第九章 肝胆疾病的生物化学诊断课件.ppt

1、1,Chemical diagnosis of liver and bile diseases,第九章 肝胆疾病的生物化学诊断,蚌埠医学院 生化与分子生物学教研室,P229-253,2,掌握 生物转化的概念、类型及其临床意义；胆红素的种类及相互的区别、黄疸的分类及其实验室鉴别试验；胆汁酸的组成及其检测的临床意义；肝硬化、肝昏迷及肝癌的临床生物化学检测。 熟悉 胆红素代谢过程，胆汁酸的代谢与功能，肝细胞损伤时的代谢改变；乙醇性肝损伤、胆石症的生物化学机制；肝功能的生物化学检测项目选择及应用。 了解 肝硬化、肝昏迷及肝癌的生物化学机制。,教学目标,教学时数 6学时,3,第一节 肝脏的解剖结构特点及

2、其生物化学功能 第二节 肝脏的生物转化作用 第三节 胆色素与胆汁酸代谢及其异常 第四节 肝病的生物化学代谢紊乱 第五节 肝胆疾病的肝功能实验室检查 第六节 肝功能检验项目选择原则与评价,4,某病人的肝功能检测化验单,5,Liver（肝脏，肝）： 人体的最大的实质性器官、最大的腺体； 成人肝重约1.01.5kg； 几乎参与体内的一切物质代谢，其功能1500种。,Gall bladder（胆囊）： 是肝的附属器官，起着贮存和浓缩胆汁的作用。胆汁是肝的分泌物又是排泄物。,6,教学目标,教学时数：2.5学时 掌握内容 结合胆红素与未结合胆红素的概念及区别，胆红素在肝内转变及胆素原的肠肝循环，黄疸的类型

3、与实验室检查。初级胆汁酸及次级胆汁酸的概念，胆汁酸的临床应用。 熟悉内容 胆红素的代谢过程，胆汁酸的代谢过程。 了解内容 Y蛋白与z蛋白的作用。,7,肝脏的解剖结构特点肝脏生物化学代谢肝细胞损伤时的代谢改变,第一节 肝脏的解剖结构特点及其生物化学功能,8,一、肝脏的解剖结构特点,1. 双重的入肝、出肝系统：肝动脉、门静脉，肝静脉、胆道系统。 2. 较特殊的微细的结构： 1) 物质的转运基础-大量微绒毛。 2) 物质交换的基础-较高通透性，MW4万(1万)。 3) 能量保证的基础-线粒体丰富。 4) 物质代谢的基础-亚细胞数量相对较多、发达。 3. 含众多酶系，且有些是肝独有或其他组织含量较少：

4、如OCT(鸟氨酸氨甲酰基转移酶)。,肝脏的组织结构和化学组成决定了其所具有的各项功能。,9,10,二、肝脏生物化学代谢,1. 代谢功能：接受和处理消化道吸收的各种物质；对营养物质进行代谢。 2. 生物转化作用： 3. 合成和分泌胆汁酸和胆红素： 4. 造血功能：肝脏在胚胎第812周。 5. 参与激素的灭活：激素降解的主要部位。 6. 其他：免疫、解毒、凝血等功能。,11,肝掌：是指有些肝炎病人手掌边缘常常会出现许多红色的斑点，或红白相间毫无规律的斑块，有时候不仅手掌有，而且脚底也有。如果对这种斑点或斑块加压，可以使压迫区的这些点和块消失，变得苍白。,12,1. 肝在蛋白质代谢中的作用 1）正常

5、人每天合成10g左右蛋白质：肝本身的蛋白质，合成除Ig以外的血浆蛋白质。 2）合成多种酶：肝内酶，血浆功能酶等。 3）进行转氨基、脱氨基、转甲基、脱硫和脱羧等反应； 合成尿素（解除氨的毒性）， 合成重要的含氮化合物（嘌呤类、嘧啶类、胆碱、GSH等）。 4）调整血液中氨基酸的比例：为其它脏器运送搭配比例合适的氨基酸混合物，多余的则被降解（代谢芳香族氨基酸）。,三、肝细胞损伤时的代谢改变,（一）肝细胞损伤时蛋白质代谢的变化,13,1）急性肝损害时：血浆蛋白质浓度变化不大（肝脏储备大，多数血浆蛋白的半寿期较长）。 2）慢性肝病时： ALB及A/G 、-G。 3）晚期肝病时：血浆尿素水平呈低值，血氨增

6、高，支链氨基酸/芳香族氨基酸比值下降。 4）肝细胞损伤：胞质、线粒体内酶血血液中多种酶活性。 5）血浆游离氨基酸 ，甚至从尿中丢失。,2. 肝损伤时的蛋白质代谢变化,14,1. 肝在糖代谢中的作用通过糖异生、肝糖原的合成与分解、糖酵解途径，维持血糖浓度恒定，保障全身各组织，尤其是大脑和红细胞的量供应。 2. 肝损伤时的糖代谢变化 1）相关酶活性改变特点：有部分，部分。 2）磷酸戊糖途径和糖酵解途径相对增强，血中丙酮酸 含量可显著上升。 3）严重肝病时糖有氧氧化及三羧酸循环运转失常。 4）血糖浓度难以维持正常水平。 5）糖耐糖曲线异常，可呈：低平型、高峰型、高坡型等异常曲线。,（二）糖代谢变化,

7、15,1. 肝在脂代谢中的作用在脂类的消化、吸收、合成、分解与运输均具有重要作用。生成酮体的重要器官。 2. 肝损伤时的脂代谢变化 1）脂类消化吸收不良； 2）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而形成脂肪肝； 3）慢性肝损伤：糖利用，脂肪分解 酮血症。 4）血浆胆固醇酯/胆固醇的比值下降； 5）血浆脂蛋白电泳谱异常，出现（LDL）积累。,（三）脂代谢变化,16,脂肪肝：正常人的肝内脂类约占细胞重量的3% 5%，其中TG占一半，如TG在肝内过量存积超过2.5%，或脂类总量超过10%，即称为。 肝功能障碍导致脂肪肝形成的机制： 1）氧化脂肪

8、酸的能力减弱，以及合成、释放脂蛋白的功能降低； 2）合成磷脂的原料不足（ATP，CDP-胆碱），肝中磷脂减少，脂蛋白合成不足； 3）糖代谢障碍：脂肪动员增加，肝吸收的TG增加。 4）高脂低糖或高糖高热量饮食，致肝内TG来源过多。,17,（四）肝在维生素代谢中的作用肝在维生素的吸收、储存和转化方面都起重要作用。脂溶性Vit（A、D、E、K）：胆汁酸的参与；肝能储存多种Vit：A(95%), D, E, K, B12；肝直接参与Vit的代谢转化：无活性形式活性形式（B族的辅酶、D、胡萝卜素 Vit A）,18,第二节 肝的生物转化功能,生物转化的概述（一）概念（二）生物转化的类型致癌物质的生物转化

9、药物的生物转化,19,【定义】 既不能构成组织细胞的成分，又不能氧化供能的物质。 环境中摄入：药物、毒物、致癌物、食品添加剂、环境污染物等；体内代谢生成：激素、神经递质、氨、胆红素、胺类化合物等。 【性质】 多是有机物，水溶性低，难于排出。非营养物质代谢废物,1、非营养物质,一、生物转化的概述,（一）概念,20,机体将一些内源性或外源性非营养物质进行化学转变：一方面增加其极性，使其易于随胆汁或尿液排出；另一方面改变其活性；这种物质在体内的转化过程，称为生物转化作用。,2、生物转化/作用（biotransformation),部位：肝、肾、肺、胃肠道、皮肤、神经及胎盘等组织。 亚细胞定位：微粒体

10、、线粒体、胞液。,21,某些物质经过第一相反应即可顺利排出体外。某些物质即使经过第一相反应后，极性改变仍 不大，还必须与某些极性更强的物质结合, 即 进行第二相反应，才能最终排出。,（二）生物转化的类型,生物转化反 应 的 类 型,氧化还原水解,第一相反应第二相反应 结合反应,22,生物转化作用涉及的几种氧化酶系,23,(1)氧化反应(oxidation reaction):最常见、最重要,加单氧酶系组成：Cyt P450、NADPH+H+、NADPH -细胞色素 P450还原酶。,1）加单氧酶系：依赖P450又称混合功能氧化酶/羟化酶，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

11、子被还原为水。 产物：羟化物或环氧化物 (水溶性)。,1. 第一相反应,（mixed function oxidase）,24,(P157),25,举例：,2）醇脱氢酶与醛脱氢酶系（胞液）,alcohol dehydrogenase, ADH aldehyde dehydrogenase, ALDH,26,(2) 还原反应(reduction reaction)：此类酶的活性一般不高。,硝基还原酶类 (nitroreductase) 偶氮还原酶类 (azoreductase)二者均为黄素蛋白酶类，由NADPH供氢，还原产物为相应胺类。,27,(3) 水解反应(hydrolysis reacti

12、on)：体内分布广泛，种类繁多。 酯酶催化水解反应的酶 酰胺酶（胞液、微粒体） 糖苷酶如普鲁卡因、阿司匹林在体内水解失活。,28,结合对象：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。 结合剂：葡萄糖醛酸、硫酸、谷胱甘肽、甘氨酸、乙酰基、甲基、水等物质或基团 。 场所：微粒体、胞液和线粒体内。 酶：转移酶（如：葡糖醛酸基转移酶，UDP- glucuronyl transferases，UGT）。 重要的结合基团的直接供体：UDPGA（尿苷二磷酸葡萄糖醛酸）PAPS（3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸）,2. 第二相反应-结合反应,（conjugation reaction),29,30,

13、(1) 葡糖醛酸结合反应：（此类反应最普遍） 1）反应部位：肝微粒体 2）葡糖醛酸供体：UDPGA(尿苷二磷酸-葡糖醛酸),UDPG +H2O+2NAD+ UDPGA+2NADH+2H+,31,（4）结合方式：成苷反应，由葡糖醛酸基转移（ UDP-glucuronyl transferases， UGT）催化。,（3）结合物质：醇、酚、胺、羧基化合物。,32,33,2、硫酸结合反应： （1）反应部位：肝（胞液） （2）硫酸供体：PAPS（3磷酸腺苷-5磷酸硫酸) （3）结合物质：醇、酚、芳香族胺类 （4）结合方式：生成硫酸酯化合物,34,3磷酸腺苷-5磷酸硫酸（PAPS）,35,代谢转变： 许

14、多致癌物在体内需经过转化而转变为活化型的致癌物（含亲电子基团），再以DNA、RNA和蛋白质（含亲核基团）为靶分子，使基因产生突变、基因表达紊乱，表型异常，细胞形态及生物活性改变，导致细胞癌变。,二、致癌物质的生物转化,注意：致癌物的代谢活化与灭活是转化的两个方面，主要在肝细胞微粒体内。,36,多环芳香烃的生物转化反应,37,1. 部位：主要在肝脏；微粒体、细胞浆、线粒体。 肝脏易受其损伤，另外肝损伤也导致药物代谢改变。 2. 转化结果：药理活性消失、药理活性不变、代谢活化或毒性化。,生物转化具有活化与失活的双重性。生物转化解毒作用,三、药物的生物转化,38,代谢过程的连续性代谢通路和产物的多样

15、性活化与失活的双重性,生物转化的特点,39,生物转化反应的连续性和类型多样性,40,生物转化反应过程解毒和致毒的两重性,41,42,教学目标,教学时数：2.5学时 掌握内容 结合胆红素与未结合胆红素的概念及区别，胆红素在肝内转变及胆素原的肠肝循环，黄疸的类型与实验室检查。初级胆汁酸及次级胆汁酸的概念，胆汁酸的临床应用。 熟悉内容 胆红素的代谢过程，胆汁酸的代谢过程及功能。 了解内容 Y蛋白与z蛋白的作用。,第三节 胆红素与胆汁酸代谢及异常,43,（一）胆红素的正常代谢 （二）胆红素代谢紊乱与黄疸 （三）黄疸的成因与发生机制 （四）黄疸的实验室检查,一、胆红素代谢及异常,44,胆汁（Bile）：

16、 由肝细胞分泌，金黄透明，稍偏碱性，通过胆道系统流入胆囊，循总胆管而至十二指肠。 分类： 肝胆汁（500-1000ml/d），胆囊胆汁（浓缩510倍）。主要成分：胆汁酸式盐（干重的50%以上）、胆色素、CHO，PL、粘蛋白、血浆蛋白、脂肪、尿素、无机盐等。 功能：1）作为消化液，促进脂类的消化吸收。2）作为排泄液，排泄各种代谢产物至肠道。（均和它的主要成分胆汁酸的代谢密切相关。）,（一）胆红素的正常代谢,45,胆色素：（bile pigment）胆色素是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素；胆色素主要随胆汁排出体外。胆色素代谢主要是胆红素代谢，胆红素对大脑有毒性

17、作用。（？）肝脏是胆红素代谢的主要器官。,46,1. 胆红素的来源及生成,1）衰老的RBC破坏、降解,主流胆红素(80%),2）无效红细胞生成,3）非血红蛋白的血红素蛋白质（细胞色素、过氧化物酶、肌红蛋白等）分解,分流胆红素(20%),胆红素的来源,含血红素的蛋白质(主要为Hb),47,胆红素的生成过程,48,胆红素的生成,49,(P379),图17-4 胆红素的生成,50,胆色素代谢示意图,51,据估计，1g Hb可产生35mg胆红素，成人每天生成约250-350mg胆红素。,胆红素的性质：胆红素为橙红色，脂溶性强，极性弱，极易自由透过生物膜，毒性较高（如：大脑毒性作用）。,脂溶性强的物质如

18、何在机体内运输？,52,2. 胆红素在血液中的运输：亲脂疏水的性质 （1）运输形式：与ALB可逆的结合：主要形式；与1-球蛋白可逆的结合：少部分。1分子ALB最多可结合2分子胆红素；正常情况下，ALB结合胆红素的潜力很大，2025mg/dl 血浆ALB。注意：有机阴离子（如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等）可与胆红素竞争结合ALB。,53,(2) 与血浆蛋白结合的意义： 有利于运输：改变了胆红素的脂溶性，使其水溶性增加，溶解度增加。 减少其毒性作用：限制其自由通过生物膜。 其不能出现于尿中。（？） (3)-胆红素：在异常情况下（如在肝细胞损伤及胆汁郁滞等高胆红素性黄疸），血浆中有一部分胆红素与ALB共

19、价（不可逆）结合，经HPLC分型，称为-胆红素。HPLC： B、 B 、B、 B,54,【-胆红素】 可能是ALB分子中赖氨酸残基的-氨基与胆红素一个丙酸基的羧基形成酰胺键（不可逆结合），其在血中停滞时间长。 【检测方法】 与重氮试剂呈直接反应，可用离子交换柱层析法或高效液相色谱法检测。 【检测意义】 判断严重肝病预后的指征：恢复好的：-胆红素/总胆比例占4090（比例越高，预后越好） （严重肝病时：-胆红素常小于总胆的35）。,55,3. 胆红素在肝细胞内的转变,肝脏在胆红素代谢过程中起着重要的作用，包括肝细胞对胆红素的摄取、结合、转化和排泄等过程。,摄取的有效性取决于,肝细胞膜上特异的载体

20、蛋白,肝细胞内的两种受体蛋白 -Y蛋白和Z蛋白,以“胆红素Y蛋白”(或胆红素Z蛋白)形式送至内质网。耗能、可逆的过程。,肝内运输,（1）摄取与运输,56,Y蛋白是一种碱性蛋白，约占肝细胞浆蛋白总量的5%，在肾脏及小肠也有少量Y蛋白存在。与胆红素的亲合力高，是其主要结合蛋白。此外，Y蛋白也能与固醇类物质、BSP、ICG、甲状腺素及某些有机阴离子结合，因此Y蛋白又称为配体结合蛋白（Ligadin）。新生儿在出生7周后，Y蛋白水平才与成人相当，故易产生生理性的新生儿非溶血性黄疸。用苯巴比妥可诱导其生成。,57,Z蛋白是一种酸性蛋白质，与胆红素的亲合力小于Y蛋白。当胆红素浓度较低时，胆红素优先与Y蛋白

21、结合。Z蛋白与长链脂肪酸的亲合力极大，在肝脏、小肠粘膜、心肌及其它摄取和利用脂肪酸较多的组织细胞中含量较高，其可能为脂肪酸载体蛋白。,58,() 转化： 水溶性，毒性。,部位：滑面内网质 反应：结合反应（UDPGA、PAPS） 酶：葡萄糖醛酸基转移酶、硫酸转移酶 产物：双葡萄糖醛酸胆红素，单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素等结合胆红素。 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。,59,（80 90%）,（占胆汁1020%）,M：-CH3,V：-CH=CH2,两个丙羧基均可与GA的C1的羟基结合,60,结合胆红素与未结合胆红素的定义Unconjugated bilirubi

22、n：未经肝细胞转化处理的胆红素，包括：游离胆红素、血中与蛋白质结合的胆红素、-胆红素；具亲脂疏水的性质。Conjugated bilirubin：在肝细胞内经过生物转化与葡萄糖醛酸、硫酸结合而形成的胆红素；具亲水疏脂的性质。,61,胆红素卷曲状空间结构示意图,C10,胆红素葡糖醛酸二酯的结构,C10,与重氮试剂反应的C10位,62,结合胆红素与未结合胆红素的区别,未结合胆红素,结合胆红素,别名,间接胆红素,直接胆红素,与葡萄糖醛酸结合,未结合,结合,与重氮试剂反应,慢或间接反应,迅速、直接反应,溶解度,小,大,经肾随尿排出,不能,能,细胞毒作用,大,无,63,(3) 排泄结合胆红素几乎全部排入

23、毛细胆管（需载体参与），成为胆汁的一种特征组分。此过程为一耗能的逆浓度梯度过程，成为胆红素代谢的限速步骤。胆汁中的胆红素绝大多数为结合胆红素，而血液中的胆红素绝大多数为未结合胆红素。,？,64,(1) 胆红素在肠道中的变化,结合胆红素,胆素原,-葡萄糖醛酸苷酶,葡萄糖醛酸,还原,胆素,氧化,胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原,胆 素： i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素,游离胆红素,4、胆红素在肠管中的变化 及其肠肝循环,65,胆素原：为无色化合物，指中胆素原、粪胆原及少量d-尿胆原，三者与重氮试剂的呈色反应相同。胆素：为黄褐色色素，由胆素原接触空气中的氧而被氧化所形成，指尿胆素、粪

24、胆素和d-尿胆素，为正常粪便及尿液中的主要色素。,66,胆素原的肠肝循环： （bilinogen enterohepatic circulation）,肠道中有少量的（10%20%）胆素原可被肠粘膜细胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环。,67,胆色素代谢示意图,68,（二）胆红素代谢紊乱与黄疸（jaundice),血清胆红素的正常参考值：总胆红素1.717.1 mol/L（0.11.0mg/dl）直胆 06 mol/L 黄疸：指高胆红素血症引起的皮肤、巩膜和粘膜等组织黄染的现象。 隐性黄疸：34.2 mol/L，外观看不出。 显性黄疸：34.2 mol/L

25、，有黄染的现象。,1. 黄疸定义与分类,69,2. 黄疸的类型,肉眼可否见到黄染现象分为：-显性黄疸和隐性黄疸。 发病原因可分为：-溶血性、肝细胞性和梗阻性黄疸。 病变部位可分为：-肝前性、肝性和肝后性黄疸。 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。,70,胆红素形成过多：溶血性，非溶血性；血中以未结合胆红素的升高为主。肝细胞处理胆红素的能力下降：肝细胞受损，某一项或多项环节能力下降，两种胆红素均可升高。胆红素在肝外的排泄障碍，逆流入血：血中以结合胆红素的升高为主。,（三）黄疸的成因与发生机制,71,溶血性黄疸 ：由于RBC大量破坏 胆红素生成 未结合胆红素 肝

26、脏转化能力，血清未结合胆红素。 肝细胞性黄疸：由于肝细胞受损，一方面未结合胆红素转变成结合胆红素血清未结合胆红素；另一方面由于病区压迫毛细胆管，已生成的结合胆红素可经坏死区返流入血引起结合胆红素。 阻塞性黄疸：由于胆道阻塞，肝内已形成的结合胆红素不能从胆管排出而返流入血引起血清结合胆红素。,黄疸,72,新生儿生理性黄疸的成因 （icterus neonatorum）,生下后，血液内原来过多的红细胞被破坏，未结合胆红素生成过多。 肝细胞内载体蛋白Y蛋白少，肝细胞摄取未结合胆红素的能力不足。 肝细胞内胆红素葡萄糖醛酸基转移酶生成不足，结合胆红素生成少。 肝细胞胆汁分泌器发育不完善，对肝胆汁分泌的潜

27、力不大。 母乳中含有孕二醇，对葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作用。,临床上用蓝光照射可治疗此病，波长440-450nm的蓝光可使未结合胆红素产生异构体-光照胆红素，后者极性增强，可排出体外。,73,（四）黄疸的实验室鉴别诊断,胆红素代谢实验 （见表） 血清酶学检查 血脂分析 血液学检查 （见表）,74,三种类型黄疸的实验室鉴别诊断,类 型 血 液 尿 液 未结合胆红素 结合胆红素 胆红素 胆素原正 常 有 无或极微 阴性 阳性 棕黄色 溶血性黄疸 高度增加 正常或微增 阴性 显著增加 加深 肝细胞性黄疸 增加 增加 阳性 不定 不定 梗阻性黄疸 不变或微增 高度增加 强阳性 减少或消失 变浅或陶土色

28、,粪便颜色,梗阻性与肝细胞性高结合胆红素黄疸的鉴别梗阻性指标：ALP、LAP、 GGT、CHO、TBA肝细胞损伤指标：ALT,AST,LDH；TP,ALB，ALP、LAP、 GGT、TBA， CHO 、,CA/CDCA 1,75,项 目 肝细胞性黄疸 梗阻性黄疸 血清蛋白电泳图谱 Alb减少，球蛋白 球蛋白明显 脂蛋白X 多为阴性 明显 血清酶学 ALT 肝炎急性期 正常或增高ALP 正常或轻度增高 明显升高LAP 可增高 明显升高-GT 可增高 明显升高 其他方面 凝血酶原时间 延长,VitK不能纠正 延长,VitK可以纠正 胆固醇 降低，尤其CHE明显降低 增高CA/CDCA 1 1,肝细

29、胞性黄疸和梗阻性黄疸实验室鉴别诊断,76,小 结 掌握：结合胆红素、未结合胆红素、-胆红素、黄疸的概念；肝对胆红素的处理过程，从胆红素代谢方面论述三型黄疸的鉴别诊断。 熟悉：胆红素的代谢过程。,77,二、胆汁酸代谢及其异常,（一）胆汁酸的类型 （二）胆汁酸的代谢 （三）胆汁酸代谢异常与疾病的关系 （四） 血清胆汁酸测定的临床意义,78,掌握 初、次级胆汁酸的概念；胆汁酸检测的临床意义。 熟悉 胆汁酸的代谢过程及功能。,教学目标,教学时数 1学时,79,胆固醇的结构式,80,胆汁酸是胆汁中存在的一大类24碳胆烷酸（cholanic acid）的总称； 是由胆固醇转化而成的，是胆固醇在体内代谢的主

30、要去路。正常人每天约合成11.5g胆固醇，其中约2/5在肝转变为胆汁酸，随胆汁排入肠道。,1. 胆汁酸的定义,（一）胆汁酸的类型,81,初级胆汁酸脱去7-OH即为次级胆汁酸。人胆汁中的胆汁酸以结合型为主。,2. 胆汁酸的分类：按来源、结构及结合与否,82,1、初级胆汁酸的生成 （1）primary bile acid：在肝细胞内，以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸称为初级胆汁酸，包括胆酸和鹅脱氧胆酸以及相应的结合型胆汁酸。胆汁酸是肝清除胆固醇的主要方式，正常人合成胆固醇约11.5g/日，其中2/5（0.40.6g）在肝内转化为胆汁酸。,（二）胆汁酸的代谢,83,（2）合成原料：胆固醇 （3）合成部

31、位：肝（微粒体和胞液） （4）限速酶：胆固醇7-羟化酶,胆固醇 7-羟胆固醇,胆酸（最多）,鹅脱氧胆酸,7- -羟化酶,NADPH+H+O2,12- -羟化酶,丙酰CoA,(27C),(24C),(24C),（5）合成过程：相当复杂，以羟化作用最为重要。,84,胆酸,初级胆汁酸,（Cholic Acid，CA）,（3，7，12-三羟胆固烷酸）,鹅脱氧胆酸,（Chenodeoxycholic Acid，CDCA）,（3，12-二羟胆固烷酸）,85,2、次级胆汁酸的生成,（1）secondary bile acid：在肠道细菌作用下，以初级胆汁酸为原料，进行7-脱羟基后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸和

32、石胆酸以及相应的结合产物。 （2）生成部位：肠道（小肠下段和大肠）。 （3）生成过程:,86,胆酸,初级胆汁酸,次级胆汁酸,（Cholic Acid，CA）,（3，7，12-三羟胆固烷酸）,87,鹅脱氧胆酸,次级胆汁酸,初级胆汁酸,（Chenodeoxycholic Acid，CDCA）,（3，12-二羟胆固烷酸）,石胆酸,（Lithocholic Acid，LCA）,（3-羟胆烷酸）,88,结合胆汁酸,胆汁中甘氨酰胆汁酸:牛磺酰胆汁酸=3:1胆汁酸主要以结合型形式从肝分泌入胆汁。,89,3. 胆汁酸的肠肝循环（Enterohepatic circulation of bile acid ）（

33、1）定义：胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。仅小部分随粪便排出，主要是溶解度低的石胆酸。每次餐后，胆汁酸要经24次肠肝循环。,（2）意义：使有限的胆汁酸能最大限度的反复利用，促进脂类物质消化吸收。35g（1632g），需612次循环。降胆固醇药物或食物：如消胆胺，纤维素多的食物。,90,90%,胆汁酸的代谢与肠肝循环,结合型,游离型,91,4. 胆汁酸的功能 1、促进脂类的消化吸收：胆汁酸分子含亲水及疏水基团，是很强的乳化剂，能使脂类形成混合微团，保证脂类的消化吸收。 2、抑制胆汁中胆固醇的析出：胆固醇过多或胆汁酸、卵磷脂含

34、量减少，胆固醇都可析出结晶，形成结石。( 胆汁酸+卵磷脂）/胆固醇比例10:1,若此比例10:1（CHO，BA，PL）则可使胆汁中的胆固醇达到过饱和，析出而形成结石。,92,疏水侧,亲水侧,甘氨胆酸的立体构型,93,(三) 胆汁酸代谢异常,1 . BA合成缺陷：酶异常。 2. 肝胆疾病： 肝在胆汁酸的代谢中占重要地位。 当肝细胞损伤或胆道阻塞时都会引起BA的代谢障碍。肝胆疾病时，首先表现的是病人的血清BA浓度的增高。 2. 肠道疾病：回肠切除术后，肠肝循环破坏，BA丢失过多，脂肪消化吸收不良（脂肪泻），胆固醇结石。,94,BA代谢与高脂蛋白血症有密切关系，后者的代谢紊乱必然涉及BA的代谢异常。

35、BA是体内清除胆固醇的主要去路，BA的生物合成可通过自身反馈调节。胆汁酸合成、分泌的质及量都对胆固醇的排泄有影响。BA通过调节胆固醇的吸收间接调控肠壁细胞和肝细胞内的胆固醇的合成。,4. 高脂蛋白血症,95,（四）血清胆汁酸测定的临床意义,1. 测定方法血清TBA（总胆汁酸）浓度很低（10 mol/L），需用高灵敏度的方法进行测定。气相色谱法、RIA、HPLC：可测TBA，也可测CA、CDCA、DCA。酶学分析法：使用工具酶3 -羟类固醇脱氢酶（3 -HSD），测定NADH的生成量。还可进行BA负荷试验（ UDCA，肝对BA的处理能力）及尿中硫酸结合型胆汁酸（机体的防御机制之一，以每g Cr含

36、量报告）的测定。,96,几种胆汁酸的结构式,97,参考范围：血清TBA 1。 肝实质细胞损伤：CA/CDCA1。鉴别指标，注意：CA及CDCA ,2. 测定意义,98,小 结 掌握：初、次级胆汁酸的概念；胆汁酸检测的临床意义。 熟悉：胆汁酸的代谢过程及功能。,99,第五节 肝脏疾病的临床生物化学,肝硬化的临床生物化学 乙醇性肝脏损害的生物化学肝昏迷的临床生物化学胆石症的临床生物化学肝癌的临床生物化学,100,掌握 肝硬化、肝昏迷及肝癌的临床生物化学检测。 熟悉 乙醇性肝损伤、胆石症的生物化学机制。 了解 肝硬化、乙醇性肝损伤、肝昏迷及肝癌的生物化学机制。,教学目标,教学时数 1学时,101,一

37、、肝硬化的临床生物化学,肝硬化：其不是一种独立的疾病，而是多种损伤因素长期或反复作用于肝的综合表现。病理改变为：肝细胞弥漫性变性、坏死和再生，肝结缔组织弥漫性增生，造成肝小叶结构破坏或形成假小叶，变形、变硬；后期多个器官受损，以肝功能损害及门脉高压为特征；进一步可发展为肝癌。 病因：病毒性肝炎、慢性酒精性肝炎、中毒性肝损伤及自身免疫性疾病。,（一）概念,102,肝纤维化是肝硬化前期的必经阶段。 缺氧和炎症刺激：胶原纤维（I、III型）的合成增加； 机体免疫机能不足，肝细胞反复遭受HBV破坏，以及肝细胞结节状再生，纤维组织不断增生，导致肝硬化； 跟Kuffer细胞及储脂细胞分泌多种细胞因子及胶原

38、酶等生物活性物质以及储脂细胞产生胶原等有关。 还涉及许多遗传因素（独立的病因）。肝细胞和胆管上皮细胞内角蛋白的表达异常等都与肝纤维化有关。,（二）肝纤维化形成机制,103,1. 肝功能实验：ALT、AST、TP、A/G等 ，CE ； 2. 其它生物化学检查：单胺氧化酶（ MAO ）、 -脯氨酸羟化酶（-PH）、 血清透明质酸酶（HA）、 血清III型及IV型前胶原肽（PIIIP）、 板层素（LN）、 纤维连结素（FN） ； 凝血因子测定。,（三）肝硬化的生物化学诊断,目前，肝硬化的确诊及疗效观察仍依靠肝穿刺作活体组织检查。,注意：肝纤维化指标的检测，可发现肝纤维组织增生的趋势，升高不一定是肝硬

39、化，肝硬化静止期也不一定不升高。,104,1. 概述：乙醇对人体来说是一种异物。来源：主要为饮酒吸收部位：胃30，小肠70。代谢器官：肝代谢9098%，尿液及呼吸排出210（酒味）。成人代谢量：10g/h，240g/d， 7Kcal/g 。乙醇与疾病：肝硬化、脂肪肝、肝炎、胎儿性乙醇综合征。,二、乙醇在肝内的代谢及乙醇性肝损伤,（一）乙醇在体内的代谢,105,2. 代谢机制,乙醇脱氢酶：Alcohol dehydrogenase， ADH微粒体乙醇氧化体系，Microsomal ethanol oxidizing system ，MESO,106,（二）乙醇代谢对机体的影响,肝损伤：乙醛的毒性

40、可引起线粒体的功能障碍，在慢性饮酒者可形成一种恶性循环，最终导致肝损伤。 其它影响：乙醇性心肌病（内源性儿茶酚胺释放）、酒瘾（类吗啡喊类物质）、幻觉作用等种种精神障碍（ 5羟色胺代谢发生障碍）、戒断综合症、Vit B6缺乏、 Na+ 、K+-ATP酶。,1、乙醛对机体的影响：乙醛为乙醇在肝内代谢的中间产物，其化学性质活泼，具有强烈的药理作用。,107,NADH生成NADH/NAD比值乳酸利用；NADH使丙酮酸还原为乳酸酸中毒；高尿酸血症：酸中毒肾对尿酸的排泄； 能量供应受影响：糖、脂肪酸的有氧氧化、三羧酸循环等过程发生障碍。,2、NADH/NAD比值,醇脱氢酶及醛脱氢酶的辅酶均为NAD。,10

41、8,饮酒后有血糖降低的倾向：进食不足、糖异生障碍、糖原储备、糖利用障碍。 有负氮平衡倾向：蛋白质代谢障碍，GGT、GLDH（谷氨酸脱氢酶）。 水电解质紊乱：利尿作用增强，伴脱水症状（ADH分泌受抑制），有酸中毒倾向。（应大量饮水） 维生素D：VitD摄取不足、肠道吸收。 药物：药物代谢增强如：Vit、睾酮分解 ；药物分解代谢抑制，引起药物中毒。如应用镇静剂、安眠药时必须注意患者有否饮酒嗜好。,3、乙醇对血糖、氨基酸、水盐、VitD代谢及药物代谢的影响：,109,（三）乙醇性肝损伤与胎儿乙醇综合征,1、乙醇性脂肪肝原因：大量摄取乙醇发生率：长期饮酒者的7080是良性的可逆性的病态，它可因戒酒而消

42、退。形成机制：脂肪动员增强，NADH/NAD比值，肝内的脂肪酸氧化，脂蛋白的合成与分泌减少等。,110,2、乙醇性肝炎病理表现以肝细胞坏死为主，透明小体的形成。 形成机制如下：肝内蛋白质分泌障碍及贮留、肝内脂肪增加；线粒体及内质网的损伤：主要是由于乙醇及乙醛的作用；乙醇在微粒体氧化时，使氧自由基增加，GSH 、过氧化脂质；代谢亢进使耗氧量；出现IgA，WBC粘附力等免疫功能异常。,111,定义：是指由于孕妇饮酒过量而导致胎儿发育异常，胎儿体重、大脑重量均较低。 典型表现：包括智能障碍的中枢神经系统的功能障碍，出生前开始的发育障碍，特有容貌，大小畸形频度增加。 发病机制：尚未完全阐明，可能与脑内

43、总RNA及tRNA减少，脑内蛋白质合成受抑制有关。,3、胎儿性乙醇综合征 （fetal alcohol syndrome，FAS）,112,三、肝昏迷的生化机制,1. 肝昏迷：即肝性脑病，是各种严重的肝病（如：严重的肝功能不全）的并发症或终末表现，是以代谢紊乱为基础、意识障碍和昏迷为主要表现的中枢神经系统功能紊乱的综症状。 2. 原因：严重的肝病。 3. 机制：尚未阐明，为多种发病因素综合作用的结果：氨中毒学说(ammonia intoxication)，假神经递质学说(false neurotransmitter hypothesis)，胰岛素、血浆氨基酸失衡学说(theory of ins

44、ulin and plasma amino acid imbalance)，短链脂肪酸中毒学说(theory of short chain fatty acid intoxication) 等。,113,4. 肝昏迷的生物化学诊断： 是各种严重的肝病的并发症或终末表现。,（1） 一般的肝功能实验：ALB、TP、A/G、CHO、尿素、FBS等 ， AST、ALP ； （2） 特殊意义的生物化学检查：血氨增高、鲎试验（检测内毒素）、弥漫性血管内凝血方面的检查（血小板 、凝血酶原时间延长、血浆纤维蛋白原呈低值）、芳香族氨基酸/支链氨基酸比值 。,114,对肝昏迷有特殊意义的实验室检查主要有：血氨分析

45、：对鉴别氮源性肝昏迷有重要价值。鲎试验：用于检测血中的内毒素。弥漫性血管内凝血方面的检查：血小板50*109/L有临床意义，凝血酶原时间延长1倍以上对肝病患者有诊断价值，纤维蛋白原1.25g/L对肝病患者有诊断意义，鱼精蛋白副凝血试验阳性更有诊断价值。支链氨基酸/芳香氨基酸比值： 增加。,115,四、胆石症的生物化学 （bilestone/gall-stone）,1. 胆结石的主要成份为：CHO、BIL、钙及其他无机元素类、胆汁酸、结石基质（硫酸化糖蛋白及糖蛋白）等。 2. 胆石症的分类：CHO系结石BIL系结石混合性胆石,（一）概述,116,（二）胆固醇系结石形成机制,含有过饱和胆固醇的胆汁

46、：是胆固醇沉淀的先决条件：胆汁中CHO，胆汁酸盐及卵磷脂的含量。 胆汁酸组成改变：胆汁中CDCA明显减低，正常CA:CDCA:DCA=1.3:1.0:0.6 磷脂：磷脂/CHO=6.6，结石为2.3。 胆汁微胶粒电位：电位差越大，则微团带电荷越多，稳定性越大（甘氨酰胆汁酸/牛磺酰胆汁酸的比例改变3:115:1）。 其他：胆囊干迷走神经切除；未饱和脂肪酸摄入过多；有遗传倾向。,微胶粒具有双电层结构，两层之间有电势存在，即电位。,117,（三）胆红素系胆石形成机制,胆汁中-葡萄糖苷酸酶活性低：此酶可水解葡萄糖醛酸胆红素。 葡萄糖二酸-1,4-内酯的抑制：为-葡萄糖苷酸酶的抑制物。,正常胆汁中的葡萄

47、糖醛酸胆红素不易被水解，而处于良好的溶解状态。,1. 平衡机制：,118,胆红素在肠道中的变化,结合胆红素,胆素原,-葡萄糖醛酸苷酶,葡萄糖醛酸,还原,胆素,氧化,胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原,胆 素： i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素,游离胆红素,119,胆红素负荷增加：胆色素结石形成的基础。 -葡萄糖苷酸酶活性增加：蛔虫钻进胆道，带入大肠杆菌，造成胆道感染，细菌性的-葡萄糖苷酸酶活性增加。胆汁中的葡萄糖二酸-1,4-内酯含量；胆汁微胶粒电位：这是胆红素融合集结的条件。降低的因素有-Ca2+，Na+，K+，Mg2+及高分子有机物的影响。蛔虫残体、卵及其它异物-结石的核心，胆红素钙-结石基质的网架。,2. 形成机制：,120,（一）肝细胞癌变原理,肝细胞原癌基因,物理,化学 生物性等 致癌因素,点突变, 基因易位 基因扩增,细胞内基因表达失控,细胞癌变,激活,激活,此过程还伴 有抑癌基因 的缺失或 失活,