临床生物化学

第十章肝胆疾病的生物化学与实验诊断附院检验科李兴武第十章临床生物化学2第一节概述一、肝细胞的正常代谢功能•肝脏是人体内体积最大的实质性腺体,代谢功能复杂(线粒体、内质网、核蛋白体及大量酶类）线粒体—三羧酸循环、呼吸链、氧化磷酸化等溶酶体—与肝细胞溶解与坏死、胆红素分泌等高尔基体—分泌排泄代谢产物及合成糖蛋白等•肝细胞膜构成：蛋白质与磷脂等,指状突起使相邻肝细胞相互连接;有利于物质交换;胆汁成份的排泄•肝细胞合成功能:血浆蛋白质(ALBFibPT)第一节一肝细胞的正常代谢功能第十章临床生物化学3•丰富的氨基酸代谢酶类：食物吸收及组织蛋白分解的AA肝脏→摄取→转氨基、脱氨基、转甲基、脱硫和脱羧→酮酸及其它化合物；肝功严重障碍→血AA↑,血氨↑,尿素↓•维持血糖浓度:糖元的合成与分解;糖异生:甘油,乳酸,AA→GLU或糖原第一节一肝细胞的正常代谢功能第十章临床生物化学4•脂类代谢:消化,吸收,运输,合成及分解;可合成TG,PL,CHO,进一步合成VLDL,HDL•与维生素及激素的代谢:A,D,E,K及B在肝内储存；类固醇激素在肝内灭活，肝功能受损时激素在体内堆集，造成激素调节功能紊乱第一节一肝细胞的正常代谢功能第十章临床生物化学5二、枯否细胞(Kupffercell,KC)的功能•即肝窦内的巨噬细胞•特点:内质网及核膜上有内源性过氧化物酶•功能：分泌多种细胞因子(转化生长因子TGF、肝细胞HGF、IL-6、IL-1)；吞噬消灭病原微生物、清除机体内毒素，调节免疫功能及炎症反应等；调控组织和基质修复、调控肝细胞、肝储脂细胞的增殖和合成细胞外基质等。第一节二枯否细胞的功能第十章临床生物化学6三、肝细胞损伤时的代谢障碍（一）肝细胞损伤时蛋白质代谢的变化•正常人：每天合成10g左右•肝功受损时：ALB及A/G、-G、血氨、尿素•重症肝炎及急性黄色肝萎缩：、及球蛋白•肝细胞损伤：胞质、线粒体内酶血血液中多种酶活性第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍第十章临床生物化学7（二）肝细胞损伤时的脂类代谢变化•脂肪肝的形成：TG在肝中合成及向循环中释放脂肪在肝脏中蓄积磷脂酰胆硷磷脂及VLDL合成障碍肝脂肪体循环TG在肝细胞内堆积•重度肝C损伤CHO合成，如肝C炎症及变性坏死等•慢性肝损伤:糖利用,脂肪分解↑酮症第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍第十章临床生物化学8*酶活性改变：有部分，部分*特点：磷酸戊糖途径及糖酵解相对，有氧氧化及三羧酸循环血丙酮酸*慢肝时酮戊二酸。*不同肝病时糖耐量曲线呈低平，高峰高坡型，第一节三、肝细胞损伤时的代谢障碍（三）肝C损伤时糖代谢的变化第十章临床生物化学9第二节肝的生物转化功能•生物转化作用：外来异物(毒物、药物、胺类)及内生物质大部分在肝内有关酶的催化下，使上述物质的极性或水溶性增加，有利于从尿中排出，同时改变了它们的毒性或药理作用，这些物质在体内（肝细胞微粒体内）的代谢转变过程；第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学10•种类：人体接触各种化学物质(63000种),有药物、毒物或致癌物；生物转化部位：肝内生物转功能最强，其次还有肾、胃肠道、肺、神经、皮肤等，均含有生物转的酶系。第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学11一、生物转化的反应类型分两相反应：见表10－1P230•第一相：氧化、还原、水解反应:毒物、药物肝细胞先氧化，有些水解，有些还原使非极性物质有极性物质，使其易溶于水增加其排泄，使毒物解毒或活化，药物，药物活化或灭活。•第二相：结合反应第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学12表10－1生物转化反应的一般类型反应性质细胞内酶的主要定位羟化反应微粒体脱烷反应微粒体环氧化反应微粒体脱硫反应微粒体脱卤反应微粒体醇氧化反应胞液为主、微粒全少数醛氧化反应胞液、线粒体脱氨反应微粒体、线粒体还原醛还原反应胞液偶氮还原反应微粒体硝基还原反应微粒体、胞液水解酯水解反应微粒体、胞液酰胺水解反应微粒体、胞液葡萄糖醛酸结合微粒体甘氨酸结合线粒体乙酰化反应胞液甲基化反应胞液谷胱甘肽反应胞液硫酸结合胞液反应类型结合第一相反应第二相反应氧化第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学13(一)第一相反应•1、氧化反应：肝C的微粒体、线粒体及胞液中进行，酶系以加单氧酶系、胺氧化酶系、脱氢酶系；以细胞色素P450为重要成份的加单氧酶系：氧分子中的一个氧原子掺入到底物中，另一个氧原子使NADPH氧化生成水，一种氧分子发挥两种功能，只有一个氧原子参加反应。第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学142、还原反应：•偶氮还原酶：在微粒体内,NADPH供氢,在有氧条件下生成胺,酶属P450酶类。•硝基还原酶:在肝肾肺微粒体中,FAD型还原酶,厌氧条件下由NADH供氢使硝基苯及氯霉素还原成-NH2。3、水解作用:酶类,酰胺类及糖苷类药物在酯酶,酰胺酶,糖苷酶作用下水解.第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学15(二)第二相反应•概念:具有极性基因的有机毒物或药物,大多与体内其他化合物或基因相结合,从而遮盖了药物或毒物分子中的功能基因,使其生物活性,分子大小及溶解度等发生改变,即生物转化中的结合反应.•作用:耗能反应,保护机体,维持内环境.•场所:微粒体,胸液和线粒体内.•形式:葡萄糖醛酸结合,硫酸结合,乙酰基结合,甲基结合,谷胱甘肽给等.P232表10-4第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学16二致癌物质的生物转化(一)致癌物的分类:1.人工合成:•芳香类化合物:苯并芘(烃类),二甲基氨基偶氮苯(偶氮类,奶油黄).•杂环化合物:1-氧-4-硝基喹啉•脂肪族化合物:芥子气•有机卤化物及无机物:666及砷化物•亚硝基化合物:二乙基亚硝胺及亚硝酸盐类第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学172.微生物产生:黄曲霉素B1最强(真菌毒素)3.植物中:苏铁苷,香樟素4.食物加热中产生:谷氨酸加热Glu-p-25.肠道菌作用产生:如胺类与亚硝酸盐亚硝胺类·致癌物在体内需经过转化,加上人体内细胞基因突变,基因表达紊乱，表型异常，细胞形态及生物活性改变细胞癌变（二）致癌物的生物转化主要在肝细胞微粒体内，可被激活成为致癌物，也可被灭活而排泄（P233表10-5）第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学18三、药物的生物转化•场所：肝细胞滑面内质网内（芳香环羟化）（偶氮基还原）（还原）毒性化水合氯醛三氯乙醇（催眠作用）扑热息痛经N－羟化，还原后可与核酸结合引起肝细胞坏死代谢活化偶氮磺胺磺胺（抗菌作用）药理活性消失苯巴比妥羟基苯巴比妥（催眠作用消失）第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学19四、毒物的生物转化P235表10-7•过程：第一相单氧酶系氧化而活化,第二相与毒物结合后排泄体外。1、毒物代谢活化•二甲基苯CytP450系对-甲基苯甲醛•乐果CytP450系氧乐果2、毒物解毒•乐果酰胺酶乐果酸＋甲胺•甲苯苯甲酸甘氨酸、ATP、CoA马尿酸第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学20五、有关生物转化与排泄功能的肝功能试验（一）溴酚排泄试验（BSP，磺溴酞钠）•主要看肝细胞功能是否障碍,急,慢性肝炎及肝硬化,肝昏迷时滞留.（二）靛青（ICC）排泄试验•内源物如:肝汁酸,肝红素,肝固醇等及外源物如药物,毒物,染料等在肝内适当代谢后排出体外,若肝细胞损害则排泄功能减退.第二节肝的生物转化功能第十章临床生物化学21第三节肝与胆汁酸代谢•按胆汁中的存在形式分类:五种•按来源分类:初级胆汁酸:胆酸(CA)及鹅脱氧胆酸(CDCA)次级胆汁酸:脱氧胆酸(DCA),石胆酸(LCA)及熊脱氧胆酸(UDCA)。•合成:以胆固醇为原料合成初级胆汁酸肠道形成次级胆汁酸.•作用:具有亲水性和疏水性,对脂类的消化吸收及胆汁中胆固醇溶解起重要作用第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学22胆汁酸的肠肝循环：肠管内初级及次级胆汁酸被重吸收入血(回肠部主动，其余被动)，吸收的胆汁酸经门静脉入肝，被肝细胞摄取，游离型胆汁酸被重新合成结合型胆汁酸，再随胆汁排入肠管。可反复利用胆汁酸，最大限度地发挥其作用。第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学23一胆汁酸代谢异常与疾病的关系•肝细胞损伤或胆道阻塞时:肝胆疾病时,肝实质细胞病变(CA/CDCA)变小.例：石胆酸毛细胆管膜上的Na+,K+-ATP酶活性;使胆汁粘度胆汁淤滞.第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学24•胆汁酸与高脂蛋白血症:1在肝细胞内由胆固醇转变而来，是内源性胆固醇的主要代谢去路。2胆汁酸的代谢影响胆固醇的代谢（CHO1～5g/d,0.4~0.6g转变为胆汁酸）。3对食物中CHO的吸收起协调作用,吸收的CHO影响体内CHO的合成。第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学25二、血清胆汁酸测定的临床意义1、方法：①气-液色谱(GLU):火焰离子化、电子捕获、碎片质谱法、质量色谱法。②放射免疫(RIA)③高效液相层析法(HPLC):折射计、电化学、紫外④酶联免疫(EIA):分光光度、荧光法⑤酶法：分光光度、荧光法、生物发光（测血清总胆汁酸TBA）第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学262测定意义:(1)CA：参考值:4.6umol/L①急性病毒性肝炎:与ALT平行,治疗后ALT正常,但CA仍高,评价急性肝炎恢复情况.②慢肝:慢迁肝时较ALT敏感,③肝硬化:常规肝功正常,但CA高于正常.④肝癌:明显,阳性率达100%,40±10umol/L⑤餐后2小时:胆汁在回肠末端被吸收进入肝循环,若肝细胞受损时此功能低下,而进入血液,其比空腹更能反映肝C轻微损伤第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学27(2)CA,CDCA及CA/CDCACDCA参考值0.46~5.9umol/L,比值0.34~1.22①急性肝炎早期:CA,CDCA急剧。②慢性肝炎:CA/CDCA1表示预后不良,CA/CDCA1表示好转或肝功改善。③胆道阻塞时:CA及CDCA(CA/CDCA1)④肝实质细胞损伤：CA/CDCA1.故CA/CDCA比值可作为肝胆阻塞性疾病与肝实质性疾病的鉴别指标。第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学28(3)TBA测定:•方法:酶法;正常值:0~20umol/L•肝脏疾病及孕妇体检(4)胆汁酸负荷试验:(熊去氧胆酸UDCA)•检出率:肝硬化100%,慢活肝92%~100%,慢肝(非活动型)70%~82%.(5)尿胆汁酸测定:血中则尿中•以每gCr含量报告第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学29第三节肝与胆汁酸代谢第十章临床生物化学30第四节胆红素代谢与黄疸一、胆红素的来源、生成与运输(一)胆红素的来源与生成用14C标记的甘氨酸的示踪实验及其他实验研究的结果表明，胆红素来源有：1、大部分胆红素是由衰老的RBC破坏、降解而来。由衰老RBC中Hb的辅基血红素降解而产生的占75％。2、小部分来自组织（主要肝细胞）中非血红蛋白的血红素蛋白质（细胞色素P450、b5、过氧化物酶等）第四节胆红素代谢与黄疸第十章临床生物化学313、极小部分是在造血过程中，骨髓内作为造血原料的Hb或血红素在未成为成熟RBC之前少量分解，即无效造血产生的胆红素。胆红素的生成：1、衰老的RBC在网状内皮系统被破坏，去除蛋白后而分离出血红素。第四节胆红素代谢与黄疸第十章临床生物化学322、血红素在网状内皮系统微粒体内的血红素加氧酶的作用下将血红素卟啉环氧化断裂，释出CO和铁，产生胆绿素。3、胆绿素在胆绿素还原酶催化下生成胆红素Ⅸa.血红素→胆绿素→还原为胆红素→进一步被结合,排泄,整个过度1~2分钟.第四节胆红素代谢与黄疸第十章临床生物化学33(二)胆红素的运输*运输形式:胆红素与ALB结合(可逆的)及少部分α2-球蛋白结合,20~25mg/100ml血浆ALB.*与ALB结合的价值:一是改变了胆红素的脂溶性;二是限制它自由通过生物膜,不会使游离胆红素→组织细胞产生细胞毒作用.*胆红素在血浆中存在形式(高效液相色谱法):BαBβBγB