《临床生物化学》课件

临床生物化学课件PPT临床生物化学是现代医学诊断和治疗的重要基础学科，通过分析人体内生物分子的变化来揭示疾病的本质本课程将系统介绍临床生物化学的基本理论、检测方法和临床应用，帮助学生掌握生物化学指标在疾病诊断、治疗监测和预后评估中的重要作用临床生物化学发展简史1世纪初期19生物化学作为独立学科萌芽，尿素的人工合成标志着有机化学的诞生2世纪中期20蛋白质结构解析技术发展，酶学理论建立，为临床检验奠定基础现代发展分子生物学技术兴起，自动化检测设备普及，精准医学时代到来临床生物化学研究内容蛋白质研究核酸检测血浆蛋白、酶类蛋白的结构功能分析及、分析技术在遗传病和肿瘤DNA RNA2临床意义诊断中的应用糖类代谢脂类分析血糖调控机制及糖尿病等代谢性疾病的脂蛋白代谢及心血管疾病风险评估指标生化基础临床生物化学研究内容涵盖人体内主要生物分子的代谢过程及其调控机制从分子水平揭示疾病的发生发展规律，为临床诊断提供科学依据研究范围包括正常生理状态下各种生物分子的含量变化，以及病理条件下的异常表现临床生物化学在医学中的应用疾病诊断通过检测特异性生物标志物确定疾病类型和严重程度治疗监测评估药物疗效，调整治疗方案，预防药物不良反应预后评估预测疾病发展趋势，指导临床决策和康复计划健康筛查早期发现潜在疾病风险，实施预防性干预措施临床生物化学检测已成为现代医学实践中不可或缺的重要工具通过定量分析体液中各种生物分子的含量变化，医生能够准确诊断疾病、制定个性化治疗方案并评估治疗效果这种基于科学证据的医疗模式显著提高了诊疗质量和患者安全性血浆蛋白质概述白蛋白球蛋白纤维蛋白原血浆中含量最高的蛋白质，占总蛋白的包括、、和球蛋白四个组分，凝血过程中的关键蛋白质，正常浓度α1α2βγ2-主要功能包括维持血浆胶体主要由肝脏和免疫系统合成承担免疫在凝血酶作用下转化为纤维蛋60-70%4g/L渗透压、载体蛋白作用和营养储备正防御、载体运输和急性期反应等重要生白，形成血栓增高常见于急性感染和常值范围为，是评估肝功能理功能异常变化常提示感染、免疫异炎症，降低提示肝功能损害或消耗性凝35-50g/L和营养状态的重要指标常或肝病血病血浆蛋白质的异常低蛋白血症高蛋白血症血浆总蛋白低于或白血浆总蛋白超过，多60g/L85g/L蛋白低于常见于营因球蛋白异常增高所致常见30g/L养不良、肝病、肾病综合征、于多发性骨髓瘤、慢性感染、慢性消耗性疾病临床表现为自身免疫性疾病需结合蛋白水肿、免疫力下降、伤口愈合电泳分析确定具体异常组分延迟等症状白球比例异常正常白蛋白球蛋白比值为比值降低提示肝功能损害或免/

1.5-

2.5:1疫功能亢进；比值升高罕见，可能与严重营养不良或免疫缺陷有关巨球蛋白与多发性疾病异常克隆增殖单克隆细胞恶性转化B巨球蛋白产生2异常免疫球蛋白大量合成血液粘稠度增加循环系统功能受损骨髓浸润正常造血功能抑制器官损害5肾脏、神经系统受累华氏巨球蛋白血症是一种罕见的细胞淋巴瘤，特征是血清中型巨球蛋白异常增高诊断需结合血清蛋白电泳、免疫固定电泳和骨髓检查治疗主要包括化疗、靶向治B IgM疗和血浆置换等综合措施急性时相反应蛋白反应蛋白C最敏感的急性期反应指标，正常值小于在感染或组织损伤后小时开始升高，小时达峰值广泛用于感染诊断和抗生素疗效3mg/L6-824-48监测血清淀粉样蛋白A另一重要急性期蛋白，升高幅度可达正常值的倍主要由肝脏合成，参与胆固醇转运和免疫调节持续升高可能导致继发性淀粉样变性1000降钙素原细菌感染的特异性标志物，正常值小于在严重细菌感染时显著升高，有助于区分细菌性和病毒性感染，指导抗生素使用

0.25μg/L氨基酸代谢概述蛋白质摄入肝脏代谢膳食蛋白质在胃肠道消化分解为氨基酸氨基酸在肝脏进行转氨、脱氨等生化反和小肽应氮素排泄组织利用代谢产生的氨转化为尿素通过肾脏排出各组织器官利用氨基酸合成所需蛋白质体外人体共有种标准氨基酸，其中种为必需氨基酸，必须从食物中获得氨基酸代谢包括合成代谢和分解代谢两个方面，维持机体氮209平衡和蛋白质正常更新代谢异常可导致多种遗传性疾病和获得性疾病氨基酸代谢紊乱苯丙酮尿症枫糖尿症苯丙氨酸羟化酶缺陷导致苯丙氨支链氨基酸脱氢酶复合体缺陷，酸蓄积，引起智力发育迟缓新导致亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸生儿筛查可早期发现，通过低苯代谢障碍患儿尿液有特殊的枫丙氨酸饮食治疗可预防智力损糖浆气味，严重者可出现酮症酸害血苯丙氨酸浓度是重要的诊中毒和神经系统损害断和监测指标高同型半胱氨酸血症甲硫氨酸代谢异常导致同型半胱氨酸蓄积，增加心血管疾病和血栓形成风险可通过补充叶酸、维生素和改善代谢异常，降低心血管事B6B12件发生率蛋白质化学基础一级结构氨基酸序列决定蛋白质基本特性二级结构螺旋和折叠形成局部空间构象αβ三级结构整体三维空间结构决定生物活性四级结构多亚基组装形成功能性蛋白复合体蛋白质结构分析技术包括射线晶体学、核磁共振、冷冻电镜等方法临床检验中常用蛋白质电泳、免疫印迹、质谱分析等技术检测蛋白质的含量、X结构和功能变化这些技术为疾病诊断和药物开发提供重要信息蛋白质相关疾病蛋白质错误折叠正常蛋白质结构发生异常改变，失去生物活性并可能产生毒性阿尔茨海默病中的淀粉样蛋白和蛋白异常聚集是典型例子βtau聚集体形成错误折叠的蛋白质分子相互结合形成不溶性聚集体，在细胞内外沉积这些聚集体干扰正常细胞功能，引起炎症反应和细胞死亡疾病进展蛋白质聚集体逐渐扩散，导致组织器官功能障碍临床表现为认知功能下降、运动障碍等症状，疾病呈进行性发展临床酶学简介酶的分类酶动力学临床意义根据催化反应类型分为六大类氧化还米氏方程描述了酶催化反应的动力学特组织损伤时胞内酶释放入血，血清酶活原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构征值反映酶对底物的亲和力，性升高不同组织含有特异性酶，通过Km酶和连接酶临床检验中最常用的是转表示最大反应速度温度、检测特定酶活性可判断损伤部位和程Vmax pH移酶和水解酶，如转氨酶、磷酸酶等值、抑制剂等因素影响酶活性度，为疾病诊断提供重要依据临床常用生物化学酶检测糖代谢与临床应用糖摄入膳食碳水化合物消化吸收肝糖调节肝糖原合成与分解激素调控胰岛素和胰高血糖素平衡细胞利用组织细胞糖代谢正常血糖浓度维持在（空腹）胰岛细胞分泌的胰岛素促进葡萄糖

4.0-

6.1mmol/Lβ摄取和利用，胰岛细胞分泌的胰高血糖素促进糖原分解和糖异生这种精密的调控机α制确保机体能量供应的稳定，任何环节异常都可能导致血糖紊乱糖尿病的临床生化标志物

7.

011.1空腹血糖随机血糖以上诊断糖尿病以上提示糖尿病mmol/L mmol/L小时

6.5%2糖化血红蛋白糖耐量试验反映近个月血糖控制后血糖HbA1c3OGTT≥

11.1mmol/L糖化血红蛋白（）是评估长期血糖控制的金标准，不受短期血糖波动影响果糖胺反映近周血糖水平，适用于妊娠糖尿病监测脱水葡萄糖醇（）可反HbA1c2-31,5-1,5-AG映餐后血糖峰值，对早期糖尿病筛查有重要价值糖代谢障碍的临床表现糖尿病慢性并发症包括微血管病变（视网膜病变、肾病、神经病变）和大血管病变（冠心病、脑卒中、下肢动脉疾病）急性并发症如糖尿病酮症酸中毒和高渗性昏迷危及生命，需要紧急处理定期监测相关生化指标有助于早期发现并发症，及时干预治疗核酸与分子诊断基础结构与功能类型与作用分子诊断技术DNA RNA双链螺旋结构，储存遗传信息由四种包括、、等多种类技术实现核酸快速扩增检测，实时mRNA tRNArRNA PCR碱基（、、、）组成，遵循碱基型携带蛋白质合成信息，荧光可定量分析基因测序技术不A TG CmRNA PCR配对原则损伤和突变与肿瘤、遗调节基因表达循环和断发展，从第一代测序到第三代DNA microRNARNA Sanger传病发生密切相关，是分子诊断的重要长链非编码在疾病发生中发挥重要单分子测序，为精准医学提供技术支RNA靶点作用，成为新的诊断标志物撑核酸临床检测与应用病原体检测肿瘤标志物技术广泛用于细菌、病检测循环肿瘤PCR DNA毒、真菌等病原体核酸检测（）可用于肿瘤早期ctDNA新冠病毒核酸检测成为疫情防筛查、疗效监测和复发预警控的重要手段，具有特异性基因突变检测指导靶向治疗药强、敏感性高的优点物选择，实现个体化精准治疗3遗传病诊断单基因病、染色体病和线粒体病的分子诊断产前诊断和胚胎植入前遗传学检测有助于预防严重遗传病的发生，提高出生人口质量脂肪及脂类基础甘油三酯胆固醇能量储存的主要形式，正常值细胞膜组成成分，总胆固醇正常值

1.7mmol/L以下以下

25.2mmol/L脂蛋白磷脂脂类载体蛋白，包括、、等生物膜结构基础，参与信号转导和物质转运LDL HDLVLDL脂类是人体重要的生物分子，除提供能量外还参与细胞膜构成、激素合成和信号传递血脂检测包括总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇四项基本指标异常的血脂水平与心血管疾病、脂肪肝等疾病密切相关血浆脂蛋白分类与检测高密度脂蛋白低密度脂蛋白极低密度脂蛋白被称为好胆固醇是坏胆固醇，将主要载体是甘油HDLLDLVLDL，负责胆固醇逆转运，胆固醇从肝脏运送到外三酯，由肝脏合成分将外周组织胆固醇运回周组织氧化修饰的泌在血液循环中逐渐肝脏代谢正常值男性易在血管壁沉积形转化为升LDL LDLVLDL，女性成动脉粥样硬化斑块高常伴随甘油三酯增

1.0mmol/L理想水平高，提示代谢综合征风

1.3mmol/L HDL水平与心血管疾病风险，高危患险

2.6mmol/L呈负相关者需控制在更低水平脂类代谢异常脂质在血管壁沉积氧化的低密度脂蛋白被巨噬细胞吞噬，形成泡沫细胞并在血管内膜下层聚集这是动脉粥样硬化的始发环节，炎症反应进一步加重血管壁损伤动脉粥样硬化斑块形成平滑肌细胞增殖迁移，纤维帽形成覆盖脂质核心斑块逐渐增大导致血管狭窄，影响血流供应不稳定斑块容易破裂引起急性血栓事件心脑血管疾病发生冠状动脉受累导致冠心病和心肌梗死，脑血管受累引起脑卒中外周动脉疾病导致肢体缺血早期干预血脂异常可显著降低心血管事件风险临床脂肪代谢疾病案例家族性高胆固醇血症非酒精性脂肪肝急性胰腺炎遗传性疾病，受体功能缺陷导致肝脏脂肪含量超过且无过量饮酒严重高甘油三酯血症LDL5%血胆固醇严重升高患者从幼年开始史与肥胖、糖尿病、血脂异常密切（）可诱发急性胰腺

11.3mmol/L出现黄色瘤和早发性冠心病需要积相关可进展为肝纤维化、肝硬化甚炎胰腺脂肪酶分解甘油三酯产生大极的药物治疗和生活方式干预，严重至肝癌通过控制体重、改善胰岛素量游离脂肪酸，损伤胰腺组织需要者可考虑血浆置换治疗抵抗可逆转早期病变禁食、静脉营养和降脂治疗维生素及微量元素检测维生素骨代谢，免疫调D25OHD375-250nmol/L节维生素钴胺素造血功能，神经B12200-900pg/mL系统叶酸四氢叶酸合成，细3-17ng/mL DNA胞分裂铁血清铁氧转运，酶活性9-27μmol/L锌血清锌免疫功能，伤口11-18μmol/L愈合维生素和微量元素虽然需要量少，但在维持正常生理功能方面发挥重要作用缺乏可导致特异性疾病如维生素缺乏性佝偻病、维生素缺乏性巨幼细胞贫血等D B12过量摄入某些脂溶性维生素也可能引起中毒症状电解质与酸碱平衡肾脏调节肺部调节1肾小管重吸收和分泌维持电解质平衡呼吸调节排出，影响血液值CO2pH激素调控缓冲系统抗利尿激素、醛固酮调节水盐代谢碳酸氢盐等缓冲对维持稳定pH正常血液值维持在的狭窄范围内钠离子主要维持细胞外液渗透压，钾离子调节细胞膜电位，氯离子参与酸碱平衡调pH

7.35-

7.45节电解质紊乱可引起严重的生理功能障碍，需要及时纠正体液渗透压及调控渗透压感受下丘脑渗透压感受器监测血浆渗透压变化激素分泌抗利尿激素释放调节肾脏水重吸收肾脏调节集合管对水的通透性改变，浓缩或稀释尿液平衡维持血浆渗透压恢复正常，维持细胞功能正常血浆渗透压为渗透压异常可导致细胞脱水或水肿，影响280-310mOsm/kg神经系统功能高渗性脱水见于糖尿病、尿崩症等疾病，低渗性水中毒常由综SIADH合征引起酶化学与临床酶标志物器官特异性酶心肌肌钙蛋白，前列腺特异性抗原酶同工酶，同工酶谱分析CK-MB LDH细胞内酶类，，等组织酶ALT ASTALP血清酶活性反映组织损伤程度和部位同工酶是催化相同反应但分子结构不同的酶不同组织表达特定的同工酶，如心肌主要含，肝脏富含通过检测特异性同工酶可CK-MB ALT准确定位损伤组织，提高诊断的特异性和敏感性肿瘤标志物基础肿瘤胚胎抗原器官特异性标志物新兴标志物正常值，升高见于结肠是前列腺癌筛查的首选指标，正常循环肿瘤细胞（）和循环肿瘤CEA5ng/mL PSACTC DNA癌、胃癌、肺癌等正常值值与卵巢癌关系密（）代表液体活检技术的发展方AFP4ng/mL CA125ctDNA，是肝癌和胚胎癌的重要标切，主要用于胰腺癌诊断这向这些标志物能够实时监测肿瘤状20ng/mL CA19-9志物这些抗原在胚胎期高表达，成人些标志物具有一定的器官特异性，有助态，指导个体化治疗，在肿瘤精准医学期重新激活提示肿瘤发生于肿瘤定位诊断中发挥重要作用肿瘤标志物临床应用举例早期筛查疗效监测联合直肠指检用于前列治疗前后肿瘤标志物水平变化PSA腺癌筛查，建议岁以上男反映治疗效果手术切除后标50性年度检查乳腺癌筛查结合志物应降至正常水平，化疗期影像学检查，作为间动态监测指导治疗方案调CA15-3辅助指标胃癌高发地区采用整标志物持续升高提示治疗胃蛋白酶原检测进行初筛耐药或疾病进展复发监测定期检测肿瘤标志物可早期发现复发转移复发时标志物往往比影像学检查更早出现异常，为临床决策提供重要参考结合多种标志物检测可提高诊断准确性实验室生物化学检测流程样本采集严格按照标准操作规程采集血液、尿液等标本，确保采集时间、抗凝剂使用正确前处理样本离心分离、分装标记，去除干扰物质，保证检测前样本质量自动检测自动化分析仪进行批量检测，计算机系统记录原始数据和质控结果结果审核检验技师审核异常结果，临床医师解读报告，必要时复查验证现代临床实验室采用全自动化流水线作业，从样本处理到结果报告实现标准化管理严格的质量控制体系确保检测结果的准确性和可靠性信息系统集成使检验流程更加高效，减少人为错误血液生化常见检测项目肝功能检测肾功能检测包括、、总胆红素、直肌酐、尿素氮、尿酸是评估肾功ALT AST接胆红素、间接胆红素、白蛋能的基本指标胱抑素不受肌C白、球蛋白等指标升高提肉量影响，更准确反映肾小球滤ALT示肝细胞损伤，胆红素升高见于过率微球蛋白升高提示肾小β2肝胆疾病，白蛋白降低反映肝脏管功能损害合成功能减退心肌标志物肌钙蛋白是心肌损伤的特异性标志物，主要用于急性心梗诊I/T CK-MB断反映心功能状态，有助于心力衰竭的诊断和预后评NT-proBNP估尿液生化常见检测项目尿蛋白尿糖尿酮体正常人小时尿蛋白排泄量正常尿液不含糖，出现糖尿包括丙酮、乙酰乙酸和羟24β-小于持续性蛋白尿提示血糖超过肾糖阈（约丁酸糖尿病酮症酸中毒时150mg提示肾小球疾病，微量白蛋）除糖尿病外，尿酮体强阳性，饥饿、发10mmol/L白尿是糖尿病肾病的早期指肾性糖尿、妊娠期也可出现热、妊娠剧吐也可出现尿酮标定量检测有助于疾病分尿糖阳性尿糖检测简便但体动态监测指导糖尿病急期和治疗监测特异性较差性并发症治疗尿潜血检测尿液中红细胞或血红蛋白泌尿系感染、结石、肿瘤、肾炎等疾病可导致血尿镜检红细胞形态有助于区分肾小球性和非肾小球性血尿血气分析与临床判断临床生物化学数据解读参考区间基于健康人群统计建立，通常为可信区间95%动态变化连续监测比单次检测更有临床意义综合分析结合多项指标和临床表现进行判断结果验证4异常结果需要复查确认或其他方法验证检验结果的正确解读需要考虑多种因素，包括患者年龄、性别、用药史、标本采集条件等假阳性可能由溶血、脂血、黄疸等干扰因素引起，假阴性常见于检测方法局限性或标本处理不当临床医师应结合病史和体征综合判断病例讨论肾功能障碍早期检测指标异常胱抑素和微量白蛋白尿率先升高，此时血肌酐和尿素氮可能仍在正常范C围计算值开始下降，提示肾小球滤过功能减退定期监测有助于eGFR早期发现肾脏损害进展期多指标异常血肌酐和尿素氮显著升高，小时尿蛋白定量增加电解质紊乱出24现，如高钾血症、代谢性酸中毒贫血和骨代谢异常逐渐显现，反映肾脏内分泌功能受损终末期肾病表现降至以下，尿毒症毒素蓄积引起全eGFR15mL/min/

1.73m²身症状需要肾脏替代治疗如血液透析、腹膜透析或肾移植定期监测相关指标指导透析充分性和并发症防治病例讨论肝功能异常病毒性肝炎药物性肝损伤、显著升高，可达正常值升高为主，停药后酶活性逐渐恢复ALT AST10-ALT倍，胆红素轻度升高正常20肝硬化酒精性肝病白蛋白降低，胆碱酯酶活性下降，凝血比值，显著升高，AST/ALT2γ-GT功能异常增大MCV不同病因引起的肝功能异常具有特征性的生化指标模式急性肝炎以转氨酶升高为主，慢性肝病则表现为合成功能减退结合病史、影像学检查和病毒学标志物可明确诊断，指导针对性治疗病例讨论心肌损伤发病小时0-3小时12-24肌红蛋白最早升高，但特异性差心电图可能出现急性缺血改变肌钙蛋白达到峰值，诊断急性心梗的敏感性和特异性最高1234小时天3-123-7肌钙蛋白开始升高并可持续天达到峰值后开升高并可持续较长时间，用于延迟就诊患者的诊断7-14CK-MB LDH始下降急性心肌梗死的诊断依赖于心肌损伤标志物的动态变化高敏肌钙蛋白检测能够更早发现心肌损伤，对于急诊胸痛患者的快速诊断和危险分层具有重要价值。