《生物化学血液生化》课件

生物化学血液生化——欢迎各位同学参加生物化学血液生化课程本课程作为基础医学与临床医学之间的重要桥梁，将详细介绍血液的基本组成、化学特性以及各种成分的生化作用机制通过本课程学习，你们将了解到血液分析在疾病诊断、治疗监测和健康评估中的重要价值同时，这门课程也将为你们未来从事血液学相关研究奠定坚实的理论基础我们将系统讲解从基础理论到临床应用的各个方面，希望同学们能够充分掌握这些知识，为今后的学习和工作打下良好基础血液的基本组成血液总体积血细胞成分血浆与血清成人血液总量约占体重的7-8%，男性约5-血细胞主要包括红细胞RBC、白细胞血浆是血液去除细胞成分后的淡黄色液6升，女性约4-5升血液是由血浆和血细WBC和血小板红细胞数量最多，主要体，含有多种蛋白质和电解质；而血清则胞两部分组成，其中血浆约占55%，血细负责氧气运输；白细胞参与机体免疫防是血浆凝固后析出纤维蛋白而成，不含纤胞约占45%御；血小板则在止血凝血过程中发挥关键维蛋白原和部分凝血因子作用血液理化特性值渗透压pH正常人血液pH值维持在

7.35-血浆渗透压正常为280-

3107.45之间，这一狭窄范围对维mOsm/kg H₂O，主要由无机持生命活动至关重要pH值偏盐离子如Na⁺、Cl⁻等维离此范围会导致酸中毒或碱中持，血浆蛋白对渗透压的贡献毒，严重影响人体健康相对较小，约为总渗透压的

0.5%比重全血比重约为

1.050-

1.060，血浆比重约为

1.025-

1.029血细胞比重约为

1.090-

1.100，高于血浆比重，因此静置不抗凝的血液会出现上层血浆下层血细胞的分层现象血浆的主要化学成分无机盐蛋白质占血浆总重量的

0.9%，主要包括占血浆总重量的7-9%，包括白蛋Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、白、球蛋白和纤维蛋白原，执行Cl⁻、HCO₃⁻等离子，维持渗水分多种生理功能透压和酸碱平衡小分子物质水是血浆的主要成分，约占血浆总重量的91-92%作为溶剂和运包括葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、输媒介，保证血液流动性和物质激素等，总量不到1%，但在代谢交换调节中作用重要血浆蛋白质概述7-9%血浆总蛋白质量比正常人血浆中蛋白质含量约为70-90g/L，这些蛋白质是体内最重要的功能性生物大分子之一60%白蛋白占比白蛋白是血浆中含量最高的蛋白质，约占血浆蛋白总量的60%35%球蛋白占比各种球蛋白包括α、β、γ球蛋白等，共占血浆蛋白总量的35%左右4%纤维蛋白原占比纤维蛋白原占血浆蛋白总量约4%，是血液凝固的关键成分白蛋白（）Albumin运输功能运送脂肪酸、胆红素、药物等多种物质渗透压维持贡献血浆胶体渗透压的70-80%合成部位主要在肝脏合成，每日约15g白蛋白是血浆中最丰富的蛋白质，分子量约为66kDa作为单链多肽，白蛋白由585个氨基酸残基组成，具有良好的水溶性在肝脏疾病、营养不良和肾病综合征等情况下，血浆白蛋白水平会显著降低临床上，血清白蛋白水平是评估肝功能和营养状态的重要指标正常人血清白蛋白浓度为35-55g/L，半衰期约为20天，血清白蛋白低于30g/L时会出现明显水肿球蛋白（）Globulins球蛋白球蛋白球蛋白αβγ主要在肝脏合成，包括α1和α2两个亚型代主要包括转铁蛋白、补体C

3、β-脂蛋白和纤主要由免疫球蛋白组成，由B淋巴细胞和浆表性蛋白有α1-抗胰蛋白酶、α1-酸性糖蛋维连接蛋白等转铁蛋白负责铁离子运输，细胞产生包括IgG、IgA、IgM、IgD和白、α2-巨球蛋白和触珠蛋白等主要功能而补体C3是补体系统的核心成分，参与免疫IgE五种类型，在机体免疫防御中发挥抗体是运输激素、金属离子和抑制蛋白酶活性反应和炎症过程作用，是体液免疫的重要执行者纤维蛋白原（）Fibrinogen合成与分布肝脏合成，血浆含量2-4g/L分子结构340kDa的二聚体糖蛋白凝血作用被凝血酶切割形成纤维蛋白纤维蛋白原是一种重要的血浆蛋白，在凝血过程中发挥核心作用当血管损伤时，凝血酶将纤维蛋白原水解为纤维肽A、B和纤维单体，后者聚合形成纤维蛋白网络，与血小板共同构成血栓，阻止出血在炎症、创伤、妊娠等应急状态下，纤维蛋白原作为急性相蛋白会显著升高，可达正常值的2-4倍而在肝硬化、弥散性血管内凝血（DIC）等疾病中，纤维蛋白原水平可能显著降低，导致凝血功能障碍血清蛋白电泳模式血浆蛋白的主要功能维持血浆渗透压血浆蛋白特别是白蛋白，通过其胶体渗透压作用，维持血管内液体平衡，防止组织水肿蛋白质分子量大，不易通过血管壁，因此在血管内产生渗透压，促使组织液回流入血管缓冲作用pH血浆蛋白分子上的氨基和羧基可以结合或释放H⁺离子，在血液pH偏离正常范围时起到缓冲作用这种缓冲能力虽低于碳酸氢盐系统，但也是维持血液酸碱平衡的重要组成部分运输载体功能许多血浆蛋白充当脂溶性物质、金属离子、药物等的载体例如，白蛋白运输脂肪酸和胆红素，转铁蛋白运输铁离子，视黄醇结合蛋白运输维生素A，这些物质在血液中的溶解度和半衰期都因此增加免疫防御功能免疫球蛋白抗体识别并中和外来抗原，补体蛋白参与免疫反应和炎症过程，急性期蛋白在炎症反应中迅速升高，共同构成血液免疫防御系统的重要部分非蛋白含氮化合物化合物类别主要成分正常范围临床意义尿素蛋白质代谢终产物

2.9-

8.2mmol/L肾功能评估肌酐肌肉代谢产物男44-132μmol/L肾小球滤过率标志物女44-106μmol/L尿酸嘌呤代谢终产物男202-416μmol/L痛风诊断女142-356μmol/L氨氨基酸脱氨基产物11-32μmol/L肝功能评价肌酸肌肉能量代谢15-53μmol/L肌肉疾病非蛋白含氮化合物NPN是血液中不含蛋白质但含氮的小分子物质，主要包括尿素、肌酐、尿酸、氨和肌酸等这些物质大多是蛋白质和核酸代谢的终产物，通常通过肾脏排出体外当肾功能受损时，这些物质在血液中浓度会明显升高，导致氮质血症其中尿素氮BUN和肌酐是评估肾功能的重要指标而尿酸水平升高则与痛风有关，肝功能严重障碍时血氨水平上升可导致肝性脑病血液中糖类葡萄糖（主要糖类）血糖正常空腹值为

3.9-

6.1mmol/L70-110mg/dL，餐后2小时应小于

7.8mmol/L葡萄糖是细胞能量代谢的主要底物，特别是神经系统几乎完全依赖葡萄糖供能糖原（储备形式）血液中含量极少，主要储存在肝脏和肌肉中肝糖原可分解为葡萄糖释放入血，而肌糖原主要供肌肉细胞自身利用糖蛋白（结构功能）血浆中存在多种糖蛋白，如免疫球蛋白、转铁蛋白等糖基化修饰影响蛋白质的结构、稳定性和功能血糖调节胰岛素促进葡萄糖进入细胞并转化为糖原，降低血糖；而胰高血糖素、肾上腺素等则促进糖原分解和糖异生，升高血糖血浆脂质血浆脂质主要以脂蛋白形式存在，包括乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白VLDL、低密度脂蛋白LDL和高密度脂蛋白HDL这些脂蛋白由表面的磷脂、游离胆固醇和载脂蛋白以及核心的甘油三酯和胆固醇酯组成LDL（俗称坏胆固醇）主要负责将胆固醇从肝脏运送到外周组织，其水平过高与动脉粥样硬化风险增加相关HDL（俗称好胆固醇）则促进胆固醇从外周组织转运回肝脏，具有抗动脉粥样硬化作用血液中的电解质钠离子⁺Na血浆中最丰富的阳离子，正常浓度为135-145mmol/L主要调节细胞外液体容量和渗透压，对神经肌肉兴奋性有重要影响低钠血症或高钠血症均可导致神经系统症状钾离子⁺K细胞内主要阳离子，血浆正常浓度为

3.5-

5.5mmol/L维持细胞膜电位和神经肌肉功能，影响心肌传导轻微的血钾异常即可导致严重心律失常钙离子⁺Ca²血钙总浓度为

2.25-

2.75mmol/L，其中约45%以离子形式存在参与血液凝固、神经传导和肌肉收缩受甲状旁腺激素和维生素D严格调控氯离子⁻Cl主要阴离子，正常浓度为96-106mmol/L与钠离子平衡，参与维持酸碱平衡和渗透压在胃酸分泌和红细胞氧交换中也发挥重要作用血液中气体氧气₂二氧化碳₂OCO从肺部进入血液，主要与血红蛋白结合运输组织代谢产物，以碳酸氢盐形式为主运输2氮气₂碳酸氢盐₃⁻N4HCO溶解于血液但生物学惰性，潜水减压重要3CO₂与水结合形成，是主要缓冲系统氧气在血液中主要以与血红蛋白结合的形式存在约97%，少量以物理溶解状态存在约3%动脉血氧分压PaO₂正常值为80-100mmHg，氧饱和度SaO₂为95-100%血红蛋白与氧的结合和解离受多种因素影响，如pH、温度、2,3-DPG浓度等二氧化碳在血液中以三种形式存在碳酸氢盐约70%、与血红蛋白结合约23%和溶解状态约7%动脉血二氧化碳分压PaCO₂正常值为35-45mmHg，是反映肺通气功能的重要指标血液内激素成分胰岛素肾上腺素甲状腺激素由胰岛β细胞分泌，空腹浓度为5-25由肾上腺髓质分泌，正常浓度小于100包括T₃和T₄，由甲状腺分泌正常血清T₄为mU/L胰岛素促进葡萄糖进入细胞，降低pg/mL作用于α和β受体，升高血糖、增58-161nmol/L，T₃为

1.2-

2.8nmol/L调血糖；抑制脂肪分解和糖原分解胰岛素分强心肌收缩力、扩张支气管，是机体应激反节全身代谢率，促进生长发育，影响中枢神泌不足或作用障碍是糖尿病的主要病因应的重要调节因子经系统功能维生素与微量元素水溶性维生素脂溶性维生素微量元素包括维生素B族和维生素C，不能在体内长包括维生素A、D、E、K，可在脂肪组织虽然含量微少但生理功能重要，主要包期储存，需要经常补充和肝脏中储存括•维生素B1硫胺素正常血清浓度为5-•维生素A视黄醇正常值为

0.3-

1.0•铁Fe男性60-175μg/dL，女性13μg/L，参与糖代谢mg/L，视觉和上皮组织功能50-170μg/dL，造血功能•维生素B12钴胺素正常值为157-•维生素D钙化醇正常值25-OHD为•锌Zn70-120μg/dL，参与200多1059ng/L，参与DNA合成20-50ng/mL，钙磷代谢种酶的活性•维生素C抗坏血酸正常值为5-15•维生素K正常值为

0.13-

1.19μg/L，•铜Cu70-140μg/dL，参与氧化还mg/L，抗氧化作用凝血功能原反应•硒Se60-120μg/L，抗氧化作用血液酸碱平衡呼吸调节通过调节CO₂排出速率改变pH肾脏调节通过H⁺分泌和HCO₃⁻重吸收维持pH缓冲系统即时中和pH变化的化学系统血液pH维持在

7.35-

7.45的狭窄范围内，这对生命活动至关重要血液中存在多种缓冲系统共同维持pH稳定，其中碳酸氢盐系统H₂CO₃/HCO₃⁻是最重要的缓冲系统，占总缓冲能力的75%以上其次是蛋白质缓冲系统，主要通过蛋白质上的氨基和羧基结合或释放H⁺发挥作用酸碱平衡失调主要有四种类型呼吸性酸中毒pH↓,PaCO₂↑、呼吸性碱中毒pH↑,PaCO₂↓、代谢性酸中毒pH↓,HCO₃⁻↓和代谢性碱中毒pH↑,HCO₃⁻↑临床上通过动脉血气分析评估酸碱状态，包括pH、PaCO₂和HCO₃⁻等指标红细胞的结构与功能结构特点双凹圆盘状，无细胞核和线粒体大小与数量直径7-8μm，男性

4.5-

5.5×10¹²/L寿命与更新平均寿命120天，脾脏清除老化红细胞主要功能运输O₂和CO₂，参与酸碱平衡调节红细胞的双凹盘状结构增加了表面积与体积比，有利于气体交换失去细胞核和线粒体后，红细胞内部空间主要被血红蛋白占据，提高了氧气运输效率成熟红细胞无法进行蛋白质合成和有氧呼吸，能量产生完全依赖无氧糖酵解红细胞具有显著的变形能力，可以通过比自身直径小的毛细血管这种变形能力主要依赖于特殊的细胞膜结构和细胞骨架蛋白随着红细胞老化，其变形能力下降，最终被网状内皮系统清除红细胞膜的分子构成血红蛋白的结构多肽链血红素立体构象成人血红蛋白HbA由每个血红素由一个亚铁血红蛋白具有氧合态R两条α链和两条β链组离子Fe²⁺和一个卟啉构象和脱氧态T构象两成，是典型的四级蛋白环组成亚铁离子可与种构象R构象亲氧性质结构每条多肽链含氧分子可逆结合，这是高，T构象亲氧性低血有一个亚铁血红素基氧运输的分子基础卟红蛋白结合第一个氧分团，可以可逆地与氧结啉环是由四个吡咯环通子后，构象从T态向R态合血红蛋白的四条肽过亚甲基桥连接形成的转变，使得后续氧结合链通过非共价键相互作平面环状结构，为亚铁更容易，表现为正协同用形成完整的四聚体离子提供配位环境作用血红蛋白功能在肺部结合氧高氧分压下形成氧合血红蛋白氧气运输一个血红蛋白分子可结合4个氧分子在组织释放氧低氧分压环境促进氧解离血红蛋白是氧运输的核心分子，成人血液中每100mL含有约15g血红蛋白每克血红蛋白可结合

1.34mL氧气，因此100mL动脉血可运载约20mL氧气血红蛋白与氧的结合和解离关系用氧离解曲线表示，呈S形，反映了血红蛋白的协同作用特性多种因素影响氧离解曲线pH降低、温度升高、2,3-DPG增加和CO₂浓度升高均使曲线右移，促进氧解离；反之则曲线左移，增强氧结合这种调节确保在活动组织低pH、高温、高CO₂能更有效地释放氧气，而在肺部高氧分压能高效结合氧气血红蛋白异常镰状细胞血红蛋白HbSβ链第6位谷氨酸被缬氨酸取代，导致脱氧状态下血红蛋白聚合，形成镰状红细胞，引起溶血性贫血和微血管堵塞HbS是最常见的血红蛋白病，主要影响非洲裔人群糖化血红蛋白HbA1c血红蛋白β链N末端缬氨酸与葡萄糖非酶促糖化形成HbA1c水平反映近2-3个月的平均血糖水平，是糖尿病诊断和监测的重要指标，正常值为4-6%，糖尿病患者常超过

6.5%地中海贫血α或β球蛋白链合成减少或缺失导致的遗传性疾病α-地贫由α基因突变引起，β-地贫由β基因突变引起根据缺陷程度分为轻型、中间型和重型重型β-地贫需终身输血治疗红细胞能量代谢葡萄糖摄取无氧糖酵解1通过GLUT1转运蛋白摄入葡萄糖产生ATP、NADH和丙酮酸2利用磷酸戊糖途径ATP4维持膜离子泵、细胞形态和修复3产生NADPH维持还原状态成熟红细胞无细胞核和线粒体，能量产生完全依赖无氧糖酵解Embden-Meyerhof途径每分子葡萄糖产生2分子ATP，提供红细胞95%的能量需求这些ATP主要用于维持Na⁺-K⁺-ATPase活性、细胞膜修复和细胞骨架维持磷酸戊糖途径PPP虽然只代谢约10%的葡萄糖，但对红细胞至关重要，通过产生NADPH维持谷胱甘肽还原态，保护细胞免受氧化损伤葡萄糖-6-磷酸脱氢酶G6PD缺乏是最常见的红细胞酶缺陷病，患者红细胞容易受氧化应激损伤而溶血红细胞抗氧化体系谷胱甘肽系统谷胱甘肽GSH是红细胞中最重要的抗氧化物质，通过还原型/氧化型GSH/GSSG循环发挥作用谷胱甘肽过氧化物酶GPx催化H₂O₂和脂质过氧化物的还原，同时GSH被氧化为GSSG谷胱甘肽还原酶GR利用NADPH将GSSG还原回GSH，维持红细胞内还原环境超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶SOD催化超氧阴离子O₂⁻转化为H₂O₂和O₂，是红细胞防御自由基损伤的第一道防线红细胞含有Cu-Zn-SOD，其活性依赖铜和锌离子SOD活性降低会导致红细胞膜脂质过氧化增加，膜流动性下降，红细胞寿命缩短过氧化氢酶过氧化氢酶CAT将H₂O₂分解为H₂O和O₂，是处理高浓度H₂O₂的主要酶红细胞中CAT含量丰富，每个红细胞约含有10⁷个CAT分子CAT缺乏虽然少见，但可导致溶血性贫血，特别是在氧化应激增加的情况下维生素和辅助因子维生素C、维生素E和硒等微量元素也是红细胞抗氧化系统的重要组成部分维生素C作为水溶性抗氧化剂，可直接清除自由基；维生素E作为脂溶性抗氧化剂，主要保护膜脂质；硒是GPx的重要组成成分，影响酶的活性白细胞的生物化学基础血小板的结构与功能结构特点血小板是无核细胞碎片，直径2-4μm，由巨核细胞产生其结构包括周边带、微管系统、开放管道系统、致密管道系统、线粒体和多种颗粒α颗粒含有纤维蛋白原、血小板因子4和生长因子；致密颗粒含有ADP、ATP、Ca²⁺和5-羟色胺激活过程血小板激活包括黏附、形状改变、释放反应和聚集四个阶段黏附血小板膜糖蛋白GPIb与血管下基质中的von Willebrand因子结合；形状改变从盘状变为球状，伸出伪足；释放反应α颗粒和致密颗粒内容物释放；聚集GPIIb/IIIa受体介导血小板之间通过纤维蛋白原桥连信号转导多种物质可激活血小板，如胶原、ADP、血栓素A₂和凝血酶等，通过不同受体启动信号转导主要信号通路包括磷脂酶C活化、肌醇三磷酸IP₃产生、细胞内Ca²⁺升高、蛋白激酶C活化和血小板膜磷脂重排等环孢素和前列腺素I₂通过增加cAMP抑制血小板活化血液凝固过程概述血管损伤血管内皮细胞损伤，组织因子暴露，启动凝血级联反应2血小板黏附与聚集形成初级血栓，释放促凝物质如ADP和血栓素A₂3凝血级联反应内源性和外源性途径活化，最终共同途径产生凝血酶4纤维蛋白网形成凝血酶催化纤维蛋白原转变为纤维蛋白，形成稳定血凝块凝血系统是由一系列蛋白酶前体和辅助因子组成的放大级联反应外源性途径由组织因子和VII因子启动，内源性途径由XII因子活化后依次活化XI、IX、X因子两条途径汇合于X因子的活化，形成凝血酶原酶复合物，将凝血酶原转变为凝血酶钙离子Ca²⁺在凝血过程中扮演关键角色，参与多种凝血因子的功能发挥和酶复合物的形成维生素K是II、VII、IX、X因子合成过程中γ-羧化修饰的必需辅助因子，γ-羧化使这些蛋白能够通过钙桥与磷脂表面结合，发挥凝血功能纤溶系统纤溶酶原激活纤溶酶原由t-PA或u-PA激活为纤溶酶组织型纤溶酶原激活物t-PA主要由血管内皮细胞分泌，在纤维蛋白存在下活性增强；尿激酶型纤溶酶原激活物u-PA主要由肾脏和尿路上皮产生纤溶酶作用纤溶酶是一种丝氨酸蛋白酶，能特异性水解纤维蛋白和纤维蛋白原，分解血凝块同时也能降解多种其他蛋白质，如凝血因子V、VIII、XIII和补体成分等纤溶酶能力强但特异性较低纤溶抑制系统为防止过度纤溶，体内存在多种抑制物α2-抗纤溶酶直接抑制纤溶酶活性；纤溶酶原激活物抑制物-1PAI-1抑制t-PA和u-PA；凝血酶激活的纤溶抑制物TAFI去除纤维蛋白上的赖氨酸残基，减少纤溶酶原结合位点纤溶系统与凝血系统共同维持血液的流动性与凝固性平衡纤溶活性异常与多种临床疾病相关纤溶活性降低可增加血栓形成风险，如PAI-1水平升高与冠心病风险增加相关；纤溶活性过高则导致出血倾向，如肝硬化患者α2-抗纤溶酶水平降低主要血液生化酶酶名正常值组织分布临床意义乳酸脱氢酶LDH120-250U/L心肌、肝、骨骼肌、心肌梗死、溶血、肿红细胞瘤天门冬氨酸转氨酶男15-40U/L心肌、肝、骨骼肌肝细胞损伤、心肌梗AST女13-35U/L死丙氨酸转氨酶ALT男9-50U/L主要在肝脏特异性肝损伤标志物女7-40U/L肌酸激酶CK男50-310U/L骨骼肌、心肌、脑肌肉损伤、心肌梗死女40-200U/L碱性磷酸酶ALP40-150U/L肝胆系统、骨骼、胎肝胆疾病、骨代谢异盘常血液中检测到的酶类主要来源于组织细胞释放，正常情况下血清酶活性较低且稳定，当相关组织损伤时，细胞内酶释放入血，使血清酶活性升高因此，血清酶活性测定是组织损伤的重要标志不同酶的半衰期不同，AST半衰期约17小时，ALT约47小时，LDH约112小时了解这些特性有助于判断组织损伤的时间和严重程度此外，某些酶存在同工酶，如LDH有5种亚型LDH1-LDH5，CK有3种亚型CK-MM、CK-MB、CK-BB，分析同工酶谱可提高诊断特异性血液生化检测技术比色法和光度法基于特定物质或其反应产物对特定波长光的吸收常用于血糖、尿素氮、肌酐、转氨酶等检测比色法操作简便，成本低，但特异性和灵敏度有限现代自动生化分析仪基本都采用光度法原理，通过精密的光学系统和试剂优化，提高了分析性能电泳技术基于带电分子在电场中移动速率不同而分离主要用于血清蛋白电泳、脂蛋白电泳和血红蛋白电泳等可分为琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳等电泳技术分辨率高，能同时分析复杂混合物中的多种成分，但操作相对复杂免疫分析技术基于抗原抗体特异性结合原理包括放射免疫分析RIA、酶联免疫吸附测定ELISA、化学发光免疫分析CLIA和免疫浊度法等具有高度特异性和灵敏度，主要用于激素、肿瘤标志物、药物浓度和特异性蛋白测定化学发光免疫分析因其灵敏度高、检测范围宽、无放射性而成为主流技术血液标本采集及前处理抗凝剂选择不同生化检测需要选择合适的抗凝剂EDTA抗凝管紫色主要用于血常规检查，EDTA通过螯合钙离子阻止凝血；肝素抗凝管绿色用于血气分析和某些生化检测，肝素通过抑制凝血酶活性发挥作用；枸橼酸钠抗凝管蓝色主要用于凝血功能检测，枸橼酸通过螯合钙离子但不影响凝血因子；无抗凝剂的分离胶管黄色则用于大多数生化和免疫检测储存条件血液标本采集后应根据检测项目选择合适的储存条件一般而言，血常规应在室温下2小时内检测；大多数生化项目血清或血浆可在2-8℃保存24-48小时；对于不稳定成分如葡萄糖、乳酸等，应立即分离血清或血浆并冷藏；激素和某些特殊蛋白可在-20℃或-80℃冻存较长时间应避免标本反复冻融，这会导致许多蛋白质变性和活性降低标本处理血清样本应在采集后30-60分钟内完成凝固，然后3000rpm离心10分钟分离；抗凝全血样本通常采集后应立即轻轻混匀但不可剧烈震荡，以免溶血；血浆样本需在采集后立即离心分离，防止抗凝剂对某些检测项目的干扰标本分离后应检查有无溶血、黄疸和脂血等干扰因素，这些因素会影响多种生化指标的准确性血糖、糖化血红蛋白检测原理血糖检测原理糖化血红蛋白检测临床上血糖测定主要采用葡萄糖氧化酶法和己糖激酶法两种方法糖化血红蛋白HbA1c是葡萄糖与血红蛋白β链N末端缬氨酸以非酶促方式结合形成的产物，其水平反映近2-3个月的平均血糖水•葡萄糖氧化酶法葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下氧化生成葡萄平糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化物酶作用下与显色剂反应产生有色物质，其颜色深浅与葡萄糖浓度成正比•离子交换高效液相色谱法HPLC基于不同血红蛋白组分在阳离子交换树脂上的保留时间不同进行分离，是目前金标准方•己糖激酶法葡萄糖在己糖激酶作用下磷酸化为葡萄糖-6-磷法酸，同时ATP转变为ADP；葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶作用下氧化，NAD⁺还原为NADH，通过测定NADH吸•免疫比浊法利用抗HbA1c特异性抗体与HbA1c结合形成抗原光度变化计算葡萄糖浓度抗体复合物，通过测量浊度变化计算HbA1c含量•硼酸亲和色谱法基于硼酸与糖化血红蛋白的顺式二醇结构特异性结合原理血脂分析与意义

5.2总胆固醇TC mmol/L正常值

5.2mmol/L，边缘升高

5.2-

6.2mmol/L，升高

6.2mmol/L总胆固醇升高是动脉粥样硬化的独立危险因素

1.7甘油三酯TG mmol/L正常值

1.7mmol/L，升高可增加胰腺炎风险，并与代谢综合征相关

3.4LDL-C mmol/L正常值

3.4mmol/L，LDL-C是运送胆固醇至外周组织的主要载体，升高促进动脉粥样硬化

1.0HDL-C mmol/L男性

1.0mmol/L，女性

1.3mmol/L为正常HDL-C具有抗动脉粥样硬化作用，水平降低增加心血管疾病风险血脂检测是评估心血管疾病风险的重要手段总胆固醇、甘油三酯、LDL-C和HDL-C是临床常规检测项目此外，非HDL-C总胆固醇减HDL-C、载脂蛋白BApoB和载脂蛋白A1ApoA1也是评估心血管风险的重要指标特别是ApoB/ApoA1比值被认为是预测心肌梗死风险的最佳指标之一电解质与酸碱失衡判断尿素循环与血氨氨产生尿素合成1蛋白质分解和氨基酸脱氨基作用产生氨肝脏通过尿素循环将氨转化为尿素肠肝循环尿素排泄肠道细菌将部分尿素水解为氨重新吸收3尿素通过肾脏排出体外，小部分经肠道氨是蛋白质代谢的产物，对神经系统有毒性，正常血氨浓度为11-32μmol/L肝脏是氨解毒的主要器官，通过尿素循环将氨转化为无毒的尿素排出体外尿素循环包括五个关键酶促反应碳酰磷酸合成酶I、鸟氨酸转氨甲酰酶、精氨琥珀酸合成酶、精氨琥珀酸裂解酶和精氨酸酶肝功能严重损害时如肝硬化，尿素循环功能下降，血氨水平升高，导致肝性脑病临床表现包括意识障碍、行为异常、震颤、昏迷等治疗措施包括降低蛋白质摄入、使用乳果糖和非吸收性抗生素如利福昔明减少肠道氨产生和吸收，以及使用精氨酸和鸟氨酸等辅助氨清除无机磷与钙的调控血钙调节血钙正常浓度为

2.25-

2.75mmol/L，其中约45%以离子形式存在，是具有生物活性的形式钙在骨骼矿化、肌肉收缩、神经传导和凝血过程中发挥重要作用血钙主要受甲状旁腺激素PTH、1,25-OH₂维生素D和降钙素三种激素调控2血磷调节血磷正常浓度为

0.81-

1.45mmol/L，主要以HPO₄²⁻和H₂PO₄⁻形式存在磷是能量代谢ATP、核酸和膜磷脂的重要组成部分血磷水平主要受PTH、成纤维细胞生长因子23FGF23和1,25-OH₂维生素D调控3甲状旁腺激素作用PTH由甲状旁腺分泌，是钙磷代谢的主要调节者当血钙降低时，PTH分泌增加，促进骨骼钙释放、肾小管钙重吸收增加和磷排泄增加，同时促进1,25-OH₂维生素D的合成，间接增加肠道钙吸收4维生素作用D维生素D经皮肤合成或饮食摄入后，在肝脏转化为25-OH维生素D，再在肾脏转化为活性形式1,25-OH₂维生素D活性维生素D主要促进肠道钙磷吸收，协同PTH促进骨骼重塑临床常见血液生化异常贫血白血病血小板减少症贫血是指血红蛋白浓度低于正常范围男性白血病是一组造血干细胞恶性克隆性疾病急血小板计数低于100×10⁹/L定义为血小板减少130g/L，女性120g/L常见类型包括缺性白血病表现为骨髓和外周血中原始细胞幼症常见原因包括免疫性血小板减少症铁性贫血、巨幼细胞贫血和溶血性贫血等缺稚细胞比例增加；慢性粒细胞白血病表现为ITP、骨髓抑制、DIC和脾功能亢进等ITP铁性贫血表现为血清铁、铁蛋白降低，总铁结外周血白细胞显著增高，以中性粒细胞为主，患者抗血小板抗体检测常呈阳性；骨髓抑制患合力增加；巨幼细胞贫血常见于维生素B12或并有BCR-ABL融合基因；慢性淋巴细胞白血者常伴有其他系列血细胞减少；DIC患者可见叶酸缺乏，表现为MCV增大；溶血性贫血则病则表现为外周血小淋巴细胞增多血液生化纤维蛋白原降低、D-二聚体增高、PT和表现为网织红细胞计数、间接胆红素和LDH检查可见LDH升高，尿酸增高，部分患者可APTT延长；脾功能亢进患者常伴有脾大，其升高有高钙血症他系列血细胞也可减少急性与慢性肾功能不全的血生化表现急性肾功能不全慢性肾功能不全急性肾功能不全是肾脏功能在数小时至数周内急剧下降，可分为肾慢性肾功能不全是指肾脏结构和功能进行性、不可逆损害，持续3前性、肾性和肾后性三种类型个月以上•BUN和肌酐急剧升高，通常BUN/Cr比值20:1，特别是肾前•BUN和肌酐进行性升高，但上升速度较缓慢性•贫血，主要由于促红细胞生成素合成减少•高钾血症，严重者可达

6.5mmol/L以上，威胁生命•继发性甲状旁腺功能亢进，表现为PTH升高、钙降低、磷升高•代谢性酸中毒，表现为pH下降，HCO₃⁻降低•代谢性酸中毒，但较急性肾功能不全轻•高磷血症，常伴低钙血症•尿蛋白增加，血清白蛋白降低，常见于肾病综合征•尿素氮/肌酐比值对鉴别肾前性比值增高和肾性比值正常有•维生素D活化减少，骨代谢标志物异常帮助肝功能与血液生化肝细胞损伤标志物肝脏合成功能转氨酶是评估肝细胞损伤的敏感指白蛋白和凝血因子是评估肝脏合成标ALT主要分布在肝脏，对肝损功能的重要指标白蛋白半衰期约伤更为特异；AST分布较广，但20天，对慢性肝病更敏感；凝血在重度肝损伤时升高更显著De酶原时间PT可反映维生素K依赖Ritis比值AST/ALT在不同肝病性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的合中有特征性改变病毒性肝炎急性成，对急性肝损伤更敏感严重肝期通常1，酒精性肝病常2急病时，白蛋白可降至30g/L以下，性肝损伤时，转氨酶可达正常上限PT延长超过3秒的10-100倍胆红素代谢胆红素包括间接非结合和直接结合两种形式间接胆红素升高见于溶血、Gilbert综合征等；直接胆红素升高多见于肝内或肝外胆汁淤积总胆红素

2.5×正常上限伴ALT3×正常上限是急性黄疸型肝炎的特征；而胆汁淤积时，碱性磷酸酶ALP和γ-谷氨酰转肽酶GGT升高更为显著内分泌疾病的血液生化特征糖尿病高脂血症糖尿病的诊断标准包括空腹血糖≥

7.0高脂血症按Fredrickson分类可分为I、mmol/L，或75g口服葡萄糖耐量试验2小IIa、IIb、III、IV、V型I型表现为严重时血糖≥

11.1mmol/L，或糖化血红蛋白高甘油三酯血症和乳糜微粒增加；IIa型表HbA1c≥

6.5%1型糖尿病患者常伴有C现为单纯高胆固醇血症，LDL升高；IIb型肽水平降低，提示胰岛β细胞功能损害；2表现为高胆固醇和高甘油三酯血症；III型型糖尿病早期可见高胰岛素血症，反映胰表现为β-VLDL增加；IV型表现为高甘油岛素抵抗糖尿病酮症酸中毒时可见血糖三酯血症，VLDL增加；V型表现为高甘油显著升高

13.9mmol/L，血酮体阳性，三酯血症，乳糜微粒和VLDL均增加家代谢性酸中毒和脱水表现族性高胆固醇血症患者LDL受体功能异常，LDL-C可达

6.5mmol/L以上甲状腺功能亢进症甲亢患者血清游离T3FT3和游离T4FT4升高，TSH抑制

0.1mIU/LGraves病是最常见的甲亢类型，特征是TSH受体抗体TRAb阳性甲亢患者常见生化异常包括碱性磷酸酶轻度升高，转氨酶轻度升高，血糖增高，总胆固醇降低，钙升高，血磷正常或降低甲亢危象时可见高热、心动过速、意识障碍，生化表现为严重代谢紊乱血液系统遗传病与生化检测镰状细胞贫血是由β-珠蛋白基因第6位密码子GAG变异为GTG导致，使谷氨酸被缬氨酸取代生化检测包括血红蛋白电泳HbS含量80%、变性血红蛋白溶解度试验和PCR基因检测患者表现为慢性溶血性贫血，网织红细胞增多，间接胆红素增高，外周血可见镰状红细胞地中海贫血是由α或β珠蛋白基因缺陷导致的综合征α-地贫常见于东南亚，β-地贫常见于地中海沿岸和中国南方生化检测包括血红蛋白电泳、A2血红蛋白测定和基因诊断β-地贫患者表现为HbA减少，HbA2和HbF增加；α-地贫轻型可无明显电泳异常，需依靠分子生物学检测确诊新型血液生化标志物心肌肌钙蛋白心肌肌钙蛋白I和TcTnI和cTnT是评估心肌损伤的高特异性标志物，已取代CK-MB成为急性心肌梗死诊断的金标准高敏心肌肌钙蛋白检测hs-cTn可检测到极低浓度的肌钙蛋白，大大提高了早期诊断敏感性cTnI正常值

0.04ng/mL，急性心肌梗死时可升高至正常值的10-100倍，并在发病后3-4小时开始升高，可持续7-10天脑钠肽脑钠肽BNP和N末端脑钠肽前体NT-proBNP主要由心室肌细胞分泌，是评估心力衰竭的重要标志物BNP正常值100pg/mL，NT-proBNP正常值300pg/mL，心力衰竭时可显著升高BNP半衰期约20分钟，NT-proBNP半衰期约60-120分钟，因此NT-proBNP波动较小，临床应用更广泛BNP/NT-proBNP水平与心力衰竭严重程度呈正相关，也可用于指导治疗和预后评估细胞因子与炎症标志物高敏C反应蛋白hs-CRP是评估低水平炎症状态的敏感指标，与心血管疾病风险密切相关正常值3mg/L，中等风险3-10mg/L，高风险10mg/L白细胞介素-6IL-6是促炎细胞因子，在感染和自身免疫性疾病中升高，也与胰岛素抵抗相关降钙素原PCT主要由甲状腺C细胞产生，是细菌感染特异性标志物，正常值

0.05ng/mL，严重细菌感染或脓毒症时可达10ng/mL以上血液生化与肿瘤诊断肿瘤标志物正常参考值主要相关肿瘤敏感性和特异性甲胎蛋白AFP10ng/mL原发性肝癌、生殖细肝癌敏感性60-80%，胞肿瘤特异性90%癌胚抗原CEA5ng/mL结直肠癌、胰腺癌、敏感性40-60%，特异胃癌性70-80%CA19-937U/mL胰腺癌、胆道癌胰腺癌敏感性70-80%，特异性80-90%CA12535U/mL卵巢癌敏感性80%，特异性75%前列腺特异抗原PSA4ng/mL前列腺癌敏感性80%，特异性70%肿瘤标志物是肿瘤细胞产生或宿主对肿瘤反应而产生的物质，可在血液、体液或组织中检测到理想的肿瘤标志物应具备高敏感性和高特异性，但目前大多数肿瘤标志物尚不能满足早期筛查的要求，主要用于辅助诊断、疗效监测和复发监测除了传统肿瘤标志物外，循环肿瘤细胞CTC、循环肿瘤DNActDNA和外泌体等液体活检技术正在快速发展，为肿瘤的早期诊断和个体化治疗提供新的思路这些技术可以实时监测肿瘤负荷和基因突变情况，对指导靶向治疗选择和耐药监测具有重要价值精准医疗与血液生化检测基因检测新一代测序技术NGS使全基因组和全外显子组测序成为可能，可在血液样本中检测遗传性疾病和肿瘤相关突变液体活检技术可从外周血中分离ctDNA进行基因分析，无需组织活检即可获取肿瘤基因信息，特别适用于无法进行组织活检或需要动态监测的患者常见应用包括EGFR、ALK、ROS1等肺癌驱动基因检测，BRCA1/2乳腺癌和卵巢癌易感基因检测等蛋白质组学蛋白质组学通过质谱等技术分析血液中蛋白质表达谱，寻找与疾病相关的蛋白标志物与基因组学相比，蛋白质组学更直接反映细胞功能状态和疾病过程高通量蛋白质谱分析可同时检测数千种蛋白质，发现新的生物标志物组合，提高疾病诊断的敏感性和特异性多重蛋白标志物组合已应用于卵巢癌、肺癌等恶性肿瘤的早期筛查代谢组学代谢组学研究生物样本中所有小分子代谢物的变化，反映机体代谢状态核磁共振NMR和液相色谱-质谱联用LC-MS是代谢组学的主要分析方法血液代谢组学在糖尿病、心血管疾病和肿瘤等领域有广泛应用，如2型糖尿病代谢特征模式识别、心肌梗死代谢标志物发现等代谢组学与其他组学数据整合，可深入了解疾病发生发展机制血液生化发展趋势人工智能辅助分析深度学习和大数据分析血液指标变化模式1便携式微型化检测2基于微流控技术的即时检测系统全自动化高通量分析集成多参数一站式检测平台血液生化检测技术正经历快速革新，从传统的单一指标检测向多组学整合分析转变全自动化生化分析仪已能同时检测数十种生化指标，大大提高了检测效率和准确性微流控芯片技术使血液检测微型化和便携化成为可能，少量样本即可完成多项检测，特别适用于基层医疗和家庭自测人工智能和大数据技术正在改变血液生化数据的解读方式机器学习算法可从海量检测数据中发现隐藏的模式，提高疾病早期预警能力个体化参考区间将取代传统的人群参考区间，基于个体长期监测数据建立的动态基线更能反映个体健康状态变化此外，远程医疗和物联网技术使血液生化检测与医疗信息系统无缝对接，实现数据实时传输和分析典型病例分析一病例资料男性，45岁，因乏力、皮肤巩膜黄染2周就诊既往有乙肝病史10年，长期不规律服用抗病毒药物体检巩膜中度黄染，肝脏肋下触及3cm，质硬，脾大，腹部无明显压痛实验室检查血常规WBC

3.5×10⁹/L↓，RBC

3.2×10¹²/L↓，HGB105g/L↓，PLT65×10⁹/L↓肝功能ALT86U/L↑，AST96U/L↑，TBIL75μmol/L↑，DBIL45μmol/L↑，ALB28g/L↓，GLB45g/L↑凝血功能PT

18.5s↑，APTT42s↑，INR

1.8↑乙肝标志物HBsAg+，HBeAg-，抗HBe+，HBV-DNA

5.6×10⁵IU/mL↑AFP256ng/mL↑诊断分析该患者肝功能指标显示肝细胞损伤转氨酶升高和肝功能减退白蛋白降低、凝血功能异常；血常规三系减低提示脾功能亢进；乙肝标志物表明活动性乙肝病毒复制；AFP显著升高提示可能合并肝细胞癌结合临床表现和实验室检查，考虑诊断为

1.乙型肝炎肝硬化失代偿期；

2.原发性肝细胞癌可能典型病例分析二病例资料女性，76岁，因恶心、呕吐、乏力3天，意识不清4小时急诊入院既往有高血压、糖尿病史，长期服用氢氯噻嗪和二甲双胍近期因感冒自行服用非甾体抗炎药，并减少饮水量体检意识模糊，皮肤黏膜干燥，血压85/50mmHg，心率112次/分，呼吸26次/分实验室检查电解质Na⁺118mmol/L↓，K⁺

2.8mmol/L↓，Cl⁻85mmol/L↓，Ca²⁺

1.95mmol/L↓血气分析pH

7.48↑，PaCO₂30mmHg↓，HCO₃⁻25mmol/L，BE+

1.5肾功能BUN35mmol/L↑，Cr186μmol/L↑血糖

18.6mmol/L↑血渗透压265mOsm/kg↓尿渗透压320mOsm/kg诊断分析该患者表现为严重低钠血症、低钾血症和低氯血症，血气分析提示呼吸性碱中毒肾功能指标升高提示急性肾损伤，可能与脱水和药物肾毒性有关低血钠的原因考虑为

1.利尿剂引起的电解质丢失；

2.高血糖导致血浆渗透压升高，水分从细胞内转移至细胞外稀释血钠；

3.非甾体抗炎药抑制前列腺素合成，增强抗利尿激素作用诊断为电解质紊乱低钠、低钾、低氯血症合并急性肾损伤和呼吸性碱中毒教学总结与思考基础理论重要性基础与临床的桥梁血液生化学是理解疾病机制的基础，掌握血液生化检测是连接基础医学和临床医学血液成分的正常生理功能和代谢过程是解的重要桥梁通过分析血液生化指标的变读临床表现的关键血液中各种成分之间化，可以揭示疾病的本质和进展过程临1存在复杂的相互作用和调节网络，系统性床医生需要具备扎实的生化基础知识，才学习有助于建立整体观念能准确解读检验结果并指导临床决策未来发展方向多学科整合思维血液生化检测正向精准化、个体化、便捷现代医学研究强调多学科整合，血液生化化方向发展新技术如单细胞测序、液体学与分子生物学、遗传学、免疫学等学科活检、AI辅助诊断等将显著提高疾病早期密切相关整合思维有助于从多角度理解发现和精准治疗的能力医学生应保持开疾病机制和探索新的诊疗方法放思维，不断更新知识结构参考资料与答疑主要参考文献包括《生物化学与分子生物学》（第9版，人民卫生出版社）、《临床生物化学检验》（第5版，人民卫生出版社）、《哈里森内科学原理》（第19版，人民卫生出版社）、《血液学检验与临床》（第4版，人民卫生出版社）等此外，美国临床化学会AACC和国际临床化学联合会IFCC发表的指南和共识文件也是重要参考资料本课程将安排三次集中答疑，分别在第4周、第8周和第12周，每次2学时学生可通过课程网站提前提交问题，也可在答疑课上直接提问此外，教师每周五下午14:00-16:00在生化实验室开放咨询时间，欢迎同学们前来讨论期末考试将采用理论与案例分析相结合的形式，注重考察学生的知识掌握程度和临床思维能力。