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第十章 血脂及血浆脂蛋白检验. 第一节 概 述 第二节 血脂、脂蛋白 及载脂蛋白测定. 第一节 概 述. 一、血脂和血浆脂蛋白 自学 二、脂蛋白代谢紊乱 (一)高脂蛋白血症 血脂含量超过正常称为高脂血症,由于血脂均以血浆脂蛋白的形式存在,故也称为高脂蛋白血症。按发病原因分为两大类。 1. 按表型分类 以 Fredrickson ( 1967 )分类法为基础,经 WHO ( 1970 )修订的分类系统,根据血清 TC 、 TG 、外观和脂蛋白电泳图谱,将其分为 6 型。.
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第十章 血脂及血浆脂蛋白检验 第一节 概 述 第二节 血脂、脂蛋白 及载脂蛋白测定
第一节 概 述 一、血脂和血浆脂蛋白 自学 二、脂蛋白代谢紊乱 (一)高脂蛋白血症 血脂含量超过正常称为高脂血症,由于血脂均以血浆脂蛋白的形式存在,故也称为高脂蛋白血症。按发病原因分为两大类。 1.按表型分类 以Fredrickson(1967)分类法为基础,经WHO(1970)修订的分类系统,根据血清TC、TG、外观和脂蛋白电泳图谱,将其分为6型。
(1)Ⅰ型高脂蛋白血症又称高乳糜微粒血症。是一种常染色体隐性遗传病。由于LPL缺损或LPL活化因子(ApoCⅡ)缺损所致。婴儿期即可发生,但罕见。其生化检查特征:(1)Ⅰ型高脂蛋白血症又称高乳糜微粒血症。是一种常染色体隐性遗传病。由于LPL缺损或LPL活化因子(ApoCⅡ)缺损所致。婴儿期即可发生,但罕见。其生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清上层为奶油状,下层清亮。 ②血清TG↑↑,达11mmol/L以上,血清TC正常或轻度↑。 ③血清LPL活性↓。 ④血清脂蛋白电泳,CM↑↑。
(2)Ⅱa高脂蛋白血症又称高β-脂蛋白血症或高胆固醇血症。属常染色体显性遗传,有明显的家族史。病因LPL受体缺损,杂合子型发生频率为1/500,纯合子型发生频率为1/100000。其生化检查特征:(2)Ⅱa高脂蛋白血症又称高β-脂蛋白血症或高胆固醇血症。属常染色体显性遗传,有明显的家族史。病因LPL受体缺损,杂合子型发生频率为1/500,纯合子型发生频率为1/100000。其生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清外观清亮透明。 ②血清TC↑↑,>15.6mmol/L尤其是LDL-C↑↑,TG正常。 ③血清脂蛋白电泳,β-LP↑↑。 临床表现,中青年常伴有冠状动脉硬化,结局为心肌梗塞。
(3)Ⅱb型高脂蛋白血症 在Ⅱa型基础上伴有VLDL(高LDL+VLDL血症),病因不明。其生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清外观清亮或微混。 ②血清TC↑,TG↑。 ③血清脂蛋白电泳,β-LP↑,preβ-LP↑。
(4)Ⅲ型高脂蛋白血症又称宽β-脂蛋白血症。属常染色体显性遗传病,发病率1/10000,病因,ApoE异常,与相应受体结合率↓。其生化检查特征:(4)Ⅲ型高脂蛋白血症又称宽β-脂蛋白血症。属常染色体显性遗传病,发病率1/10000,病因,ApoE异常,与相应受体结合率↓。其生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清外观混浊,后形成蜡样黄色薄膜。 ②血清TC↑,TG↑。 ③血清脂蛋白电泳,β-LP↑,preβ-LP↑,IDL↑。融合形成宽β区带。
(5)Ⅳ型高脂蛋白血症又称高前β-脂蛋白血症或家族性高甘油三脂血症。属常染色体显性遗传病,较常见,我国原发性高脂蛋白血症中一半属于此型。病因,ApoA2异常。其生化检查特征:(5)Ⅳ型高脂蛋白血症又称高前β-脂蛋白血症或家族性高甘油三脂血症。属常染色体显性遗传病,较常见,我国原发性高脂蛋白血症中一半属于此型。病因,ApoA2异常。其生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清外观混浊。 ②血清TG↑↑,TC正常或稍↑。 ③血清脂蛋白电泳,preβ-LP↑。 临床表现,多见于中年人易发生冠心病。
(6)Ⅴ型高脂蛋白血症属常染色体显性遗传病,病因不详,可能由几种遗传缺陷所致,较罕见。生化检查特征:(6)Ⅴ型高脂蛋白血症属常染色体显性遗传病,病因不详,可能由几种遗传缺陷所致,较罕见。生化检查特征: ①4℃冷置试验,血清上层为奶油状,下层混浊。 ②血清TG↑↑,TC↑。 ③血清脂蛋白电泳,CM↑↑,preβ-LP↑。
2.按是否继发于全身性疾病分类分为原发性和继发性高脂血症。常继发于糖尿病、肝病、肾病、肥胖以及过量饮酒,成人发病率为3%~5%。2.按是否继发于全身性疾病分类分为原发性和继发性高脂血症。常继发于糖尿病、肝病、肾病、肥胖以及过量饮酒,成人发病率为3%~5%。 3.高脂血症的基因分型法 一部分高脂血症患者存在单一或多个遗传基因的缺陷,具有明显的家族聚集性,有明显的遗传倾向。
(二)低脂蛋白血症 主要有四种类型 1.低LDL血症 是一种常染色体显性遗传病,病因ApoB100低下,血浆LDL减少,TC↓。 2.无LDL血症 罕见的常染色体隐性遗传病,病因ApoB100、B48缺损,血浆中无LDL,TC↓↓。 3.低HDL血症 病因不详,血清TG↑,动脉粥样硬化、冠心病的发病率高。 4.无HDL血症(Tangier病)罕见的常染色体隐性遗传病,ApoAⅠ、AⅡ缺损,血浆TC↓,HDL-C↓。
第二节 血脂、脂蛋白及载脂蛋白测定 血脂测定方法很多,目前临床实验室基本检验项目有:血清外观分析,TC,TG,HDL-C,LDL-C测定。进一步可做HDL亚组分,IDL,Apo(如ApoAⅠ、ApoB100),Lp(a)及脂蛋白电泳,LPL,LCAT测定,为保证分析结果的可靠性,标本的采集应在餐后12h以上。
TC正常 正常人 测TC 清亮 (TG正常) TC增高 Ⅱa型 空腹 血清 下层清(VLDL正常)Ⅰ型 上层奶油样 (CM↑) 下层浊(VLDL增高)Ⅴ型 4℃过夜 混浊 (TG增高) TC↑ Ⅱb,Ⅲ型 测TC 均匀混浊 (VLDL↑) TC正常 Ⅳ型 一、血清外观分析(血清冷置试验)
二、血清总胆固醇测定 胆固醇是人体重要的脂类成分,具有重要的生理功能,如合成类固醇激素,维生素D3胆汁酸,并构成细胞膜成分,TC包括FC(1/3)和CE(2/3),胆固醇与动脉粥样硬化有密切关系,故胆固醇测定是最常用的实验室检测项目之一。 TC测定方法很多,约200多种,分为化学测定法、酶法、气相色谱法、高效液相色谱法、核素稀释质谱法(决定性方法)。
(一)化学测定法 主要有两类 1.Liberman-Burchard反应 简称L-B反应,胆固醇经冰醋酸,浓硫酸脱水生成3.5-胆烷二烯阳离子,然后被醋酐,浓硫酸氧化生成绿色的胆烷六烯磺酸。呈色稳定性差。 2.Zak反应 胆固醇经冰醋酸,浓硫酸脱水生成3.5-胆烷二烯阳离子,然后在Fe3+存在下氧化生成紫红色胆烷四烯阳离子,灵敏度较L-B反应高7倍,且呈色稳定性好,但试剂腐蚀性极大,不能用于自动化分析。
(二)酶法 胆固醇酯 胆固醇 + 脂肪酸 胆固醇 + O2 胆烷-4-烯-3酮 +H2O2 H2O2+ 4AAP +酚 红色亚胺醌 + H2O CEH ChOD POD 试剂中除上述三种酶外,还有胆酸钠和表面活性剂及稳定剂,胆酸钠用于激活CEH,表面活性剂促进胆固醇从脂蛋白中释放。 酶法操作简便,快速,试剂无腐蚀性,适合于自动化分析,但也存在有一些不足,CEH对胆固醇水解不完全,表面活性剂影响CEH活性,黄疸血清中过高的胆红素可还原H2O2使结果偏低。
【参考范围】3.10~5.70mmol/L 【临床意义】血清TC含量受年龄、性别、饮食和运动等因素的影响。①20岁以上随年龄↑而↑,70岁以后则有下降趋势。②20~40岁阶段男性高于女性,但女性绝经后则高于男性。③城市人群高于农村人群,与饮食和运动有关。④脑力劳动者高于体力劳动者。 病理性高胆固醇血症 原发性高胆固醇血症,糖尿病、胆道阻塞、肾病综合症、甲状腺功能减退。 病理性低胆固醇血症 严重贫血、甲亢、营养不良。
三、血清甘油三脂测定 TG是有一分子甘油与三分子脂肪酸组成的化合物,主要存在于VLDL和CM中,临床化学中往往以测定甘油代表TG的含量。TG的测定方法很多,如气相色谱法、高效液相色谱法、红外分光光度法。但上述方法需特殊的仪器设备和技术,故一般只用于研究工作中。临床实验室主要用化学法和酶法。
(一)化学法基本步骤可归纳为四步 1.提取:甘油三脂的提取 采用合适的溶剂,使脂蛋白变性提取TG,同时去除干扰物质(磷脂、游离甘油、葡萄糖等),常用方法有: (1)异丙醇抽提,沸石合剂(沸石、高岭土)吸附。 (2)异丙醇抽提,氧化铝吸附磷脂。 (3)正壬烷、异丙醇、稀硫酸分溶抽提,免去吸附磷脂的操作,后用价廉的正庚烷代替正壬烷。应用较广。
2.皂化:甘油三脂的水解 一般都采用KOH乙醇或KOH异丙醇溶液,60℃,5~15min可使TG完全水解。 3.氧化:甘油的氧化 最常用的氧化剂是HIO4,甘油在酸性条件下被氧化成甲醛、甲酸。反应受α-磷酸甘油、葡萄糖、丝氨酸的干扰,故抽提时应尽量除去此类物质的干扰。
4.显色:显色测定甲醛。常用方法有: (1)甲醛与变色酸(4.5-二羟-2.7-萘二磺酸)在硫酸溶液中加热生成紫红色化合物。(570nm) (2)甲醛与乙酰丙酮在氨的存在下缩合成黄色的3.5-二乙酰-1.4-二氢-2.6-二甲基吡啶。(420nm)
(二)酶法常用的有: 1.磷酸甘油氧化酶法(GK-GPOD-POD法) TG +H2O 甘油 + FA 甘油 + ATP 3-磷酸甘油 + ADP 3-磷酸甘油 + O2磷酸二羟丙酮 + H2O2 H2O2+ 4-AAP + 酚 红色亚胺醌 + H2O 试剂较稳定,灵敏度高,线性范围宽,胆红素、维生素C可消耗H2O2使结果偏低。 LPL GK GPOD POD
2.乳酸脱氢酶法(GK-PK-LDH 法) TG + H2O 甘油 + FA 甘油 + ATP 3-磷酸甘油 + ADP ADP + 磷酸烯醇式丙酮酸 ATP + 丙酮酸 丙酮酸 + NADH+H+乳酸 + NAD+ 3.甘油氧化酶法 第一步消除血清中原有的甘油: LPL GPOD PK LDH
GlyOD 游离甘油 + O2甘油醛 + H2O2 POD H2O2+ EMAE 无色物质 EMAE称N-乙基-N-(3-甲基)-N-乙酰乙二胺。是一种还原剂,灵敏度比酚高。第二步测定甘油三脂水解释放的甘油: TG +H2O 甘油 + FA 甘油 + O2甘油醛 + H2O2 H2O2+ 4-AAP + EMAE 有色化合物 LPL GlyOD POD
【参考范围】0.56~1.70mmol/L 【临床意义】血清TG一般随年龄增长而升高,体重超标者往往偏高。 1.病理性增高 原发性高脂蛋白血症、肥胖症、糖尿病、肾病综合症、脂肪肝、妊娠后期。 2.病理性降低 甲亢、肾上腺皮质功能减退、严重肝功能损伤。
四、血清(浆)脂蛋白测定 (一)血清脂蛋白电泳 临床实验室常用的支持介质有醋酸纤维薄膜和琼脂糖凝胶。 1. 血清脂蛋白醋酸纤维薄膜电泳 以醋酸纤维薄膜为支持介质,血清脂蛋白经电泳分离,然后用臭氧氧化,使脂蛋白中的不饱和脂肪酸的双键断裂生成醛,再用亚硫酸品红染色,即生成紫红色区带。
2. 血清脂蛋白预染琼脂糖电泳血清脂蛋白经饱和苏丹黑B预染后,以琼脂糖凝胶为支持介质,进行电泳分离,即可得到清晰的兰色区带。 凝胶浓度一般为0.5%,超过1%,β-Lp与preβ-Lp不易分开,<0.5%,凝胶机械强度太低。 血清:染料为9:1,染料过多稀释标本,而且染料中乙醇会引起蛋白质变性,影响分离效果。
结果判断,直观区带的着色深浅,宽窄,用浅染,稍浅染,深染及消失加以描述;或用光密度扫描仪测定。结果判断,直观区带的着色深浅,宽窄,用浅染,稍浅染,深染及消失加以描述;或用光密度扫描仪测定。 【参考范围】 α-Lp 30%~40% preβ-Lp 13%~25% β-Lp 50%~60% CM (-)
(二)血清高密度脂蛋白测定 常以测定HDL-C含量代表HDL水平。测定步骤包括①HDL的分离;②测定HDL中胆固醇。 HDL的分离方法有:超速离心法、凝胶过滤法、免疫化学法、电泳法、沉淀法。临床实验室常用沉淀法。沉淀剂一般为二价阴离子和多价阴离子。如:肝素-Mg2+、硫酸葡聚糖- Mg2+、磷钨酸- Mg2+、聚乙二醇(PEG)等。
如:磷钨酸- Mg2+选择性地沉淀血清中的LDL和VLDL,经离心上清液中保留HDL,然后用酶法测定上清液中的胆固醇含量,即代表HDL中的胆固醇。 【参考范围】男 1.28±0.33mmol/L 女 1.37±0.33mmol/L 【临床意义】HDL-C与冠心病发病呈负相关,HDL-C低于0.9mmol/L是冠心病危险因素。
(三)血清高密度脂蛋白亚组分测定 HDL有三个亚类(HDL1、HDL2、HDL3)最近的研究工作表明,HDL2亚类与冠心病危险度的相关程度比总HDL-C更密切。 HDL2d = 1.063~1.125g/ml HDL3d = 1.125~1.210g/ml HDL2脂类60% 蛋白质40% ;HDL3脂类45% 蛋白质55%
高密度脂蛋白亚组分的分析方法有超速离心法、柱层析法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法、多价阴离子分级沉淀法。 其中多价阴离子分级沉淀法具有快速、经济、简便更为实用,是目前临床实验室最常用的方法。常用的沉淀剂有硫酸葡聚糖- Mg2+、聚乙二醇(PEG)。
【原理】用PEG做沉淀剂,以不同浓度的PEG在不同pH条件下分别将VLDL和LDL(沉淀剂Ⅰ 95g/L PEG,pH6.5)HDL2(沉淀剂Ⅱ 170g/L PEG,pH7.5)沉淀,上清液中只含有HDL(沉淀剂Ⅰ)和HDL3(沉淀剂Ⅱ),然后用酶法测定HDL-C和HDL3-C,并以HDL-C减去HDL3-C的差即为HDL2-C的含量。 【参考范围】 HDL2-C 男 0.53±0.17mmol/L 女 0.62±0.22mmol/L HDL3-C 男 0.75±0.17mmol/L 女 0.75±0.16mmol/L
TG 2.2 (四)低密度脂蛋白测定 低密度脂蛋白水平通常以LDL-C含量表示。LDL-C测定方法很多,常用的有: 1. Friedewald公式法 LDL-C = TC-HDL-C- 式中的浓度单位是mmol/L,在一般情况下能得到可被临床接受的近似结果,但TG>4.25mmol/L时不能应用此公式计算,否则结果偏差太大。
2.聚乙烯硫酸盐沉淀法 聚乙烯硫酸(PVS)能选择性沉淀血清中LDL,再以血清TC减去上清液(含HDL和VLDL)胆固醇,即得LDL-C值。试剂中加入EDTA去除两价阳离子,避免VLDL共沉,辅以聚乙二醇独甲醚(PEGME)可加速沉淀。 3.直接测定法 匀相的LDL-C直接测定法是以不同的表面活性剂的双试剂使非LDL-C与LDL-C分两步水解,因先消除非LDL-C,故也称为消除法。
【参考范围】LDL-C≤3.12mmol/L 【临床意义】LDL-C增高是动脉粥样硬化发生发展的主要危险因素。 (五)脂蛋白(a)测定 脂蛋白(a)是由载脂蛋白(a)与载脂蛋白B100通过二硫键连接所形成的特殊蛋白。脂蛋白(a)测定的方法目前常用的是ELISA法。 血清中的脂蛋白(a)与单克隆抗Lp(a)抗体结合,再与过氧化物酶结合,形成Lp(a)-单克隆抗体-酶复合物,然后与底物孵育显色。
【参考范围】120~180mg/L 【临床意义】Lp(a)动脉粥样硬化、冠心病的独立危险因素,与动脉粥样硬化成正相关,血清Lp(a)浓度>300mg/L时,其冠心病的发病率高于健康人的2~5倍。血清Lp(a)水平主要决定于遗传,个体间Lp(a)水平差异很大,但同一个体血浆Lp(a)水平的变化较小,环境、饮食、药物对它的影响不明显。
五、血清载脂蛋白AⅠ及B测定 脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白(apolipoprotein,Apo),可分为A、B、C、D、E、F、G、H八类,其中ApoA,B,C还有亚类。 ApoAⅠ是HDL的主要蛋白质,占HDL蛋白质的85%左右,它的血清浓度可代表HDL水平,ApoB是LDL的主要蛋白质,占LDL蛋白质的97%左右,ApoB浓度主要反映LDL水平。
Apo的测定方法主要有三类:①层析分离,然后再按一般蛋白质定量;②电泳分离后经染色光密度扫描定量;③各种免疫分析法。Apo的测定方法主要有三类:①层析分离,然后再按一般蛋白质定量;②电泳分离后经染色光密度扫描定量;③各种免疫分析法。 层析法操作麻烦,一般只用于研究;电泳法简便灵敏,但各类Apo染色性能不一致,重复性不好;免疫法特异性好,灵敏度高,不需预先分离脂蛋白,适合临床实验室的应用,但需特异抗血清。
目前常用的免疫学方法有: 1.单向免疫扩散法(RID) 方法简单,但需时间长,灵敏度较低。 2.火箭免疫电泳法(IE) 比RID快速、灵敏,抗血清用量少。 3.免疫比浊法 测定抗原抗体复合物形成而产生的混浊,方法简便、快速,适合于自动分析仪,灵敏度高于火箭电泳法,免疫比浊法又分为:散射比浊法和透射比浊法。
4.酶联免疫吸附法(ELISA) 需制备指示酶与Apo或其抗体的交联物(现有商品化试剂盒)和酶标仪。 5.放射免疫法(RIA) 用核素标记抗原作为示踪物,灵敏度可达3~5μg。 6.荧光免疫分析法(FIA) 7.化学发光免疫法(CLIA)
【参考范围】Apo AⅠ 1.00~1.50g/L Apo B 0.80~1.00g/L 【临床意义】 Apo AⅠ是HDL的主要结构蛋白, Apo B 是LDL的主要结构蛋白,因此,Apo AⅠ和Apo B 可直接反映HDL和LDL的含量。但在某些病理情况下, Apo AⅠ与HDL和Apo B与LDL并非成正相关,临床上常将 Apo AⅠ和Apo B 比值作为冠心病的危险指标。