啮齿动物血生化项目分析(下)

 
点击 83回复 0 原帖 08-22 09:44 IP属地 江苏南京



血生化检测

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我们在前文《啮齿动物血生化项目分析(上)》中介绍了啮齿动物的蛋白质与肝胆功能指标以及肾脏功能指标的检测意义。本文我们将继续对啮齿动物的脂质代谢、胰腺功能、糖代谢等相关常见血生化指标进行介绍。

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脂代谢检测

脂质的运输对机体内细胞功能、代谢等起着至关重要的作用,此外它还对组织起着保护作用,也作为生物体最重要的能量来源之一。由于脂质具有很广泛的作用,因此其稳态也会随着机体疾病等发生变化。


1.总胆固醇(Total cholesterol, TC)

血清总胆固醇指血液中各脂蛋白所含胆固醇总和。啮齿类动物的脂代谢指标与人类相比差异明显。大小鼠体内的大部分胆固醇都以高密度脂蛋白形式存在,且缺乏胆固醇酯转运蛋白(CETP)。胆固醇浓度的增加多见于动物内分泌、肝脏或肾脏疾病;降低则常见于动物营养不良等。


2.甘油三酯(Triglyceride, TG)

甘油三酯构成脂肪组织,参与TC合成以及血栓形成。需要注意的是,小鼠的血脂比较稳定,对抗高血脂的能力很强,甘油三酯不容易升高,尤其C57BL小鼠一般不适合单纯用于高甘油三酯血症的造模。TG升高多见于动物过度肥胖、糖尿病等,而营养不良则是导致其降低的主要因素。


3.高密度脂蛋白(High-density lipoprotein, HDL)

高密度脂蛋白主要由肝脏和小肠合成,含有胆固醇、蛋白质和磷脂,但甘油三酯很少。 与人类和非人灵长类动物不同的是,大鼠体内的HDL浓度高于LDL(低密度脂蛋白胆固醇),这可能是由于大鼠体内缺乏胆固醇酯转运蛋白(CETP)所致。


高密度脂蛋白可以清除体内胆固醇,当HDL升高时,并非病理表现,无需关注;当动物出现动脉硬化、糖尿病、慢性肾衰时,HDL表现为降低,且老年动物更易出现降低情况。


4.低密度脂蛋白(Low-density lipoprotein, LDL)

低密度脂蛋白由极低密度脂蛋白转化而来,含有丰富的蛋白质、少量的胆固醇和甘油三酯。因此,LDL出现降低的情况,提示动物机体血脂不高,可不予关注;但当LDL出现升高时,应该考虑甲状腺功能低下、慢性肾衰等,尤其需要关注动脉粥样硬化,LDL是发生动脉粥样硬化的重要危险指标之一。


5.脂蛋白(Lipoprotein, Lip)

啮齿类动物会在肝脏和小肠中合成载脂蛋白(apoB-100apoB-48),它们是血浆中运输脂类的重要成分。血浆中载脂蛋白水平上升,与糖尿病肾病、尿毒症等相关;肝脏疾病可使载脂蛋白水平下降。


6.游离脂肪酸(Nonestesterified Fatty Acid, NEFA

游离脂肪酸在肝脏、脂肪和乳腺组织中合成。当动物长期使用高脂肪/低碳水化合物的饲料时,会导致NEFA合成减少;当动物患有伴有脂肪酶活性增高的高血脂症时,会导致血浆中NEFA增加。

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胰腺功能检测

胰腺分为两部分功能,一部分具有外分泌功能,这部分又称为胰腺腺泡,是胰腺最大的组成部分,用来评估胰腺胰泡功能的检测包括淀粉酶和脂肪酶。另一部分具有内分泌功能,许多检测都可用来评估胰腺的内分泌功能,如传统的血糖监测,以及果糖胺和糖化血红蛋白等。


1.淀粉酶(Amylase)

淀粉酶分子量较小,可被肾小球滤过,是尿液中唯一可见的血清酶。淀粉酶虽主要来源于胰腺,但唾液腺和小肠也可以产生。淀粉酶在大鼠和小鼠的唾液腺中的浓度高于其他实验动物,因此大小鼠淀粉酶的增高也可以考虑涎腺疾病。


通常,血淀粉酶浓度升高最常见于急性胰腺炎,此外,慢性胰腺炎的复发期和胰管阻塞也可致淀粉酶升高。但是淀粉酶升高的水平与胰腺炎的严重程度没有直接的比例关系。由于淀粉酶可以经肾脏排泄,因此任何原因导致肾小球滤过率降低时,都可引起血清淀粉酶升高。


2.脂肪酶(Lipase)

脂肪酶是一组催化长链脂肪酸甘油酯水解的酶。大多数血清脂肪酶来源于胰腺,少量来源于胃肠道黏膜。过量的脂肪酶经肾脏滤过,因此在胰腺疾病早期,脂肪酶仍处于正常水平,当病情逐渐加重时,脂肪酶水平才出现升高趋势。


在慢性进行性胰腺疾病中,受损的胰腺细胞会被结缔组织取代,导致不能产生相应的酶,因此淀粉酶和脂肪酶会呈现渐进性降低。脂肪酶活性升高多见于肾脏和肝脏功能异常。此外,服用类固醇药物可引起脂肪酶升高,但对淀粉酶无影响。

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糖代谢检测

1.葡萄糖(Glucose, Glu)

血糖的水平可以用来评估胰腺功能,其调节机制比较复杂,除了胰岛素分泌缺乏外,胰高血糖素、甲状腺素、肾上腺素和糖皮质激素都可以使血糖升高;葡萄糖降低多见于营养不良、慢性贫血等。由于成熟红细胞会利用葡萄糖提供能量,因此在使用血浆或者血清样本时,应立即将血清或血浆与红细胞分离,否则在室温条件下,红细胞会使样本中血糖含量每小时下降10%。在检测葡萄糖前,应对动物进行禁食,但对于啮齿动物(尤其小鼠)来说,由于它们属于夜间进食动物,如果进行夜间禁食,其代谢消耗相当于灵长类动物禁食24-48小时(肝脏糖原基本耗尽),因此5-6小时禁食更适合小鼠。


2.糖化血红蛋白(Glycated hemoglobin, GHb)

糖化血红蛋白也称为血红蛋白A1CHbA1c),是血红蛋白与葡萄糖发生不可逆结合反应的产物。当机体发生高血糖时,血红蛋白与葡萄糖结合增加,从而使糖化血红蛋白升高,因此糖化血红蛋白可以直接反映机体血糖水平。糖化血红蛋白反映的是红细胞寿命期间的平均血糖浓度,大鼠红细胞寿命约60天,小鼠红细胞寿命约为35-50天。因此和果糖胺相比,糖化血红蛋白反映了更长时间内的血糖水平。但需要注意的是如果检测是基于高效液相层析法原理,由于溶血性贫血动物的红细胞寿命短,因此会导致糖化血红蛋白结果出现假性降低。


3.果糖胺(Fructosamine)

果糖胺是葡萄糖与蛋白质(尤其白蛋白)发生不可逆结合的产物。果糖胺升高表示动物持续存在高血糖;但动物发生低蛋白血症,其血清果糖胺水平会假性降低。


有研究表明,果糖胺可在临床研究中,可作为糖尿病动物的血糖监测的有效指标。

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其他

在临床检测中,还有一些生化项不针对任何器官或系统,但可以辅助提供一些诊断信息,如乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。


1.肌酸激酶(creatine kinase, CK)

许多组织中都含有肌酸激酶,胃肠道、肾脏、脾脏和胰腺中含有少量CK,而骨骼肌、心肌和大脑中含有大量CK。因此当骨骼肌、心肌受损时,CK会从细胞中渗出,导致血液中CK含量增加。


由于任何损伤肌细胞膜的物质都可以导致血液中CK升高,在实际检测时,可对CK同工酶检测来进行区分损伤来源。CK3中主要同工酶:CK-MB(心脏型)、CK-BB(脑型)、CK-MM(骨骼型)。比较特殊的是,在大鼠血小板中,CK含量是红细胞的30倍,且目前仅发现存在CK-BB


另外,肌内注射、手术等导致肌肉损伤可引起CK升高;   EDTA、阳光直射或测定不及时可引起样本中CK假性升高。


2.乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)

乳酸脱氢酶是一种催化乳酸转化为丙酮酸的血清酶。LDH一般不具有器官特异性,它来源广泛,几乎所有的组织中都含有LDH,但是物种间分布具有差异。如大鼠骨骼肌中分布最多,其次是心肌(77%)和肝脏(41%)。


LDH的升高虽然多见于肝脏受损和肌肉损伤,但是它缺乏评价肝损伤的特异性和敏感性。因此在啮齿动物中,LDH一般多用于检测实验性诱导心肌损伤。为了提高LDH测定心肌损伤的特异性,也可以测定其同工酶,即LDH1LDH2


需要注意的是,在常用的实验动物中,血小板、红细胞、白细胞、肝脏中都可能会表达LDH同工酶,因此肝损伤、溶血和凝血均会混淆心脏损伤的诊断。另外,感染乳酸脱氢酶增高病毒(LDEV)的小鼠,血清中LDH含量可增高3-5倍。


3.C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)

CRP是第一个在人类身上发现的急性期反应蛋白(Acute Phase Reaction ProteinsAPR),目前CRP也被认为是啮齿动物的APR蛋白,肝细胞是合成CRP的主要部位。CRP的主要生物学功能是通过于配体(凋亡或坏死的细胞,或入侵的细菌、真菌、寄生虫等的磷酰胆碱)结合,激活补体和单核吞噬细胞系统,将带有配体的病原体或病理性细胞清除。在啮齿动物体内,当炎症或创伤发生后6h内,CRP可迅速升高至上千倍,在疾病治愈后,其含量急速下降。发生心脏病、败血症和肿瘤等多种疾病,CRP都会急剧上升。


比较特殊的是,健康大鼠体内CRP值较高,且CRP的水平与年龄相关并呈正比。在健康小鼠和豚鼠血清中,几乎无法检出CRP。在这两种动物体内,CRP不作为急性期蛋白而发挥作用。特别是豚鼠,在正常状态和急性期豚鼠血清中,都无法检出CRP,这主要是因为豚鼠CRP基因中缺乏适当的启动子区域。




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