第八章-肝胆疾病的生物化学诊断.ppt
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1、第八章第八章 肝胆疾病的肝胆疾病的 生物化学诊断生物化学诊断 退出退出 主要内容 一、一、解剖结构基础与生物化学功能解剖结构基础与生物化学功能 二、二、肝脏的生物转化作用肝脏的生物转化作用 三、三、胆红素与胆汁酸代谢及其异常胆红素与胆汁酸代谢及其异常 四、四、肝病的生物化学代谢紊乱肝病的生物化学代谢紊乱 五、五、肝胆疾病的肝功能实验室检查肝胆疾病的肝功能实验室检查 六、六、肝功能检验项目选择原则与评价肝功能检验项目选择原则与评价 第一节第一节 解剖结构基础与生物化学功能解剖结构基础与生物化学功能 一、解剖结构特点一、解剖结构特点一、解剖结构特点一、解剖结构特点 返回章返回章 二、肝脏的生物化学
2、功能二、肝脏的生物化学功能二、肝脏的生物化学功能二、肝脏的生物化学功能 三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化 1.1.血管丰富血管丰富门静脉和肝动脉双重血供,且有肝静脉和胆道系门静脉和肝动脉双重血供,且有肝静脉和胆道系统排泄统排泄2.2.微细结构微细结构3.3.化学组成化学组成-含众多酶系含众多酶系 物质的转运基础物质的转运基础-大量微绒毛大量微绒毛 物质交换的基础物质交换的基础-较高通透性较高通透性能量保证的基础能量保证的基础-线粒体丰富线粒体丰富物质代谢的基础物质代谢的基础-亚细胞结构丰富亚细胞结构丰富 故肝脏有故肝脏有故
3、肝脏有故肝脏有“物质代谢中枢物质代谢中枢物质代谢中枢物质代谢中枢”之称!之称!之称!之称!一、解剖结构特点一、解剖结构特点一、解剖结构特点一、解剖结构特点 返回节返回节 肝脏的大体解剖图肝脏的大体解剖图 二、肝脏的生物化学功能二、肝脏的生物化学功能二、肝脏的生物化学功能二、肝脏的生物化学功能 人肝细胞生长因子结构人肝细胞生长因子结构 1.1.代谢功能(参与糖、蛋白代谢功能(参与糖、蛋白 质、脂类和维生素等物质质、脂类和维生素等物质 代谢)代谢)2.2.生物转化作用生物转化作用3.3.分泌和排泄功能分泌和排泄功能4.4.造血功能造血功能5.5.激素的灭活激素的灭活6.6.肝脏再生功能肝脏再生功能
4、 返回节返回节 三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化三、肝细胞损伤时的代谢变化 1.1.蛋白质代谢蛋白质代谢 急性肝损害时,血浆蛋白质浓度变化不大。急性肝损害时,血浆蛋白质浓度变化不大。慢性肝病时慢性肝病时:l血浆清蛋白降低,血浆清蛋白降低,-球蛋白升高,出现清蛋球蛋白升高,出现清蛋 白与球蛋白(白与球蛋白(A/GA/G)的比值降低,甚至的比值降低,甚至倒置倒置。l晚期:血浆尿素水平呈低值,血氨增高。晚期:血浆尿素水平呈低值,血氨增高。l支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值下降。支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值下降。返回节返回节 2.2.糖代谢变化糖代谢变化
5、l磷酸戊糖途径和糖酵解途径相对增强,血中磷酸戊糖途径和糖酵解途径相对增强,血中丙酮酸丙酮酸含含量可显著上升。量可显著上升。l严重肝病时糖有氧氧化及三羧酸循环运转失常。严重肝病时糖有氧氧化及三羧酸循环运转失常。l血糖浓度难以维持正常水平。血糖浓度难以维持正常水平。l糖耐糖曲线异常,可呈低平型、高峰型、高坡型等异糖耐糖曲线异常,可呈低平型、高峰型、高坡型等异常曲线常曲线 。返回节返回节 3.3.脂类代谢变化脂类代谢变化l脂类消化吸收不良。脂类消化吸收不良。l肝内脂肪氧化分解降低或脂肪合成增多或磷脂合成障碍,肝内脂肪氧化分解降低或脂肪合成增多或磷脂合成障碍,不能有效合成脂蛋白输出,脂肪在肝细胞内沉积
6、而形成脂不能有效合成脂蛋白输出,脂肪在肝细胞内沉积而形成脂肪肝。肪肝。l糖代谢异常,脂肪动员增加,导致酮血症糖代谢异常,脂肪动员增加,导致酮血症 。l血浆胆固醇酯血浆胆固醇酯/胆固醇的比值下降。胆固醇的比值下降。l血浆脂蛋白电泳谱异常,出现低密度脂蛋白血浆脂蛋白电泳谱异常,出现低密度脂蛋白(LDL)(LDL)积累积累 。返回节返回节 一、生物转化的概念一、生物转化的概念一、生物转化的概念一、生物转化的概念 第二节第二节 肝脏的生物转化作用肝脏的生物转化作用 二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型 三、生物转化的特点三、生物转化的特点三、生物转化
7、的特点三、生物转化的特点 返回章返回章 1.1.生物转化的定义生物转化的定义 人体内经常存在一些非营养物质,这些物质既不人体内经常存在一些非营养物质,这些物质既不构成组织细胞的结构成分,又不能氧化供能,其中一构成组织细胞的结构成分,又不能氧化供能,其中一些对人体有一定的生物学效应或毒性作用,机体在排些对人体有一定的生物学效应或毒性作用,机体在排出这些物质前常将其进行各种代谢转变,这一过程称出这些物质前常将其进行各种代谢转变,这一过程称为生物转化。为生物转化。2.2.生物转化的对象生物转化的对象非营养物质非营养物质内源性:如激素、胺类、胆红素等内源性:如激素、胺类、胆红素等 外源性:如药物、毒物
8、、添加剂等外源性:如药物、毒物、添加剂等 一、生物转化的概念一、生物转化的概念一、生物转化的概念一、生物转化的概念 返回节返回节 二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型二、生物转化的反应类型 1.1.第一相反应:第一相反应:氧化反应氧化反应 还原反应还原反应 水解反应水解反应2.2.第二相反应:第二相反应:结合反应结合反应 *有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。有些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。*有些物质即使经过第一相反应后,极性改变有些物质即使经过第一相反应后,极性改变 仍不大,必须与某些极性更强的物质结合仍不大,必须与某些极性更强的物质结合,即第二相反
9、应,才最终排出。即第二相反应,才最终排出。返回节返回节 生物转化的生理意义:生物转化的生理意义:对体内的非营养物质进行转化u生物学活性降低或消除u有毒物质的毒性减低或消除u溶解性增加,易于排出体外1.1.微粒体依赖微粒体依赖P P450450加单氧酶系加单氧酶系l部位:微粒体内部位:微粒体内(滑面内质网滑面内质网)。l组成:组成:CytCyt P P450450,NADPH+H,NADPH+H+,NADPH-NADPH-细胞色素细胞色素P P450450还还原酶。原酶。l催化的基本反应。催化的基本反应。RH+ORH+O2 2+NADPH+H+NADPH+H+ROH+NADPROH+NADP+H
10、+H2 2O Ol基本特点基本特点:能直接激活氧分子,其中一个氧原子加能直接激活氧分子,其中一个氧原子加入底物分子中,另一氧原子被还原为水,故又称为入底物分子中,另一氧原子被还原为水,故又称为混合功能氧化酶混合功能氧化酶 (如图如图,示例示例)。返回节返回节 返回节返回节 多环芳烃的生多环芳烃的生物转化过程物转化过程 返回节返回节 2.2.线粒体单胺氧化酶系线粒体单胺氧化酶系u存在部位:存在部位:线粒体内线粒体内u催化的反应催化的反应:催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛催化胺类氧化脱氨基生成相应的醛 RCH2NH2+H2O2RCHO+NH3+H2O 返回节返回节 3.3.醇脱氢酶及醛脱氢酶系醇脱氢
11、酶及醛脱氢酶系 存在部位:存在部位:胞液胞液催化的反应催化的反应 醇脱氢酶醇脱氢酶(ADH)(ADH)催化醇类氧化成酸催化醇类氧化成酸 醛脱氢酶醛脱氢酶(ALDH)(ALDH)催化醛类生成酸催化醛类生成酸还原反应还原反应还原反应还原反应:此类酶的活性一般不高此类酶的活性一般不高此类酶的活性一般不高此类酶的活性一般不高存在部位:存在部位:微粒体微粒体 催化反应催化反应:硝基还原酶类硝基还原酶类 和偶氮还原酶类和偶氮还原酶类 在无氧条件下,在无氧条件下,生成胺类。生成胺类。返回节返回节 水解反应水解反应水解反应水解反应 分布广泛分布广泛 种类繁多种类繁多-肝细胞中有各种水解酶。肝细胞中有各种水解酶
12、。结合反应结合反应结合反应结合反应第二相反应第二相反应第二相反应第二相反应 存在部位:存在部位:微粒体、胞液和线粒体内微粒体、胞液和线粒体内 结合对象:结合对象:凡含有羟基、羧基或氨基的药物、凡含有羟基、羧基或氨基的药物、毒物或激素均可发生结合反应。毒物或激素均可发生结合反应。结合剂:结合剂:葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨、硫酸、谷胱甘肽、甘氨 酸、乙酰基、甲基等物质或基团。酸、乙酰基、甲基等物质或基团。返回节返回节 1.1.葡萄糖醛酸结合反应葡萄糖醛酸结合反应最多见的结合反应最多见的结合反应 l葡萄糖醛酸基的直接供体葡萄糖醛酸基的直接供体-尿苷二磷酸葡萄糖醛酸尿苷二磷酸葡萄糖醛酸
13、 (UDPGA)(UDPGA)l催化酶催化酶-葡萄糖醛酸基转移酶葡萄糖醛酸基转移酶 (UGT),(UGT),示例示例:苯苯葡糖醛酸苷葡糖醛酸苷+UDP +UDP 苯酚苯酚 +UDPGA UDPGA UDPG UDPG脱氢酶脱氢酶 2NAD2NAD+2NADH+2NADH+2H2H+UDPG UDPG UDPGA UDPGA 返回节返回节 2.2.硫酸结合反应硫酸结合反应 p硫酸供体硫酸供体-3-3 磷酸腺苷磷酸腺苷-5-5磷酸硫酸磷酸硫酸(PAPS)(PAPS)p催化酶催化酶-硫酸转移酶硫酸转移酶 示例示例:雌酮雌酮 雌酮硫酸酯雌酮硫酸酯 PAP PAP PAPS PAPS HO3SO 返回节
14、返回节 3.3.酰基化反应酰基化反应 异烟肼异烟肼 乙酰辅酶乙酰辅酶A A 乙酰异烟肼乙酰异烟肼 辅酶辅酶A A+CH3COCoA +HS-CoA 返回节返回节 4.4.谷胱甘肽结合反应谷胱甘肽结合反应 环氧萘环氧萘 谷胱甘肽谷胱甘肽 S-S-二氢萘醇谷胱甘肽二氢萘醇谷胱甘肽 返回节返回节 5.5.甲基化反应甲基化反应甲基的供体:甲基的供体:S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)(SAM)+S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸 甲基转移酶甲基转移酶 NCONH2CH3+S-S-腺苷同型半胱氨酸腺苷同型半胱氨酸尼克酰胺尼克酰胺 N-N-甲基尼克酰胺甲基尼克酰胺 NCONH2 返回节返回节 三、生
15、物转化的特点三、生物转化的特点三、生物转化的特点三、生物转化的特点 连续性连续性 多样性多样性 解毒与致毒双重性解毒与致毒双重性 返回节返回节 第三节第三节 胆红素与胆汁酸代谢及其异常胆红素与胆汁酸代谢及其异常 一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸 返回章返回章 二、胆汁酸代谢及其异常二、胆汁酸代谢及其异常二、胆汁酸代谢及其异常二、胆汁酸代谢及其异常 1.1.胆红素来源胆红素来源 体内的铁卟啉化合物体内的铁卟啉化合物血红蛋白、肌红蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物酶。(一)胆红素的生成与转运(一
16、)胆红素的生成与转运 一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸一、胆红素代谢与黄疸 返回节返回节 胆红素来源胆红素来源 1 1)衰老的衰老的RBCRBC破坏、降解破坏、降解 3 3)骨髓的无效造血)骨髓的无效造血2 2)非血红蛋白的血红素蛋白质非血红蛋白的血红素蛋白质(细胞色素、过氧化物酶、(细胞色素、过氧化物酶、肌红蛋白等)分解肌红蛋白等)分解 分流胆红素分流胆红素 (20%20%)主流胆红素主流胆红素 (80%80%)返回节返回节 2.2.胆红素的生成过程胆红素的生成过程 衰老的衰老的RBC RBC Hb 胆红素胆红素a a CO CO和铁和铁 胆绿素胆绿素 氨基酸氨基
17、酸 血红素血红素 珠蛋白珠蛋白 血红素加单氧酶血红素加单氧酶 胆绿素还原酶胆绿素还原酶 O O2 2、NADPH NADPH 肝、脾、骨髓肝、脾、骨髓 (微粒体、胞液)(微粒体、胞液)网状内皮系统网状内皮系统 胆红素的性质:亲脂疏水,对大脑具有毒性作用胆红素的性质:亲脂疏水,对大脑具有毒性作用 返回节返回节 胆胆红红素素的的生生成成过过程程+3 3胆红素转运胆红素转运 运输形式运输形式 竞争结合剂竞争结合剂 意意 义义 胆红素胆红素1 1-球蛋白(少部分)球蛋白(少部分)-如磺胺药,水杨酸,胆汁酸等如磺胺药,水杨酸,胆汁酸等 胆红素胆红素清蛋白清蛋白复合体(主要)复合体(主要)增加胆红素在血浆
18、中的溶解度,便于运输增加胆红素在血浆中的溶解度,便于运输 限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用限制胆红素自由通过生物膜产生毒性作用 返回节返回节 4.4.胆红素在肝细胞内转变胆红素在肝细胞内转变 1 1)摄取)摄取-胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进 入肝细胞。入肝细胞。肝内运输肝内运输 胆红素摄取的胆红素摄取的 有效性取决于有效性取决于 肝细胞膜上特异的载体蛋白肝细胞膜上特异的载体蛋白 肝细胞内肝细胞内Y Y蛋白和蛋白和Z Z蛋白两种受体蛋白蛋白两种受体蛋白 以以“胆红素胆红素Y Y蛋白蛋白”(”(胆红素胆红素Z Z蛋白蛋白)形式送至内质网。
19、形式送至内质网。这是一个耗能的可逆的过程。这是一个耗能的可逆的过程。返回节返回节 2 2)转化)转化l部位:滑面内网质部位:滑面内网质l反应:反应:结合反应结合反应(主要结合物为(主要结合物为UDPGAUDPGA)l酶:酶:葡萄糖醛酸基转移酶。葡萄糖醛酸基转移酶。l产物:主要为双葡萄糖醛酸胆红素,另有少量单葡产物:主要为双葡萄糖醛酸胆红素,另有少量单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素,统称为结合胆红素。萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素,统称为结合胆红素。l目的:既有利于胆红素随胆汁排泄,又限制其通过目的:既有利于胆红素随胆汁排泄,又限制其通过生物膜而起到解毒作用。生物膜而起到解毒作用。返回节返回节 胆红素
20、胆红素 +UDP-UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸 胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDP+UDP (10 10%20%20%)UDP-UDP-葡糖醛酸基转移酶葡糖醛酸基转移酶 胆红素葡糖醛酸一酯胆红素葡糖醛酸一酯 +UDP-UDP-葡糖醛酸葡糖醛酸 胆红素葡糖醛酸二酯胆红素葡糖醛酸二酯 +UDP+UDP (80 80%90%90%)葡糖醛酸胆红素的生成葡糖醛酸胆红素的生成 返回节返回节 C10 胆红素葡糖醛酸二酯的结构胆红素葡糖醛酸二酯的结构 返回节返回节 结合胆红素和未结合胆红素对比:结合胆红素和未结合胆红素对比:3 3)排泄)排泄 u结合胆红素通过毛细胆管膜上的主动转运载体,结合胆红素通
21、过毛细胆管膜上的主动转运载体,从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中,再随胆汁排入从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁中,再随胆汁排入肠道。肠道。u转运形式:逆浓度梯度的能量依赖的主动转运过转运形式:逆浓度梯度的能量依赖的主动转运过程。程。返回节返回节 5.5.胆红素在肠管中的变化及其肠肝循环胆红素在肠管中的变化及其肠肝循环 胆素原:中胆素原,粪胆素原,胆素原:中胆素原,粪胆素原,d-d-尿胆素原尿胆素原 胆胆 素:素:i-i-尿胆素,粪胆素,尿胆素,粪胆素,d-d-尿胆素尿胆素 胆素胆素 胆素原胆素原 游离胆红素游离胆红素 结合胆红素结合胆红素 -葡萄糖醛酸苷酶葡萄糖醛酸苷酶 还原还原 氧化氧化 葡萄糖醛酸葡萄
22、糖醛酸 返回节返回节 胆红素与胆酸的生成反应胆红素与胆酸的生成反应 胆素原肠肝循环的概念胆素原肠肝循环的概念 肠肠道道中中有有少少量量的的胆胆素素原原可可被被肠肠粘粘膜膜细细胞胞重重吸吸收收,经经门门静静脉脉入入肝肝,其其中中大大部部分分再再随随胆胆汁汁排排入入肠肠道道,形形成胆素原的肠肝循环。成胆素原的肠肝循环。胆素原的肠肝循环胆素原的肠肝循环 返回节返回节 (1020%)25%胆素原肠肝循环的过程胆素原肠肝循环的过程 胆红素代谢通路胆红素代谢通路 返回节返回节 (1020%)25%(二)胆红素代谢紊乱与黄疸(二)胆红素代谢紊乱与黄疸 1.1.黄疸的概念:黄疸的概念:凡能引起胆红素生成过多、
23、或肝细胞对胆红素的摄取、凡能引起胆红素生成过多、或肝细胞对胆红素的摄取、结合和排泄过程发生障碍等因素均可使血中胆红素增高,结合和排泄过程发生障碍等因素均可使血中胆红素增高,而出现高胆红素血症。而出现高胆红素血症。胆红素是金黄色色素,当血清中浓度高时,则可扩胆红素是金黄色色素,当血清中浓度高时,则可扩散入组织,组织被染黄,称为黄疸。散入组织,组织被染黄,称为黄疸。l隐性黄疸:隐性黄疸:17.2 17.2,34.2 34.2 mol/Lmol/L,外观看不出。外观看不出。l显性黄疸:显性黄疸:34.2 34.2 mol/Lmol/L,有黄染的现象。有黄染的现象。2.2.黄疸的类型黄疸的类型根据肉眼
24、可否见到黄染现象分为:根据肉眼可否见到黄染现象分为:-显性黄疸和隐性黄疸。显性黄疸和隐性黄疸。根据发病原因可分为:根据发病原因可分为:-溶血性、肝细胞性和梗阻性黄疸。溶血性、肝细胞性和梗阻性黄疸。根据病变部位可分为:根据病变部位可分为:-肝前性、肝性和肝后性黄疸。肝前性、肝性和肝后性黄疸。根据血中升高的胆红素的类型分为:根据血中升高的胆红素的类型分为:-高未结合胆红素性黄疸及高结合胆红素性黄疸。高未结合胆红素性黄疸及高结合胆红素性黄疸。返回节返回节 (三)黄疸的成因与发生机制(三)黄疸的成因与发生机制 胆红素形成过多胆红素形成过多肝细胞处理胆红素的能力下降肝细胞处理胆红素的能力下降 胆红素在肝
25、外的排泄障碍胆红素在肝外的排泄障碍 返回节返回节 1.1.胆红素形成过多胆红素形成过多-溶血性黄疸溶血性黄疸 代谢特点代谢特点l血血中未结合胆红素含量增高;总胆红素升高,结合胆红素中未结合胆红素含量增高;总胆红素升高,结合胆红素不变。不变。l未结合胆红素不能由肾小球滤过,故未结合胆红素不能由肾小球滤过,故尿尿中中无胆红素无胆红素排出。排出。l肝最大限度地处理和排泄胆红素,因而肠道中形成的胆素肝最大限度地处理和排泄胆红素,因而肠道中形成的胆素原增多,原增多,粪便粪便排出的排出的胆素原胆素原也增多,粪便颜色加深。也增多,粪便颜色加深。尿尿中中排出的排出的胆素原胆素原也相应增加,胆红素阴性。也相应增
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- 第八 肝胆 疾病 生物化学 诊断
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