血清脂质和脂蛋白检测 Determination of lipids and lipoproteins in serum

Presentation on theme: "血清脂质和脂蛋白检测 Determination of lipids and lipoproteins in serum"— Presentation transcript:

1 血清脂质和脂蛋白检测 Determination of lipids and lipoproteins in serum

2 第一节 血脂与血浆脂蛋白 一、血脂的组成 血脂——血浆中所有脂质的总称. 总胆固醇
第一节 血脂与血浆脂蛋白 一、血脂的组成 血脂——血浆中所有脂质的总称. 总胆固醇 ——胆固醇酯(cholesterol ester， CE)和游离胆固醇(free cholesterol ,FC) 甘油三酯（triglyceride，TG） 磷脂（phospholipid，PL） 游离脂肪酸(free fatty acid,FFA) 胆固醇（TC）是一切细胞膜的重要成分,也是胆酸、肾上腺皮质激素和性腺激素的前体。 三酰甘油（TG）是体内脂肪组织的主要成分，也是人体能量供应的重要来源。 磷脂（PL）是细胞膜的重要组成，与膜转运功能有关。 游离脂肪酸（FFA）含量甚少，但在血浆脂质代谢中是最活跃的部分。

3 二、血脂的来源 外源性 内源性 △血脂的含量影响因素多，波动范围大。 从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液
肝、脂肪细胞以及其他组织合成后释放入血 不如血糖稳定，受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等影响

4 ——脂蛋白（lipoprotein，LP）
三、血脂的运输形式 ——脂蛋白（lipoprotein，LP） 1、定义： ——血浆脂质与蛋白质结合所组成的一类大分子复合物，溶于水，运行于血。

5 2、组成： 蛋白质（载脂蛋白apolipoprotein，Apo ） 脂类：磷脂、甘油三酯、胆固醇及其酯

6 3、结构： 磷脂 胆固醇 载脂蛋白 表面 脂蛋白微粒 甘油三酯 胆固醇酯 核心

7 疏水性较强的甘油三酯及胆固醇酯均位于脂蛋白的内核,载脂蛋白、磷脂及游离胆固醇覆盖于脂蛋白表面，其极性基团朝外。

8 4、分类 (1) 超速离心法(按密度不同) 乳糜微粒（chylomicron，CM） 极低密度脂蛋白 （very low density lipoprotein，VLDL） 低密度脂蛋白 （low density lipoprotein ，LDL） 高密度脂蛋白 （high density lipoprotein，HDL） LDL还可以分成亚族即中间密度脂蛋白（intermediate density lipoprotein ， IDL或LDL1）和脂蛋白（a）。HDL也是一种不均一的LP混合物，至少可以再分成两个主要的亚族：HDL2和HDL3

9

10

11 (2)电泳法(按电荷量不同) α-脂蛋白（α-LP） 前β-脂蛋白（前β-LP） β-脂蛋白（β-LP） 乳糜微粒（CM）

12 CM β-LP 前β-LP α-LP ＋

13

14 5、功能 （1）*运输脂类 （2）参与脂类代谢 （3）参与某些疾病的过程

15 脂蛋白功能 （1）运输脂类 （2）参与脂类代谢 （3）参与某些疾病的过程

16 1、定义： ——血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白。
第二节 载脂蛋白（apolipoprotein，Apo） 1、定义： ——血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白。

17 （1）命名： ——根据1972年Alaupovic提出的ABC法。
2、载脂蛋白的命名与分类 （1）命名： ——根据1972年Alaupovic提出的ABC法。

18 （2）分类（20多种） ApoA ApoB ApoC ApoD ApoE …… ⅠⅡ ⅣⅤ B100 B48 ⅠⅡⅢⅣ
HDL（ApoA ⅠⅡ）LDL（ApoB100）VLDL （ApoB100、ApoCⅠⅡⅢ、ApoE）CM（ApoB48）

19 ApoA ——由肝和小肠合成 —— ApoAⅠ和AⅡ是HDL的主要载脂蛋白 —— ApoAⅠ可以激活卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）的活性

20 ApoB ApoB100： ——来源于肝 ——分子量为512,723
——LDL受体的配体 ApoB 48： ——来源于小肠 ——组装CM所必需 ApoB100是由4536个氨基酸残基构成的单链多肽，是迄今世界上阐明一级结构的分子量最大的蛋白质

21 ApoC ApoCI、ApoCII、ApoCIII
——主要由肝合成，小肠合成少量 ——ApoCⅠ促进LCAT的催化作用 ——ApoCⅡ可以激活脂蛋白脂肪酶（LPL）

22 载脂蛋白分类、分布及生理意义 载脂蛋白 所在脂蛋白 合成部位 生理功能 ApoA I HDL 小肠、肝 激活LCAT，识别HDL受体
ApoA II 稳定HDL结构，激活HL ApoA IV CM 小肠 辅助激活LPL ApoB100 LDL、VLDL 肝 识别LDL受体 ApoB48 促成CM生成 ApoC I CM,VLDL,HDL 激活LCAT？ ApoC II 激活LPL ApoC III VLDL 抑制肝脏摄取VLDL ApoD ？ 促进胆固醇酯的转移 ApoE VLDL,CM,HDL ApoH CM,VLDL,LDL ApoJ 溶解和转运脂质 Apo（a） Lp（a） 抑制纤维蛋白溶解酶活性

23 3、功能： —构成脂蛋白 —使脂蛋白代谢有关的酶被激活或抑制 —与脂蛋白代谢有关的特异性受体结合

24 第三节 血浆脂蛋白的代谢与功能 乳腺、脂肪组织

25 1、乳糜微粒 （1）代谢 新生的CM经淋巴管进入血液，从HDL获得ApoC、ApoE，并将部分ApoA转移给HDL，形成成熟的CM。血液中CM的TG被微血管上皮细胞分泌的LPL水解产生甘油和脂肪酸，被细胞摄取利用或储存。

26 ——转运外源食物中甘油三酯到全身各组织，氧化分解供能或储存。
（2）乳糜微粒生理功能： ——转运外源食物中甘油三酯到全身各组织，氧化分解供能或储存。 正常人CM在血浆中代谢迅速，半寿期为5~15分钟，因此空腹12~14小时后血浆中不含CM

27 VLDL的代谢 VLDL在肝脏合成，利用来自脂库的脂肪酸作为合成材料，其中胆固醇来自CM残粒及肝自身合成的部分。ApoB100全部由肝合成，ApoC来自HDL。肝合成的VLDL分泌后经静脉进入血液，再由VLDL内ApoCⅡ激活肝外组织毛细血管内皮细胞表面的LPL，并水解其内的TG.由HDL的LCAT作用生成的胆固醇酯经CETP转送给VLDL进行交换，而VLDL中余下的磷脂、ApoE、C转移给HDL，VLDL转变成VLDL残粒（remnant），而后大部分通过VLDL受体摄入肝，小部分则转变成LDL继续进行代谢。

28 2、VLDL 生理功能： ——运输内源性的甘油三酯，即将体内多余糖转变生成的甘油三酯运到肝外脂肪组织中储存或被肝外组织利用。

29 3、LDL生理功能 ——运输肝内胆固醇至全身各组织的主要脂蛋白。
LDL主要由VLDL在人血浆中转变而来。肝是降解LDL的主要器官，LDL是通过细胞膜表面能特异结合LDL的受体而摄取降解的。 LDL是富含胆固醇的脂蛋白，其胆固醇主要来自从CE转运的高密度脂蛋白中的胆固醇。目前认为血浆中LDL的来源有两条途径：①主要途径是由VLDL异化代谢转变而来；②次要途径是肝合成后直接分泌到血液中。 　　LDL的降解是经LDL受体途径进行代谢，细胞膜表面的被覆陷窝是LDL受体存在部位，即LDL中的ApoB100被受体识别，将LDL结合到受体上陷窝内，其后再与膜分离形成内吞泡，在内吞泡内经膜H+-ATPase作用，pH降低变酸，LDL与受体分离并与溶酶体融合后，再经酶水解产生胆固醇进入运输小泡体，或者又经ACAT作用再酯化而蓄积。血浆中65％-70％的LDL是依赖LDL受体清除，少部分（约1/3）被周围组织（包括血管壁）摄取异化，由清除细胞（巨噬细胞与血管内皮细胞膜表面的清道夫受体可与修饰LDL结合）清除。一旦LDL受体缺陷，VLDL残粒由正常时大部分经肝LDL受体识别，而改为大部分转变成LDL，使血浆中LDL浓度增加。 3、LDL生理功能 ——运输肝内胆固醇至全身各组织的主要脂蛋白。

30 4、HDL （1）代谢 (LDL)

31 HDL1又称HDLC，仅在摄取高胆固醇膳食时才会在血中出现，正常人血浆中主要含HDL2及HDL3。
HDL2在肝脂肪酶作用下,磷脂及甘油三酯水解,HDL2转变为HDL3，使HDL在逆转运中再利用，可防止肝外细胞摄取过多的LDL ，从而防止动脉粥样硬化的发生。 HDL主要由肝和小肠合成。肝合成的新生HDL以磷脂和ApoAⅠ为主。在LCAT作用下，游离胆固醇变成胆固醇酯，脂蛋白则变成成熟球形HDL3. 　　HDL可将蓄积于末梢组织的游离胆固醇与血液循环中脂蛋白或与某些大分子结合而运送到各组织细胞，主要是肝脏。实际上是胆固醇逆转（RCT），RCT促进组织细胞内胆固醇的清除，维持细胞内胆固醇量的相对衡定，从而限制动脉粥样硬化的发生发展，起到抗动脉粥样硬化作用。Golmset指出，LCAT通过转酯化反应完成新生盘状HDL向HDL3、HDL2的转化，减少血浆HDL中游离胆固醇的浓度，构成胆固醇从细胞膜流向血浆脂蛋白的浓度梯度，降低组织胆固醇的沉积。

32 （2）生理功能： ——将肝脏合成的胆固醇经酯化生成胆固醇酯由LDL运到肝外组织利用。 ——回收全身各组织衰老与死亡细胞膜上的游离胆固醇，经血液逆向运回肝脏，转变成胆汁酸盐排泄。

33 第四节 脂蛋白受体 一、概述 ——位于各种细胞的膜上的糖蛋白，它能以高度的亲和方式与相应的脂蛋白配体作用，从而介导细胞对脂蛋白的摄取与代谢，进一步调节细胞外脂蛋白的水平。

34 2、脂蛋白受体的种类： LDL受体 巨噬细胞清道夫受体 VLDL受体 ApoE受体 HDL受体

35 LDL受体的功能： 通过摄取胆固醇进入细胞内，用于 细胞增殖、类固醇激素合成、胆汁酸盐等合成，受胞内游离胆固醇的调节。
LDL主要将肝合成的内源性胆固醇转运至肝外组织供细胞利用，一旦LDL受体缺陷，不能利用，则血中胆固醇升高。 VLDL受体仅对含ApoE的脂蛋白VLDL、β-VLDL和VLDL残粒有高亲和性结合，对LDL则为显著的低亲和性，不受细胞内胆固醇的负反馈抑制。 清道夫受体的作用：清除细胞外液中的修饰LDL（如氧化LDL），是机体的一种防御机制。 不受胞内胆固醇的量调节。 近年来大量研究证明LDL在巨噬细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞内可被氧化成氧化LDL，并通过清道夫受体被巨噬细胞摄取，使其恢复泡沫化成泡沫细胞，从而促进粥样斑块形成，阐明了巨噬细胞的清道夫受体在粥样斑块形成机制中起重要作用。

36 3、脂蛋白受体的作用： ——运送脂蛋白至细胞内所必需 ——从血和外周组织中有效清除具有潜在致动脉粥样硬化的脂蛋白所必需的。

37 胞外区 配体结合结构域： →ApoB100、ApoE结合 EGF前体结构域： 含糖基结构域： →支持 跨膜区 跨膜结构域 胞内区 胞液结构域
二、LDL受体 1、LDL受体结构： 胞外区 配体结合结构域： →ApoB100、ApoE结合 EGF前体结构域： 含糖基结构域： →支持 跨膜区 跨膜结构域 胞内区 胞液结构域 小鼠上皮细胞生长因子（epidermal growth factor ,EGF）

38 2、LDL受体分布 ——分布广泛 →肝脏、动脉壁平滑肌细胞、肾上腺皮质细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞

39 3、LDL受体途径 当血浆中的LDL与LDL 受体结合后，则受体聚集成簇，内吞入细胞与溶酶体融合。在溶酶体蛋白水解酶的作用下，LDL 中的apoB100水解为氨基酸，其中的CE被胆固醇酯酶水解为游离胆固醇及脂肪酸。

40 → 对维持细胞和全身胆固醇平衡起重要作用。
4、LDL受体的功能： ——识别ApoB100、ApoE → 对维持细胞和全身胆固醇平衡起重要作用。 △通过摄取胆固醇进入细胞内，用于 类固醇激素合成 胆汁酸盐等合成等 通过摄取胆固醇进入细胞内，用于细胞增殖和固醇类激素及胆汁酸盐的合成等

41 若胞内游离胆固醇浓度升高，可能出现： (1)抑制HMGCoA还原酶,以减少自身的胆固醇合成 （2）抑制LDL受体基因的表达，以减少LDL受体的合成，及对LDL的摄取。 （3）激活内质网酰基CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT）使游离胆固醇在胞浆内酯化成胆固醇酯储存，以供细胞的需要

42 三 、巨噬细胞清道夫受体 1、清道夫受体结构 N-端胞浆域 跨膜域 间隔域 螺旋卷曲螺旋域 胶原蛋白样域 C-端侧特异域
Brown和Goldstein等在70年代末发现, 当LDL被化学修饰后(例如乙酰化修饰), 其与受体的结合特性发生明显改变, 化学修饰LDL丧失了与LDL受体的结合能力,转而通过“乙酰化LDL受体”进入细胞, 并导致脂质在细胞中积蓄, 形成泡沫细胞。 由于这类受体的识别范围广, 能与多种配体结合, 因此现在又称清道失受体。

43 2、清道夫受体的配体 经乙酰化或氧化修饰的LDL 多聚黄嘌呤核苷酸和多聚鸟嘌呤核苷 多糖如硫酸右旋糖苷 某些磷脂，如丝氨酸磷脂 细菌脂多糖

44

45 3、清道夫受体的作用及特点： 1）机体的一种防御功能。 2）识别修饰的LDL 3）不受胞内胆固醇的量调节 ——无胆固醇调节机制→无限制摄取导致大量胆固醇在细胞内沉积，生成泡沫细胞，堆积在动脉壁上，引起动脉粥样硬化。

46

47 第五节 血浆脂蛋白的代谢紊乱 一、高脂血症（hyperlipidemia）和高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia) 1、定义： ——血浆中主要脂类有总胆固醇(即游离胆固醇和胆固醇酯)及甘油三酯。其中一种或几种脂类升高均称为高脂血症。 ——反映高脂蛋白血症。

48 2）分类 原发性 按病因分型 继发性 按表型分型 按基因分型

49 按病因分型 △继发性高脂血症： ——由一些全身性疾病引起血脂异常， →糖尿病、肾功能衰竭、甲状腺功能减退症、肝胆疾病等 ——某些药物
→降压药（β-受体阻断剂等）也可引起血脂异常。 △原发性高脂血症： ——在排除继发性高脂血症后，可诊断为原发性。 ——部分原发性高脂血症由先天性基因缺陷所致。

50 按表型分型 1）Ⅰ型高脂蛋白血症 2）Ⅱa型高脂白血症 3）Ⅱb型高脂蛋白血症 4）Ⅲ型高脂蛋白血症 5）Ⅳ型高脂蛋白血症
6）Ⅴ型高脂蛋白血症

51 中国发病率高为Ⅱ(家族性,控制胆固醇摄入)和Ⅳ(以减少饭量)为主
LDL升高如HDL升高则病情尚可, LDL升高如HDL下降则病情严重

52

53 正常 CM LDL LDL+VLDL IDL VLDL CM+VLDL
正常 罕见 常见 常见 较少 常见 不常见

54

55 3．高脂血症的基因分型法 常用名 基因缺陷 临床特征 家族性 高胆固醇血症 LDL受体缺陷
Apo B100缺陷症 ApoB100缺陷 同上 混合型高脂血症 不清楚 胆固醇和甘油三酯均升高，VLDL和LDL都增加，无黄色瘤，家族成员中有不同型高脂蛋白血症，有冠心病家族史。 异常β脂蛋白血症 ApoE异常 胆固醇和甘油三酯均升高，乳糜微粒和VLDL残粒以及IDL明显增加，可有掌皱黄色瘤，多为Apo E2（2/2）表型。 高甘油三酯血症 以甘油三酯升高为主，可有轻度胆固醇升高，VLDL明显增加。

56 第六节 脂质和脂蛋白的检测 检测项目

57 1、血脂测定 项目： ——血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）测定 参考值： TG 0.56-1.7mmol/L
TC mmol/L mmol/L 边缘性增高 >5.72mmol/L 升高 意义： ——TC、TG 增高与冠心病呈正相关

58

59 2、脂蛋白测定 项目： ——高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C） ——低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C） 参考值： HDL-C
—— normal： mmol/L； abnormal：<0.91mmo/L LDL-C —— normal：<3.12mmol/L； <2.6mmol/L 不形成斑块；<3.2mmol/L 心梗可能小；>4.9mmol/L 危险性120倍

60 意义： HDL-C ——与冠心病呈负相关 LDL-C ——与冠心病呈正相关

61 ——ApoAI →与HDL-C相一致 ——ApoB100 →与LDL-C相一致
3、载脂蛋白测定（ApoA，ApoB） ——ApoAI →与HDL-C相一致 ——ApoB100 →与LDL-C相一致 由于方法学原因,浓度低于0.7g/L很难报告.

62 4、脂蛋白(a) 测定 ——血清Lp(a)水平是动脉粥样硬化性疾病的独立危险因素，与动脉粥样硬化成正相关。

63

64 Lp（a）促冠心病发生的机制 ——apo(a)结构与纤溶酶原相似，竞争结合纤溶酶原受体，抑制纤溶酶原的激活，抑制血凝块的溶解
△与其他血脂指标无明显相关。 水平高低主要由遗传因素决定。是冠心病的独立危险因子

65 血清脂质和脂蛋白检测的分析程序及项目选择
血清或血浆外观 TC测定 TG测定 HDL-C测定 LDL-C测定 ApoAI测定 ApoB100测定 Lp（a）测定 脂蛋白电泳分析 其他测定： 有关的蛋白质、酶和受体测定

66 心脏的生物标志物检查 CARDIAL MARKER

67 1979年WHO：AMI三条标准（胸痛、心电图改变、血清酶学改变），后探索中发现三条标准都非完全特异
理想心肌损伤标志物： 高度心脏专一性 心肌损伤后快速释放，迅速增高 增高后持续较长时间 容易检测，可定量分析 很快得到检测结果

68 心肌损伤早期标志物 C 反应蛋白（C-reactive protein,CRP）
ACS炎症、损伤的早期标志物。在心肌损伤发病后几小时即出现异常增高且“窗口期”较短，在心绞痛等心肌损伤的早期诊断和预后估计中有较好的临床价值 High sensitive CRP（hs-CRP）test 急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome,ACS) C反应蛋白最低检测限10mg（方法所限），用high sensitive，可0.3甚至0.1mg，用于心血管临床 <1mg/L 低危 1~3 mg/L 3mg/L 高危 > 10mg/L 可能存在其他感染

69 心肌损伤早期标志物 肌红蛋白（myoglobin,Mb） MW 17.8 kDa 敏感性高，利于早期诊断,但特异性较差
胸痛发作2~12h内，阴性有助于排除AMI 是判断再梗死的良好指标 是溶栓治疗中评价有否再灌注时较敏感而准确的指标 1975年首先报道 AMI 时增高 153 个氨基酸的多肽和血红素辅基组成 占横纹肌蛋白 2%，主要位于胞浆 结构与 Hb 相似，为携氧载体 还大量存在于骨骼肌中，特异性低，敏感性高，但阴性可排除心肌损伤。 MI 后能迅速从坏死心肌中释放，具有高度的敏感性，但心肌特异性不高 阴性特别有助于排除 AMI 的诊断 有助于观察急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI）病程中有无再梗死发生以及梗死有无扩展 迄今为止受到公认的早期生化标志物主要限于肌红蛋白；CRP 的应用近年来也不断受到关注；其余各标志物由于不同报道或不同方法的测定值变异较大，其临床使用价值目前尚有限

70 心肌损伤确定标志物 肌酸激酶 MB 同工酶（CK-MB） 分析测定有多种方法
CK-MB 质量(CK-MB mass) 测定避免了可能的干扰，具有高度的灵敏性 (最低检测限＜ 1 mg/L) 和准确性，测定时间短 (最快仅需 7 min)，适合于自动化分析 CK-MB亚型，高压电泳需几小时，理论上可以，但临床应用受限制 MW 86 kDa 应用最广泛 早期敏感性不及Myo，诊断特异性不及cTn

71 CK-MB mass 的免疫测定（示意图）

72 心肌肌钙蛋白（Cardiac troponins，cTn）
1965年 Ebashi 和 Kodama 首先发现，随后被命名 1968年 Hartshorne 和 Mueller 认为是一复合物，并研究了功能 1971年 Ebashi 等纯化后用 SDS 电泳分析，得到三个片段 1973年 Greaser 和 Gergely 根据其功能，将三个亚基命名为 TnC，TnI，TnT 肌钙蛋白Ⅰ（tropomyosin inhibitory component,TnI）、肌钙蛋白T(tropomyosin-binding component,TnT)、肌钙蛋白C（calinmbinding component） 特异性高，诊断AMI的“金标准” 用于心肌缺血损伤如ACS等的临床诊断 cTn是ACS早期危险性分类的较好指标 cTn增高程度与ACS预后有关

73 cTn 在临床诊断中的用途 急性心肌梗死（acute myocardial infarction, AMI） 不稳定性心绞痛 临床诊断心肌炎
临床诊断心肌创伤（心脏手术） 围手术期心脏并发症 cTn T 或 cTn I 是心肌特有的抗原,在检测心肌损伤时的临床价值相同 cTn T 只有一家厂商生产，其结果具有可比性，因此临床研究和应用评价规模多比较大，文章较多 cTn I 因多家厂商生产，标准化问题尚未得以解决，各测定系统间的测定结果难以相互比较，因而临床研究和应用评价规模相对较小

74 心钠素 (cardiac natriuretic peptides,cNP)
1956年，Kisch 和 Henry 分别证实心脏具有内分泌功能 1981年，de Bold 发现 ANP 1988年，Sudoh 报道 BNP 1990年，Sudoh 又发现了CNP 血BNP浓度测定是目前充血性心力衰竭 (Congestive Heart Failure, CHF)诊断最好的临床化学诊断指标 心脏组织中几乎没有CNP，故对心衰的诊断意义不大。当心功能不全时，心肌扩张以及血容量增加，引起ANP和BNP分泌增加，BNP最稳定,被作为心衰的诊断指标 BNP是心肌细胞产生的一种神经激素，心室为其主要储存和释放部位，是心功能紊乱最敏感和特异的指标之一。

75 正常时BNP在心肌细胞内以前体（pro-BNP）形式存在，当心室压力增高，容积增大时，pro-BNP分子水解成两个片段（活性形式的BNP 和非活性形式的Nt-pro-BNP，临床诊断价值相同）。血中BNP浓度不受肾脏影响，但后者代谢清除途径为肾脏，但半衰期长，浓度较高，个体变异小，体外稳定性高，无需样品预处理等优点，临床实用价值可能更大。

76 运算法则，一种循序渐进解决问题的过程 Dyspnea呼吸困难 急性肺栓塞 Exacerbation恶化

77 sedentary惯于久坐的

78 教学要求 掌握：血清胆固醇、甘油三脂，载脂蛋 白等检查项目参考值及临床意义； 血清心肌损伤标志物检测的临床意义。 熟悉：血脂组成及生理功能。 血清脂蛋白、载脂蛋白。 了解：脂蛋白正常代谢途径及异常代谢机制。