脂质和脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验课件

第四章 脂质和脂蛋白代谢紊乱的 生物化学检验,第一节 概 述,（一）血浆脂质和脂蛋白概念： 1.血浆脂质：简称血脂，包括甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、磷脂（PL）、糖脂和游离脂肪酸（FFA）等。总胆固醇是游离胆固醇（FC）和胆固醇酯（CE）的总和。 2. 脂蛋白：外源性和内源性的血浆脂质与特定蛋白质形成的复合体，溶解度较大，可以在血液循环中运输。,一、血浆脂质和脂蛋白代谢,（二）脂蛋白的结构与血浆脂质的分类 1. 脂蛋白的结构特征：脂蛋白呈球状，以疏水的TG和CE为核心，表面覆盖有少量FC、极性的蛋白质、PL、FFA。其中FC和PL的极性部分位于表层，非极性部分于内部疏水脂质结合，使脂蛋白颗粒能稳定的分散在血浆中。,Lipoprotein structure,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）,2. 脂蛋白的分类 超速离心法,乳糜微粒 -脂蛋白 前-脂蛋白 -脂蛋白,2. 脂蛋白的分类 电泳法,超速离心法与电泳法分离血浆脂蛋白的相应名称和位置,离心力方向,电泳方向,Major Classes of Human Plasma Lipoproteins: Physicochemical Characteristics,（三）血浆脂蛋白的特征,（四）载脂蛋白（apoprotein,Apo）及其分类,载脂蛋白：LP中的蛋白质部分称为载脂蛋白。载脂蛋白构成并稳定LP结构，修饰并影响与LP代谢有关酶的活性。,1.除ApoA，B、LP（a）外，均含三个内含子和四个外显子，其内含子插入外显子的位置大致相同； 2.几个基因相接很近，呈紧密连锁状态。,载脂蛋白的基因结构,（五）载脂蛋白基因结构与染色体定位,基因簇（gene cluster):基因组中以紧密连锁方式有序的排列而形成的一组结构基因。 ApoA、C、A和A基因位于第11号染色体长臂2区，形成一个约22kb的基因簇。 ApoE、C和C基因，同位于第19号染色体长臂3区。,（六）脂蛋白受体,脂类在血液中的以脂蛋白形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。 迄今为止报道的受体已有很多种，研究较详尽的是： LDL受体 VLDL受体（VLDL-R） 清道夫受体（scavenger receptor）,LDL受体是一种多功能蛋白，由836个氨基酸残基组成36面体结构蛋白，分子量约115kD，有五种不同的区域构成。,功能： 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,1. LDL受体,LDL受体途径（LDL receptor pathway） LDL或其他含ApoB100、E的脂蛋白如VLDL、-VLDL均可与LDL受体结合，内吞入细胞使其获得脂类，主要是胆固醇，这种代谢过程称为该途径依赖于LDL受体介导的细胞膜吞饮作用完成。,LDL受体代谢途径,2.VLDL受体,VLDL-R 与LDL-R结构类似，但VLDL-R对含有ApoE的脂蛋白VLDL和VLDL残粒有高亲和性，对LDL则呈现低亲和性； 不受细胞内胆固醇的负反馈抑制； 可能与肥胖成因有关。,SR分为SR A-SR F六大类。A类清道夫受体（SR-A）和B类清道夫受体（SR-B），其配体谱广泛，对oxLDL、LDL、HDL以及VLDL都有较强的亲和性，并参与脂质代谢。,3.清道夫受体（SR）,功能： 使巨噬细胞泡沫化，促进粥样斑块的形成； 清除血管过多脂质和病菌毒素。,卵磷脂胆固醇酯酰转移酶（LCAT） 脂解酶（lipolytic enzymes） 脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL） 肝酯酶（HTGL） 内皮细胞脂肪酶（endothelial lipase,EL） HMG-CoA还原酶（HMG-CoA reductase),脂蛋白代谢以肝脏为中心。 参与脂类代谢的主要酶系统有：,另外，脂类代谢过程中还有几种特殊蛋白质：如CETP，LRP，MTTP，SREBP等。,（七）脂蛋白代谢,Disorders associated with Enzymes and special Proteins in Lipoprotein Metabolism,1. 外源性脂质代谢,从食物中摄取的脂质（主要是TG），在肠内酯酶作用下分解为FFA和MG，再重新组成TG及磷脂。这些新产生的TG与少量Ch、PL、ApoB48、ApoA构成巨大分子CM，经淋巴系统进入血液循环，在肝脏内被代谢。,2.内源性脂质代谢-VLDL和LDL代谢,由肝脏合成VLDL，VLDL转变为IDL和LDL，LDL被肝脏或其他器官代谢的过程,未成形HDLn在肝脏和小肠合成，获取PL、ApoA变成圆盘状新生HDL。新生HDL摄取外周末梢组织的FC，经LCAT作用生成CE进入内部，形成成熟型HDL。HDL在CETP介导下，与VLDL、LDL进行CE及TG交换，以VLDL、LDL形式经肝脏摄取，最终使外周末梢组织的FC运送到肝脏代谢，即胆固醇的逆向转运。,2.内源性脂质代谢-HDL代谢,HDL Metabolism,上述通路中每一步上的数字代表因两种中间产物之间的阻断导致的各种功能性高脂蛋白血症。,LP代谢紊乱： 常见现象是血中TC或TG升高，或者是各种脂蛋白水平异常增高。 高脂蛋白血症（hyperlipoproteinemia）是指血浆中CM、VLDL、LDL等脂蛋白有一种或几种浓度过高的现象。,二、脂蛋白代谢紊乱,血TC、TG浓度,血清脂蛋白含量,血浆（血清）外观,高脂蛋白血症分型,从病因来看，可为原发，可为继发。,Functional Classification： Key Laboratory Findings,（一）原发性脂蛋白代谢紊乱,原发性脂蛋白代谢紊乱症病因,（二）继发性高脂蛋白血症,三、脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化,AS：指动脉内膜的脂质、血液成分的沉积，平滑肌细胞及胶原纤维增生，伴有坏死及钙化等不同程度的病变的一类慢性进行性病理进程。,脑梗死,MI、心绞痛,主动 脉瘤,（一）动脉粥样硬化概述,AS的危险因素,可转变的危险因素,不可改变的危险因素,潜在的危险因素,吸烟、肥胖、运动量小,年龄、性别、遗传,Lp（a）、Hcy 炎症危险因子 血栓危险因子,PAI-、Fg 、凝血因子 等,AS炎性细胞因子 、高敏C反应蛋白,引起动脉粥样硬化的脂蛋白,四、高密度脂蛋白的抗动脉粥样硬化功能,主要机制为：,中和修饰LDL配基活性,抑制内皮细胞粘附分子的表达,对LDL氧化抑制,参与胆固醇的逆向转运,第二节 脂蛋白代谢紊乱的主要检测指标,血浆脂蛋白和脂质测定是临床检验的常规测定项目，其临床意义主要是： 早期发现与诊断高脂蛋白血症 协助诊断动脉粥样硬化症 评价动脉粥样硬化疾病的危险度 检测评价饮食与药物治疗效果等,总胆固醇（total cholesterol,TC） 是血液中各脂蛋白所含胆固醇之总和，分为酯化型胆固醇（CE）和游离型胆固醇（FC）， 其中CE占60%70%， FC占30%40%，两种类型的比例在健康个体或个体之间是恒定的。 【测定方法】 化学法和酶法。 目前常规应用酶法测定，快速准确。,一、总胆固醇测定,【参考范围】 2007年中国成人血脂异常防治指南规定成人TC水平： 在5.18mmol/L（200mg/dl）以下为合适范围； 在5.186.19mmol/L（200239mg/dl）范围属于边缘升高； 在6.22mmol/L（240mg/dl）以上为TC升高。,【临床意义】 TC浓度增高，冠心病等心血管疾病发生的危险性增高。影响TC水平的因素： (1) 年龄与性别：新生儿TC很低，哺乳后很快接近成人水平，之后常随年龄而上升，但到70岁后不再上升甚或有所下降。中青年期女性低于男性，女性绝经后TC水平较同年龄男性高。 (2) 饮食习惯：长期高胆固醇、高饱和脂肪酸摄入可造成TC升高。 种族：黑人的总胆固醇水平要高于白人。 遗传因素。,但是，血清胆固醇水平低一定有益吗？ May HT和Nasim Afsarmanesh的研究显示TC水平降低时增加心衰时的死亡率，而增高时可增加生存率； Renzhe.Cui等研究发现在冠心病中，低血总胆固醇会增加死亡率； Alessia D Introno等认为TC水平升高可能可以防止痴呆。,总脂质（total lipids） 主要包括FC、CE、PL和TG等。所采用的测定方法不同，正常参考值有一定的差异。 （测定方法） 脂质抽提法和直接测定法 （参考范围）成人4.07.5g/L；儿童3.06.0 g/L.,【临床意义】 1升高 高脂血症、动脉粥样硬化、糖尿病、糖原贮积病、肾小球肾炎、肾病综合征、甲状腺功能减退、高血压等。 2降低 甲状腺功能亢进症、急性肝炎、肝硬化、恶病质、吸收不良综合征等。 【评价】 1. 正常情况下，血总脂一般随年龄增加而升高，40岁以上者显著增加，6570岁者反而降低； 2血清总脂质测定除作为脂质代谢紊乱及有关疾患的协助诊断，还可用于血总脂增加的原发性胆汁酸肝硬化、肾病综合征等的严重肝实质性损害、恶病质、甲状腺功能亢进和吸收不良综合征等疾患的协助诊断。,二、甘油三酯(triglyceride,TG) 甘油三酯构成脂肪组织 ,参与TC,CE合成及血栓形成。 【测定方法】 物理法、化学法和酶法。 建议酶法（如GPO-PAP法）作为临床实验室测定血清Tc的常规方法。,【参考范围】 目前中国成人血脂异常防治指南仍沿用1997年血脂异常防治建议的标准规定我国成人TG水平： 在1.7mmol/L（150mg/dl）以下为合适范围； 1.72.25mmol/L（150199mg/dl）为边缘升高； 2.26mmol/L（200mg/dl）以上为升高。,（一）高密度脂蛋白胆固醇(High Density Lipopmtein cholesterol, HDL-C) 高密度脂蛋白是血清中颗粒最小密度最大的一组脂蛋白,被视为人体内具有抗动脉粥样硬化的脂蛋白，同时大量的流行病资料表明，血清HDL-C水平与冠心病发病成负相关,因而HDL-C被称为“好的胆固醇”。 【测定方法】 直接测定法。,三、血浆脂蛋白测定,【参考范围】 HDL-C合适范围为1.04mmol/L（40mg/dl），1.55mmol/L（60mg/dl）以上为升高，1.04mmol/L（40mg/dl）以下为降低。2001年NCEP ATP III报告认为：HDL-C的合适范围为1.04mmol/L （40mg/dl）。 【临床意义】随着HDL-C水平降低，缺血性心血管病发病危险增加，HDL-C1.04mmol/L的人群与HDL-C1.55mmol/L的人群相比，缺血性心血管病危险增加50%。 【评价】影响血浆（清）HDL-C水平的因素很多，主要有年龄和性别种族饮食肥胖饮酒与吸烟运动药物疾病,（二）低密度脂蛋白胆固醇（Low Density Lipoprotein cholesterol,LDL-C）,【原理】 参考方法为超速离心法。 可供选择的方法：SUR法，CAT法，CAL法，SOL法和PRO法 应用Friedewald方程，对于血清甘油三酯低或总胆固醇过高的患者，要用线性回归修正的公式计算。 【参考范围】 合适范围为4.14mmol/L（160mg/dl）。 NCEP ATP ：高脂血症患者血LDL-C的治疗目标值定为2.6mmol/L（100mg/dl）以下。,【临床意义】 LDL-C水平与缺血性心血管病发生相对危险及绝对危险上升趋势及程度与TC相似。 LDL-C水平增高见于家族性高胆固醇血