肾肾小小球球性性蛋蛋白白尿尿:以以中中分分子子量量为为主主,如如TRF等等,称称选选择择性性蛋蛋白白尿尿;可可见见于于肾肾小小球球性性肾肾炎炎、糖糖尿尿病、自身免疫性疾病等。病、自身
11、免疫性疾病等。肾肾小小管管性性蛋蛋白白尿尿:主主要要是是相相对对小小分分子子质质量量的的蛋蛋白白质质排排泄泄增增多多,如如:2-微微球球蛋蛋白白(2-M)。可见于肾盂肾炎,肾血管性疾病等。可见于肾盂肾炎,肾血管性疾病等。混混合合性性蛋蛋白白尿尿:兼兼有有肾肾小小球球滤滤过过功功能能与与肾肾小小管管重重吸吸收收功功能能的的障障碍碍。严严重重肾肾病病致致肾肾小小球球失失去去分分子子筛筛作作用用,出出现现非非选选择择性性蛋蛋白白尿尿,可可表表现现为为广广泛的低血浆蛋白质血症。泛的低血浆蛋白质血症。主要特征:主要特征:此图形的分此图形的分子筛效应明显,为子筛效应明显,为典型的选择性蛋白典型的选择性蛋白
12、漏出型图形,其特漏出型图形,其特征为白蛋白明显减征为白蛋白明显减低,低,1 1球蛋白轻度球蛋白轻度增增,2 2球蛋白明显增球蛋白明显增加,加,球蛋减低、球蛋减低、正常或增高。成人正常或增高。成人肾病综合征时肾病综合征时,球球蛋白通常增加,特蛋白通常增加,特别是狼疮性肾炎淀别是狼疮性肾炎淀粉样肾病等,粉样肾病等,球球蛋白则明显增加。蛋白则明显增加。N病理分析:病理分析:肾肾小球小球损伤损伤 AlbTP Alb1(主要是(主要是1 1-AG-AG)2 2-MG-MG、2(3)肝脏疾病)肝脏疾病+()主要特征:主要特征:清蛋白在所有病清蛋白在所有病例中均有不同程度的减低,例中均有不同程度的减低,1、
13、2和和球蛋白正常或降低,球蛋白正常或降低,球蛋白常明显增高,球蛋白常明显增高,区带区带的宽度也明显增加,可见的宽度也明显增加,可见-桥,为本病的特征。根据桥,为本病的特征。根据-桥的程度可将其分为三型。桥的程度可将其分为三型。Alb带带:PA,Alb明显降低明显降低1-带:带:AAT增高显著增高显著,AAG偏偏低低2-带:带:Cp轻度升高,轻度升高,AMG明显明显增增 高;高;Hp偏低偏低-带:带:TRF明显降低明显降低-带:带:IgG弥散性增高,弥散性增高,IgA明显明显升升 高;高;CRP轻度升高。轻度升高。A、肝硬化、肝硬化第第型:型:和和区带连成一片,难于分开,称为区带连成一片,难于分
14、开,称为-桥。此型除桥。此型除见于极少数结缔组织疾病外,几乎全见于肝硬化,如见见于极少数结缔组织疾病外,几乎全见于肝硬化,如见到到-桥,并伴有桥,并伴有1和和2球蛋白减少时可确诊为肝硬化,球蛋白减少时可确诊为肝硬化,故将此型称为故将此型称为肝硬化型肝硬化型。第第型:型:有有-桥存在,但在桥存在,但在与与区带之间仍可见一浅谷,两者区带之间仍可见一浅谷,两者可分开,称为不完全性可分开,称为不完全性-桥,但仅据此尚不能诊断为桥,但仅据此尚不能诊断为肝硬化,仅能作出提示诊断,故将此型称为肝硬化,仅能作出提示诊断,故将此型称为提示肝硬化提示肝硬化型型。第第型:型:为非特异型,为非特异型,与与区带能明显分
15、离,没有形成区带能明显分离,没有形成-桥,桥,与其它原因所致的高与其它原因所致的高球蛋白血症完全不能区别。球蛋白血症完全不能区别。病理分析病理分析:-桥的出现与血清免疫球桥的出现与血清免疫球 蛋白蛋白,特别是特别是IgG、IgA、IgM同时同时增加有关增加有关,其中又以其中又以IgA影响较大影响较大,IgAIgM泳动在泳动在2 2与与之间时之间时,使使 与与区融合而形成区融合而形成-桥。桥。B、原发性肝癌型、原发性肝癌型主要特征:主要特征:白蛋白和白蛋白和1球蛋白之间有一小的甲球蛋白之间有一小的甲胎蛋白带。胎蛋白带。AFP(4)M蛋白血症蛋白血症M蛋白血症:蛋白血症:M蛋白是浆细胞或B淋巴细胞
16、单克隆恶性增殖所产生的一种大量的异常免疫球蛋白或其轻链或重或其轻链或重链片段,链片段,因其多见于多发性骨髓瘤(multiplemyeloma)、巨球蛋白血症(macroglobulinemia)及恶性淋巴瘤(malignantlymphoma),都是以M开头的疾病,故称为“M蛋白”。病人血清或尿液中可出现结构病人血清或尿液中可出现结构单一的单一的M蛋白。蛋白。三种类型:三种类型:免疫球蛋白型:免疫球蛋白型:IgE、IgA、IgM或或IgD的一种的一种轻链型:由于轻链型:由于K或或轻链轻链合成超合成超过过重重链链,而游,而游离于血清离于血清重重链链型:型:浆细浆细胞只胞只产产生免疫球蛋白的重生免
17、疫球蛋白的重链链或有缺陷的重或有缺陷的重链链主要特征:主要特征:在电泳图形上,出现异常浓 集色泽深染的窄区带,此区带多出现在或区,在区高与宽的比例2,区则1(正常时小于此比例),其他区带明显减少,偶见于区。用光密度计扫描,可见到尖锐的高峰。(其宽窄是与(其宽窄是与ALBALB区带相较,若大致相区带相较,若大致相 等或窄,应考虑等或窄,应考虑M M蛋白)蛋白)IgG IgG 型多发性骨髓瘤型多发性骨髓瘤M区带区带w特点特点:多出现于多出现于到慢到慢区,且较区,且较IgA或或 IgM形成的形成的M蛋白区带窄而浓集。如果浓度很高,可形成象小波蛋白区带窄而浓集。如果浓度很高,可形成象小波浪的蛋白带。浪
18、的蛋白带。IgA型多发性骨髓瘤型多发性骨髓瘤M区带区带特点:特点:可出现于可出现于2、区。多出现区。多出现和和之间。之间。代表性疾病:多发性骨髓瘤、原发性巨球蛋代表性疾病:多发性骨髓瘤、原发性巨球蛋白血症、重链病、轻链病、自身免疫性疾病、白血症、重链病、轻链病、自身免疫性疾病、淋巴肉瘤、良性淋巴肉瘤、良性M M蛋白血症等。蛋白血症等。(5)双白蛋白血症)双白蛋白血症主要特征:在白蛋白部位有两主要特征:在白蛋白部位有两个区带,光密度计扫描出现双个区带,光密度计扫描出现双峰,呈剪刀状。峰,呈剪刀状。产生原因:双白蛋白血症分产生原因:双白蛋白血症分为持久型和暂时型两种。持久为持久型和暂时型两种。持久
19、型主型主要是一种家族性血清蛋白要是一种家族性血清蛋白异常的疾病,极少见,为异常的疾病,极少见,为常染常染色体不完全显性遗传;而暂时色体不完全显性遗传;而暂时型主要是指肾功型主要是指肾功能不全的患者在治疗期间使用能不全的患者在治疗期间使用大剂量的大剂量的-内酰胺类内酰胺类抗生素,抗生素,可形成快泳动性的白蛋白成分,可形成快泳动性的白蛋白成分,治疗中断治疗中断即逐渐消失。即逐渐消失。(6)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,1、2球蛋白明显增高,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
20、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,1巨球蛋白为正常人的3.5倍,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。(7)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:Alb44
21、.2%();14.6%(N);214.6%()18.3%();18.3%(N);(8)1球蛋白缺陷型球蛋白缺陷型主要特征:主要特征:1球蛋白明显降低,有时球蛋白明显降低,有时可接近零,血清总蛋白及可接近零,血清总蛋白及其它各组其它各组分的蛋白通常没有明显变化。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产生原因:此病通常认为是先天性或家族性的,系由于或家族性的,系由于1抗胰抗胰蛋白酶蛋白酶合成低下所致。因为血中合成低下所致。因为血中1抗胰蛋白抗胰蛋白酶减少酶减少或缺乏,致使血中或组织中或缺乏,致使血中或组织中的胰蛋白酶活性相对增的胰蛋白酶活性相对增加,肺结缔加,肺结缔组织破坏亢进,
22、对青年可以发生肺气组织破坏亢进,对青年可以发生肺气肿肿,当合并感染时,可见白蛋白减,当合并感染时,可见白蛋白减低,但由于低,但由于1抗胰抗胰蛋白酶减少,即蛋白酶减少,即使有炎性病灶,使有炎性病灶,1区带也不增加。区带也不增加。(9)2球蛋白缺陷型球蛋白缺陷型主要特征:主要特征:2球蛋白带有时可轻度减球蛋白带有时可轻度减低,其它组分多正常。低,其它组分多正常。产生原因:在此区带出产生原因:在此区带出现缺陷的主要有结合珠蛋现缺陷的主要有结合珠蛋白、血浆白、血浆铜蓝蛋白,分别铜蓝蛋白,分别称无结合珠蛋白血症和铜称无结合珠蛋白血症和铜蓝蛋蓝蛋白缺乏症。前者极少白缺乏症。前者极少见,没有特别症状,有时见
23、,没有特别症状,有时可伴有轻度贫血。铜蓝蛋可伴有轻度贫血。铜蓝蛋白缺陷已知有白缺陷已知有Willson氏氏病,特别在肝、脑和角膜病,特别在肝、脑和角膜较多。较多。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。功能:营养半衰期12小时;运载结合T3、T4、结合维生素A。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。2、白蛋白(aibumin,Alb):由肝实质细胞合成,半衰期1519天,含量最多的蛋白质,
24、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(SS),不含糖的组分。功能运载: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);营养:内源性氨基酸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。临床意义可以作为个体营养状态的评价指标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;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;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
25、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。白蛋白的遗传变异:已发现20多中种。3、a1酸性糖蛋白(AAG):分子量近4万,含糖约45%,pI为,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
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