血浆中的主要蛋白质

血浆中重要的蛋白质有很多,甲胎蛋白、癌胚抗原、肌钙蛋白I、糖化清蛋白、免疫球蛋白等将由其他章节详述,下面介绍目前常被临床采用分析的部分主要蛋白质。多数血浆(清)蛋白质有多种检测方法,参考区间因方法而异,本处所列仅为参考。

1.前清蛋白(prealbumin,PA) 分子量约55k D,不含糖,p I 4.7,血浆中半衰期约12h。因电泳时移动速度较清蛋白快,位于清蛋白前面而得名。由肝细胞合成,主要包括甲状腺素转运蛋白(transthyretin,TTR)和视黄醇结合蛋白(RBP)。

PA除了作为组织修补材料外,还有运载功能。TTR是一种运载蛋白,可结合大约10%的T 3和T 4,对T 3的亲和力更大,具有调节甲状腺素代谢的功能,但对甲状腺激素的运输作用较甲状腺素结合球蛋白(TBG)弱。RBP能与视黄醇结合形成复合物,具有转运视黄醇的功能。

检测方法主要有免疫散射比浊法和免疫透射比浊法。

参考区间:200~400mg/L。

临床意义:PA作为营养不良和肝功能不全的指标,比清蛋白和转铁蛋白更为敏感。100~150mg/L为轻度缺乏,50~100mg/L为中度缺乏,<50mg/L为重度缺乏。在急性炎症、创伤、恶性肿瘤等急需合成蛋白质的情况下,血清PA下降迅速。

2.清蛋白(albumin,Alb) 分子量约66.3k D,为含580个氨基酸残基的多肽链,分子中含17个二硫键,不含糖,pI为4~5.8,半衰期15~19d。由肝实质细胞合成,是血浆中含量最多的蛋白质,占血浆总蛋白的57%~68%。

清蛋白合成速度主要受血浆胶体渗透压和蛋白质摄入量的调节,肾病综合征时合成量可达正常的3倍以上。正常情况下,每日约有360mg清蛋白通过肾小球滤过,但大部分(约95%)被肾小管重吸收,在肾小管细胞中清蛋白被溶酶体水解酶降解为小分子片段进入血循环。

清蛋白具有广泛的生理功能。清蛋白被组织细胞内吞而摄取,其分解产物氨基酸可用于合成组织蛋白,起补充和修复作用。清蛋白分子量小数量多,能最有效地维持血浆胶体渗透压(占75%~80%)。清蛋白是血浆缓冲系统的主要蛋白质,有较强的缓冲酸碱能力,维持血浆正常的p H。清蛋白带有较多的极性基团,与某些金属离子和化合物有高度亲和力,很多水溶性差的物质如胆汁酸盐、胆红素、长链脂肪酸、前列腺素、类固醇激素、某些药物(如青霉素、阿司匹林)、某些金属离子(如Ca2+、Cu2+、Ni2+)等都可以通过与清蛋白不同程度的可逆结合,有效地将这些物质运送到各自的靶细胞。有活性的激素或药物与清蛋白结合后,可不表现出活性而视为储存形式。由于这种结合具有可逆性,与血液中游离型的同种物质处于动态平衡状态,因此,通过这种可逆结合和运输可以调节这些激素或药物的代谢。

3.α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin,α1-AT或AAT) 分子量约51.8k D,为含394个氨基酸残基的多肽链,pI 4.8,含糖10%~12%,半衰期约4d,由肝细胞合成。电泳时位于α1-球蛋白区带,该区带中另有含脂类很高的α1-脂蛋白和含糖量很高的α1-酸性糖蛋白2种组分,因这两种组分中蛋白含量较少,染色都很浅,因此α1-AT是这一区带主要的显色成分。

α1-AT具有抑制蛋白酶的作用,也称丝氨酸蛋白酶抑制物。α1-AT的分子量较小,可以通过毛细血管壁进入组织液与蛋白酶结合再回到血管内,蛋白酶复合物有可能转移到α2-巨球蛋白分子上,经血液循环运输到单核吞噬细胞系统降解。

检测方法有免疫散射比浊法、免疫透射比浊法和血清蛋白电泳等。

参考区间:正常成年人,0.83~1.99g/L;新生儿,1.45~2.7g/L。

临床意义:血清低α1-AT见于胎儿呼吸窘迫综合征和肺气肿。α1-AT在急性炎症、外科手术后、组织坏死时增高,一般24h后开始升高,3~4d达到高峰。α1-AT增高还见于长期服用可的松、雌激素类药物及妊娠等。

4.α1-酸性糖蛋白(α1-acid glycoprotein,AAG或α1-AG) 又称黏蛋白。分子量约40k D,含糖约45%,其中含唾液酸占11%~12%,pI 2.7~4.0,血浆半衰期为1~3d。主要由肝细胞合成,在某些肿瘤组织或脓毒血症时粒细胞和单核细胞也可以合成。

AAG是体内主要的急性时相反应蛋白,急性炎症时升高,与免疫防御功能有关。AAG也可结合利多卡因和普萘洛尔等药物。AAG含量增加使上述药物结合状态增加而游离状态减少,从而使药物的有效浓度下降。

检测方法有免疫比浊法、酶联免疫吸附法等,也可通过测定分子中糖含量间接计算AAG的含量。

参考区间:0.25~2.0g/L。

临床意义如下。

(1)增高:AAG在炎症性疾病、组织损伤或某些肿瘤时增高。在急性炎症和外科手术的当日即可升高,4~5d后迅速下降。AAG血浆含量升高是诊断溃疡性结肠炎最可靠的指标之一。糖皮质激素增加可引起血浆AAG含量增高,见于库欣综合征及应用肾上腺皮质激素治疗。

(2)降低:营养不良、肝实质病变时,AAG合成减少导致血液中AAG降低。雌激素可导致AAG合成减少,由于AAG分子量较小,肾病综合征时AAG可以进入尿液,一些消化道疾病AAG可进入消化道导致血液中AAG含量降低。

5.视黄醇结合蛋白(retinol binding protein,RBP) 分子量为21~22k D的单体多肽链,半衰期约12h。由肝细胞合成,携带视黄醇(维生素A的一种形式)。

RBP将视黄醇从肝转运至各种靶组织,保护其不被氧化损伤。在血浆中RBP与甲状腺素转运蛋白(TTR)以1∶1结合,可避免小分子RBP从肾小球滤过。在靶细胞内,随TTR-RBP复合物的降解,视黄醇被摄入细胞,失去视黄醇的RBP与TTR无亲和性,无视黄醇的RBP载体蛋白被肾小球滤过,但在近曲小管几乎全部被重吸收分解,正常人尿中RBP排量极少。

检测方法有免疫比浊法、酶联免疫法、放射免疫法等。

参考区间:成年人,男36~56mg/L;女26.7~57.9mg/L。

临床意义:血清RBP增高见于肾小球损伤,如慢性肾疾病、糖尿病肾病和重金属损伤性肾病。降低见于急性时相反应、肝病和蛋白质营养不良。尿液RBP排泄量增加可反映肾小管功能损害,是一项灵敏的生物化学指标。

6.β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG) 分子量约11.8k D,由99~100个氨基酸组成的单链多肽,分子内含一对二硫键,不含糖,是人类白细胞抗原(HLA)的β链(轻链)。主要由淋巴细胞和肿瘤细胞产生,存在于各种有核细胞的细胞膜上。

β2-MG以相对稳定的速率合成并从细胞膜上释放,可从肾小球自由滤过,99.9%被近端肾小管上皮细胞重吸收并降解,故正常情况下血清浓度较稳定,由尿排出的量极低。但在淋巴细胞增多性疾病或肿瘤时,β2-MG大量释放入血。

测定方法有放射免疫法、酶联免疫法、免疫比浊法、化学发光法等。

参考区间:1.28~1.95mg/L。

临床意义:血清β2-MG升高反映肾小球滤过能力下降,见于急性肾炎、肾衰竭等。尿β2-MG是近端肾小管受损非常灵敏和特异的指标(见第10章第三节)。血、尿β2-MG均升高见于尿毒症、肾病综合征、肾移植排异反应、恶性肿瘤如慢性淋巴细胞性白血病等。

7.触珠蛋白(haptoglobin,Hp) 又称结合珠蛋白。分子量85~400k D,含糖量12%,p I 4.1,半衰期约2d,电泳时位于α2球蛋白区带,为α2β2四聚体,主要在肝合成。

触珠蛋白的主要功能是与红细胞释放的游离血红蛋白(hemoglobin,Hb)结合,每分子触珠蛋白可结合两分子血红蛋白,触珠蛋白-血红蛋白复合物几分钟内被运输至肝网状内皮系统迅速降解,其氨基酸和铁可被机体再利用。触珠蛋白的这种功能可以防止血红蛋白从肾丢失而为机体保留铁,并避免血红蛋白对肾的损害。触珠蛋白-血红蛋白的结合不可逆,触珠蛋白不能被重复利用,故溶血性疾病时含量急剧下降,血浆浓度一般在1周内再生而恢复正常。同时,触珠蛋白-血红蛋白复合物是一种高效的过氧化物酶,能将多型核白细胞吞噬过程中产生的过氧化物水解,防止脂类发生超氧化作用。触珠蛋白还是需铁细菌如大肠埃希菌的抑菌剂,可能是阻止了需铁细菌对血红蛋白铁的利用。

检测方法主要有免疫透射比浊法和放射免疫扩散法,触珠蛋白亚型采用等电聚焦电泳等。

参考区间:成年人0.5~2.2g/L,新生儿为成年人的10%~20%。

临床意义如下。

(1)血浆触珠蛋白增高:烧伤、感染、组织坏死或恶性肿瘤等,于反应开始后4~6d升高,病情控制2周后恢复正常。肾病综合征及某些肠道疾病常伴有血浆清蛋白丢失,此时肝内触珠蛋白代偿性合成增加,血浆触珠蛋白含量升高。某些激素如皮质激素和雄性激素也可使触珠蛋白合成增加,血浆含量升高。

(2)血浆触珠蛋白降低:各种血管内溶血性疾病,如输血反应、溶血性贫血、疟疾、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(蚕豆病)、传染性单核细胞增多症等,因触珠蛋白大量结合血红蛋白而被降解,触珠蛋白降低的程度与病情轻重一致,甚至低到测不到的程度。触珠蛋白降低可作为轻度溶血的一项敏感诊断指标。严重肝病患者由于蛋白质合成能力下降,血浆触珠蛋白含量也下降。雌激素减少触珠蛋白的合成,使血浆触珠蛋白含量降低。

8.α2-巨球蛋白(α2-macroglobulin,α2-MG或AMG) 分子量约720k D,由4个相同的亚基组成,是血浆中分子量最大的蛋白质,含糖量约为8%,pI 5.4,半衰期约为5d。AMG由肝实质细胞与单核吞噬细胞系统合成,占血浆总蛋白的8%~10%。

α2-MG属于硫酯键血浆蛋白质家族,含有内环硫酯键,能与多种离子和分子结合,特别是能结合并抑制各种蛋白质水解酶如纤维蛋白溶酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶、胰蛋白酶及组织蛋白酶D等。α2-MG具有选择性保护某些蛋白酶活性的作用。α2-MG与酶结合成复合物,酶的活性虽未失活,但导致酶不易作用于大分子底物而不能发挥催化作用。当底物为小分子量蛋白质时,能被α2-MG蛋白酶复合物催化水解。

检测方法主要采用免疫比浊法和放射免疫扩散法。

参考区间:1.31~2.93g/L。

临床意义:血浆清蛋白减低或低清蛋白血症,尤其肾病综合征,α2-MG含量显著增高,可能是一种代偿性保持血浆胶体渗透压的反应。α2-MG增高还见于慢性肾炎、糖尿病、肝病、自身免疫性疾病等。婴幼儿和儿童血浆α2-MG含量为成年人的2~3倍,可能是一种保护机制。α2-MG降低常见于严重的急性胰腺炎和进展型前列腺癌治疗前等。

9.铜蓝蛋白(ceruloplasmin,CER或CP) 分子量平均约132k D,由1046个氨基酸残基组成的单链多肽,是一种含铜的α2-球蛋白,含糖量8%~9.5%,pI 4.4,半衰期4.5d。每分子含6~8个铜原子,因含铜而呈蓝色,故名铜蓝蛋白。由肝实质细胞合成。

CER主要参与氧化还原反应,具有铁氧化酶作用,可将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+再结合到转铁蛋白上,使铁不具有毒性,从而调节铁的转运、利用;CER还具有抗氧化作用,能抑制膜脂质的氧化。

检测方法主要采用免疫比浊法、放射免疫扩散法等。

参考区间:0.21~0.53g/L。

临床意义:测定血浆中CER常用于辅助诊断肝豆状核变性。肝豆状核变性是一种常染色体隐性遗传病,患者血浆CER含量明显下降,但游离铜增加。CER属急性时相反应蛋白,在感染、创伤和肿瘤时升高,急性损伤4~20d达到高峰。营养不良、严重肝病及肾病综合征时常降低。妊娠、口服雌激素类药物其含量明显增加。

10.转铁蛋白(transferrin,TRF或Tf) 分子量约79.6k D,含糖约6%,pI为5.5~5.9,半衰期约7d,电泳位于β区带。由肝实质细胞合成,是血浆中主要的含铁蛋白。

TRF能可逆性结合多价阳离子,如铁、铜、锌等。每一分子TRF可结合2个Fe3+。从小肠进入血液的Fe2+被CER氧化成Fe3+,再与TRF结合。各种细胞表面都有TRF受体,此受体对TRF-Fe3+复合物比对游离TRF亲和力更高,复合物易被摄入细胞。大部分Fe3+运输到骨髓,用于血红蛋白合成;小部分运输至组织细胞,用于合成肌红蛋白、细胞色素、铁蛋白等。血浆TRF浓度受食物铁量的影响,缺铁时TRF升高,铁剂治疗后恢复正常。

常用测定方法有放射免疫法和散射免疫比浊法,也可通过测定血清总铁求得TRF含量。

参考区间:28.6~51.9μmol/L。

临床意义:测定TRF可用于贫血的鉴别诊断和疗效监测。缺铁性贫血时TRF升高,再生障碍性贫血TRF正常或降低。TRF属于负性急性时相反应蛋白,在炎症、创伤、肿瘤时下降。慢性肝病、营养不良、蛋白质丢失性疾病血清TRF降低。妊娠、口服避孕药、注射雌激素类药物可使TRF升高。

11.C反应蛋白(C-reactive protein,CRP) 分子量115~140k D,含少量的糖或不含糖, p I 6.2,半衰期约19h,电泳时在γ区带,有时可延伸到β区带。主要由肝合成,是第一个被认定的急性时相反应蛋白。

在钙离子存在下,CRP不仅可结合多种细菌、真菌及原虫等多糖物质,还可以结合卵磷脂和核酸,结合后的复合体对补体系统有激活作用,引发对入侵病原体的免疫调节和吞噬作用,表现为炎症反应。CRP也能识别和结合由损伤组织释放的内源性毒性物质,然后将其去毒或从血液中清除,同时CRP自身降解。

主要测定方法有免疫浊度法、ELISA法、放射免疫法等。

参考区间:0.068~8.2mg/L。

临床意义:CRP是目前临床上应用最多的急性时相反应蛋白。在急性心肌梗死、感染、创伤、炎症、外科手术、肿瘤浸润等,血液CRP浓度于6~12h内迅速上升,甚至可达正常的2000倍。风湿病急性期和活动期CRP升高。手术后如果CRP不下降或再次升高,提示可能并发感染或有血栓形成。可用于细菌和病毒感染的鉴别诊断,病毒感染CRP多正常。自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮(SLE),CRP仅轻度升高或不升高,有助于鉴别诊断。CRP明显升高提示病情活动,临床常以CRP维持在10mg/L以下为治疗目标。

超敏CRP(hs-CRP)可作为心血管疾病的独立危险因子。超敏CRP与普通CRP只是从灵敏度上区分,采用超敏感检测技术,准确检测低浓度CRP,是区分低水平炎症状态的灵敏指标。作为心血管疾病危险因子的标记:<1.0mg/L为低风险性,1.0~3.0mg/L为中度危险性,>3.0mg/L为高危险性。