臨床生物化學(xué)檢驗技術(shù)：第10章 微量元素與維生素異常的生物化學(xué)檢驗

1、第十章 微量元素與維生素異常的生物化學(xué)檢驗?zāi)夸浀谝还?jié) 微量元素的生物化學(xué)檢驗 一、主要微量元素的代謝紊亂 二、微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法第二節(jié) 維生素異常的生物化學(xué)檢驗 一、主要維生素的代謝及其紊亂 二、維生素異常的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法目錄第一節(jié) 微量元素的生物化學(xué)檢驗主要微量元素的代謝紊亂微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法第一節(jié) 微量元素的生物化學(xué)檢驗?zāi)夸浿饕⒘吭氐拇x及其紊亂 元素體內(nèi)分布生理功能主要缺乏癥主要過多癥鐵（Fe）約70是血紅蛋白、肌紅蛋白、血紅素酶類、運鐵蛋白所含功能鐵； 約30是鐵蛋白、含鐵血黃素所含貯存鐵合成血紅蛋白與肌紅蛋白；構(gòu)成人

2、體必需的酶；參與能量代謝和免疫功能 缺鐵性貧血是常見鐵營養(yǎng)缺乏病。治療最常用硫酸亞鐵鐵中毒包括急性中毒和慢性中毒碘（I）7080%被甲狀腺細(xì)胞貯存、利用，其余分布于血漿、腎上腺、皮膚、肌肉、卵巢等處通過甲狀腺素促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，活化多種酶，調(diào)節(jié)能量代謝。甲狀腺素具有的生物學(xué)作用都與碘有關(guān)碘缺乏病引起地方性甲狀腺腫；地方性克汀病 碘過量引起高碘性甲狀腺腫、碘性甲狀腺功能亢進(jìn)等主要微量元素的代謝及其紊亂 主要微量元素的代謝及其紊亂 元素體內(nèi)分布生理功能主要缺乏癥主要過多癥鋅（Zn)骨骼、前列腺、視網(wǎng)膜、肌肉組成酶成分或激活酶；促進(jìn)生長與組織再生；維持膜結(jié)構(gòu)和功能；促進(jìn)維生素A代謝和生理作用；參與免

3、疫功能 缺鋅常見營養(yǎng)性侏儒癥，原發(fā)性男性不育癥等大量口服、外用鋅制劑；空氣、水源、食品被鋅污染等硒（Se）肝臟、胰腺、胃和脾。以含硒酶或硒蛋白的形式存在 與酶、維生素關(guān)系密切；增強(qiáng)免疫；保護(hù)心血管；促進(jìn)生長，保護(hù)視覺及抗腫瘤；解毒硒缺乏已被證實是發(fā)生克山病的重要原因誤服或接觸引起硒中毒銅（Cu）肝臟、腦、心及腎臟含銅濃度最高，其次脾、肺和腸。肌肉和骨骼等含銅量較低構(gòu)成含銅酶與銅結(jié)合蛋白的成分、維持正常造血功能、參與鐵的代謝和紅細(xì)胞生成、促進(jìn)正常黑色素形成及維護(hù)毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)、保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受超氧陰離子的損傷貧血，骨骼發(fā)育障礙，生長發(fā)育停滯，肝脾腫大等包括急性中毒和慢性中毒主要微量元素的代謝及其紊

4、亂 元素含量（g）吸收部位主要生理功能主要缺乏癥主要過多癥氟（F）2.6小腸上段防齲齒、促生長、參與氧化還原和鈣磷代謝齲齒，骨質(zhì)疏松，貧血氟斑牙，氟骨癥、骨質(zhì)增生鍶（Sr）0.32未明確維持血管功能和通透性，骨骼和牙齒組成成分骨質(zhì)疏松，抽搐癥，齲齒關(guān)節(jié)痛，大骨節(jié)病，肌肉萎縮錳（Mn）0.02十二指腸參與糖代謝，增強(qiáng)蛋白質(zhì)代謝，合成維生素，防癌軟骨病，營養(yǎng)不良,神經(jīng)紊亂，生殖功能障礙乏力，帕金森癥，心肌梗塞釩（V）0.018胃腸道刺激骨髓造血，促生長，參與膽固醇和脂肪代謝膽固醇高，生殖功能低下，貧血，冠心病結(jié)膜炎，鼻咽炎，心腎受損其他微量元素的生理功能缺乏癥、過多癥 主要微量元素的代謝及其紊亂

5、元素含量（g）吸收部位主要生理功能主要缺乏癥主要過多癥錫（Sn）0.017呼吸道，皮膚促進(jìn)蛋白質(zhì)和核酸合成，促進(jìn)生長，催化氧化還原反應(yīng)抑制生長貧血，胃腸炎，影響壽命鎳（Ni）0.01呼吸道參與細(xì)胞激素和色素的代謝，刺激造血，激活酶生長抑制，腎衰，磷脂及脂質(zhì)代謝異常鼻咽痛，皮膚炎，白血病，肺癌鉬（Mo）0.005呼吸道， 消化道組成氧化還原酶，抗銅貯鐵，維持動脈彈性心血管克山病，生長慢，齲齒脫毛，軟骨，貧血，侏儒癥鉻（Cr）0.006回腸，十二指腸 增強(qiáng)胰島素作用，調(diào)節(jié)膽固醇糖和脂肪代謝糖尿病，心血管病， 高血脂，胰島素國內(nèi)失常損傷肝腎，皮膚炎，致癌鈷（Co）0.003十二指腸， 回腸造血，維生

6、素B12的成分，促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)合成心血管病，貧血，脊髓炎氣喘心肌病變，心力衰竭，高血脂其他微量元素的生理功能缺乏癥、過多癥 主要微量元素的代謝及其紊亂 微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（一）樣品的收集血液樣品血液是臨床上最常用的檢測樣本，常用血清樣本，通常為清晨空腹靜脈血或毛細(xì)血管血，采血后應(yīng)即刻檢測，若需放置，應(yīng)在4冷藏，在-20和-80超低溫還可保存更長時間。紅細(xì)胞中含有高濃度的鋅，要防止樣本溶血，造成血清鋅濃度偏高（一）樣品的收集尿液樣品尿液樣本影響因素較多，且濃度偏低，只有在特殊情況下才被使用 毛發(fā)和指甲樣品有一定局限性 唾液樣品 微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測

7、方法（二）樣品的制備和處理方法稀釋法是最常用的預(yù)處理方法之一高溫干灰化法不溶于水的樣本，特別是難熔元素的檢測常壓濕消化法除上述常用方法外，還有高壓濕消化法、燃燒法、低溫灰化法、水解法、微波消化法等多種處理方法，在臨床實際檢測中應(yīng)綜合多方面因素選擇確定 微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（三）樣品的分析測定方法分光光度法是基于待測元素與某些試劑在一定條件下形成化合物，該化合物對紫外、可見光具有選擇性吸收而進(jìn)行定量分析的方法。分光光度法的主要優(yōu)點是精密度高、準(zhǔn)確性好、選擇性也較好、儀器設(shè)備價格便宜、操作容易；缺點是易受干擾、靈敏度低且必須用掩蔽劑或其他分離手段排除復(fù)雜底物或干擾離子微量元

8、素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（三）樣品的分析測定方法原子吸收光譜法（AAS）是根據(jù)在樣本產(chǎn)生的蒸氣中，待測元素的基態(tài)原子對光源所發(fā)射的該元素特征輻射譜線吸收程度，進(jìn)行定量分析。原子吸收光譜法簡便、靈敏、準(zhǔn)確，可測定70多種元素。缺點是不能測定非金屬元素。是目前微量元素檢測的廣泛使用的方法之一微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）利用電感耦合作用產(chǎn)生的等離子體，對樣品中待測元素原子進(jìn)行激發(fā)的發(fā)射光譜法，是目前微量元素檢測常用的方法，該法具有靈敏、準(zhǔn)確、快速、干擾少，且能進(jìn)行多元素同時測定的優(yōu)點，但儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，且必須用氬氣作工

9、作氣體，成本較高，應(yīng)用受到限制 （三）樣品的分析測定方法微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法中子活化分析法（NAA）是微量元素檢測分析中靈敏度最高的一種方法。該方法可對同一樣本同時進(jìn)行多元素測定，試樣無需分離，用量小、干擾少，簡便快速，但由于中子源放射性強(qiáng)，成本高，使其推廣和應(yīng)用受到一定限制除上述方法外，毛細(xì)管電泳法、分子發(fā)光分析法、X射線熒光光譜法、質(zhì)譜法、色譜法、電子探針及多種技術(shù)聯(lián)用等方法也應(yīng)用于微量元素的檢測分析（三）樣品的分析測定方法微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（四）主要的微量元素測定鐵和總鐵結(jié)合力測定亞鐵嗪比色法檢測原理 血清鐵和運鐵蛋白結(jié)合成復(fù)合物，在酸性

10、介質(zhì)中鐵從復(fù)合物中解離出來，再被還原劑還原成二價鐵，并與亞鐵嗪生成紫紅色化合物，在波長562nm處有一吸收峰，與同樣處理的標(biāo)準(zhǔn)液比較，即可求得血清鐵的含量 總鐵結(jié)合力(TIBC)是指血清中的運鐵蛋白全部被鐵飽和所能結(jié)合的鐵量。將過量鐵標(biāo)準(zhǔn)液加到血清中，使之與未帶鐵的運鐵蛋白結(jié)合，多余的鐵被輕質(zhì)碳酸鎂粉吸附除去，然后測定血清中總鐵含量，即TIBC微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（四）主要的微量元素測定鐵和總鐵結(jié)合力測定亞鐵嗪比色法臨床意義 血清鐵的降低 缺鐵性貧血是鐵缺乏最嚴(yán)重的疾病 缺鐵性貧血、急性肝炎等時，血清總鐵結(jié)合力增高。而肝硬化、腎病、尿毒癥和血色素沉著癥等時血清總鐵結(jié)合力

11、降血清鐵的增加 有急性和慢性之分 微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法鋅的測定吡啶偶氮酚比色法測定血清鋅檢測原理 血清沉淀蛋白后被維生素C還原高價鐵離子及銅離子成低價，F(xiàn)e2+、Cu2+和Zn2+均能同氰化物生成穩(wěn)定的復(fù)合物。用水合氯醛選擇性地釋放鋅，使鋅與2-(5-溴-2-吡啶)-偶氮-5-二乙基氨基苯酚(5-Br-PADAP)反應(yīng)生成紅色復(fù)合物，在550nm處比色測定。與同樣處理的標(biāo)準(zhǔn)品比較，求得血清鋅含量（四）主要的微量元素測定微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法鋅的測定吡啶偶氮酚比色法測定血清鋅臨床意義 血清鋅降低見于多見于酒精性肝硬化及慢性肝臟疾病急、慢性傳染病、急性

12、組織損傷(如急性心肌梗塞)等腎病綜合征、慢性腎功能不全胃腸道吸收障礙、糖尿病等亦可有血清鋅低下肺癌及惡性淋巴瘤等血清鋅增高見于 常見于兒童不適當(dāng)補(bǔ)鋅，工業(yè)污染中的急性鋅中毒，亦可見于甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、高血壓等（四）主要的微量元素測定微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法 銅的測定雙環(huán)已酮草酰二腙比色法檢測原理加稀鹽酸于血清中，使血清中與蛋白質(zhì)結(jié)合的銅游離出來，再用三氯醋酸沉淀蛋白質(zhì)，濾液中的銅離子與雙環(huán)己酮草酰二腙反應(yīng)，生成穩(wěn)定的藍(lán)色化合物，與同樣處理的標(biāo)準(zhǔn)液比較，即可求得血清銅含量 臨床意義 血清銅增高肝內(nèi)、外膽汁淤滯，如肝硬化、肝轉(zhuǎn)移癌或其他惡性腫瘤等，血清銅及銅藍(lán)蛋白均升高（四）主要

13、的微量元素測定微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法 銅的測定雙環(huán)已酮草酰二腙比色法臨床意義 血清銅增高各種感染、白血病、貧血、心肌梗死及淋巴瘤等風(fēng)濕病、甲狀腺功能亢進(jìn)、妊娠或注射雌性激素等血清銅降低肝豆?fàn)詈俗冃詴r血清總銅量及銅藍(lán)蛋白均降低營養(yǎng)不良、腎病綜合征及燒傷等所致的低蛋白血癥均可使血清銅降低（四）主要的微量元素測定微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法（五）其他的微量元素測定元素檢測方法標(biāo)本參考范圍硒熒光光度法、原子吸收光譜法、中子活化法血清、血漿、全血、尿全血：0.941.88mol/L尿液：0.060.38mol/24h錳石墨爐原子吸收光譜法、發(fā)射光譜法、分光光度法血清

14、、血漿和全血血清：9.024.0 nmol/L尿液：27.3 nmol/L全血：127.44191.1 nmol/L鉻石墨爐原子吸收光譜法、中子活化法血清、血漿、尿液血清：2.03.0 nmol/L尿液：3.0 nmol/L鎳原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、同位素稀釋質(zhì)譜法血清、血漿、尿液血清：0.8518.4 nmol/L尿液：11.988.6 nmol/L全血：0.8518.2 nmol/L鈷石墨爐原子吸收光譜法、中子活化法、發(fā)射光譜法血清、血漿、全血、尿液血清：8.48 nmol/L尿液：16.97 nmol/L全血：8.4866.27 nmol/L鉬原子吸收光譜法血清、血漿

15、、尿液血清：10.4 nmol/L尿液：104.2166.8 nmol/L 微量元素代謝紊亂的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法微量元素在人體內(nèi)含量不多、種類繁多，但與人的生存和健康息息相關(guān)，對人的生命起至關(guān)重要的作用。目前，臨床應(yīng)用較多的微量元素有鐵（Fe）、碘（I）、鋅（Zn)、硒、（Se）、銅（Cu）等，除上述幾種主要微量元素外，還有許多其它微量元素如氟（F）、鍶（Sr）、錳（Mn）、釩（V）、錫（Sn）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、鉻Cr）、鈷（Co）等也在研究并逐漸進(jìn)入臨床應(yīng)用重點提示重點提示它們的攝入過量、不足或不平衡都會不同程度地引起人體生理的異?；虬l(fā)生疾病。常用于測定微量元素的標(biāo)本有組織標(biāo)

16、本包括各器官組織、毛發(fā)和指甲；體液標(biāo)本包括全血、血清、間隙液、尿液和精液，其中以血清最為常用。測定人體微量元素常用分析方法有分光光度法、原子吸收光譜法、感耦合等離子體發(fā)射光譜法、中子活化分析法重點提示重點提示第二節(jié) 維生素異常的生物化學(xué)檢驗主要維生素的代謝及其紊亂維生素代謝異常的生物化學(xué)檢驗項目與檢測方法第二節(jié) 維生素異常的生物化學(xué)檢驗維生素異常的生物化學(xué)檢驗主要維生素的代謝及其紊亂 （一）脂溶性維生素（fat-soluble vitamin） 如維生素A、D、E、K （二）水溶性維生素（water-soluble vitamin） 如維生素B1、B2、PP、B6、C、B12 維生素按溶解性能

17、可將它們分成兩大類脂溶性維生素活性形式主要生理功能主要缺乏癥維生素A（抗干眼病維生素）11-順視黃醛、視黃醇、視黃酸1. 參與視紫紅質(zhì)的合成，維持正常視覺2. 維持上皮正常生長與分化3. 促進(jìn)生長發(fā)育4. 抑癌作用5. 維持機(jī)體正常免疫功能夜盲癥、干眼病 維生素D（抗佝僂病維生素）1，25-（OH）2D31. 促進(jìn)鈣磷吸收，調(diào)節(jié)鈣磷代謝2. 促進(jìn)骨鹽代謝與骨的正常生長3. 調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄4. 對骨細(xì)胞呈現(xiàn)多種作用佝僂病、骨軟化癥維生素E（生育酚）生育酚1. 抗氧化作用，維持生物膜結(jié)構(gòu)與功能2. 維持生育功能3. 促進(jìn)蛋白質(zhì)更新合成4. 調(diào)節(jié)血小板粘附和聚集作用溶血性貧血維生素K（凝血維生素）2-

18、甲基-1，4-萘醌1. 參與凝血因子、合成2. 參與骨鈣代謝新生兒出血、出血傾向 脂溶性維生素的生理功能及其代謝紊亂 主要維生素的代謝及其紊亂 水溶性維生素的生理功能及其代謝紊亂 水溶性維生素活性形式主要生理功能主要缺乏癥維生素B1（硫胺素、抗腳氣病維生素）TPP1. 構(gòu)成-酮戊二酸酸氧化脫羧酶反應(yīng)和磷酸戊糖途徑轉(zhuǎn)酮醇酶反應(yīng)的輔酶2. 抑制膽堿酯酶活性3. 維持神經(jīng)、肌肉的正常功能腳氣病、末梢神經(jīng)炎維生素B2（核黃素）FMNFAD1. 構(gòu)成黃素酶的輔酶成分，參與體內(nèi)氧化-還原反應(yīng)過程2. 抗氧化活性口角炎、舌炎、唇炎維生素PP（尼克酸、尼克酰胺）NAD+NADP+1. 構(gòu)成以NAD和NADP為

19、輔基的脫氫酶類的成分，參與細(xì)胞生物氧化過程2. 增強(qiáng)胰島素的效能癩皮病主要維生素的代謝及其紊亂 水溶性維生素的生理功能及其代謝紊亂 水溶性維生素活性形式主要生理功能主要缺乏癥維生系B6（吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺）磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺1. 以磷酸吡哆醛的形式參與多種酶反應(yīng)2. 構(gòu)成氨基酸脫羧酶和轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，參與氨基酸分解代謝3. 構(gòu)成ALA合酶的輔酶，參與血紅素合成高同型半胱氨酸血癥葉酸FH4以FH4的形式參與一碳單位的代謝，與蛋白質(zhì)和核酸合成、紅細(xì)胞和白細(xì)胞成熟有關(guān)巨幼細(xì)胞性貧血維生素（抗壞血酸）抗壞血酸1. 參與羥化反應(yīng)，促進(jìn)膠原合成、類固醇的羥化、氨基酸的代謝及神經(jīng)遞質(zhì)的合成2. 參與解

20、毒作用和造血作用3. 促進(jìn)抗體的合成、抗病毒和防癌作用壞血癥主要維生素的代謝及其紊亂 維生素的生化檢驗項目與檢測方法 1.維生素A三氯化銻比色法檢測原理 維生素A與三氯化銻在三氯甲烷中作用，產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，其顏色深淺與溶液中維生素A的含量成正比。該藍(lán)色物質(zhì)雖不穩(wěn)定，但在規(guī)定時間內(nèi)可用分光光度計于620nm波長處測定其吸光度臨床意義 降低 維生素A缺乏癥(夜盲癥、干眼癥、角膜軟化病)、脂類不良綜合癥、毛囊角化增生癥、鋅缺乏癥、肝損害、阻塞性黃疸、甲狀腺功能亢進(jìn)癥，外傷等維生素的生化檢驗項目與檢測方法 1.維生素A三氯化銻比色法臨床意義 增高 脂溶性維生素不能隨尿排出，而貯存于肝臟和其他部位，最后達(dá)

21、到中毒水平，可引起急性、慢性及致畸毒性。急性中毒可出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、脫皮等癥狀；慢性中毒可出現(xiàn)步態(tài)紊亂、肝大、長骨末端外周部分疼痛、皮膚瘙癢、肌肉僵硬等。過量食入胡蘿卜素可出現(xiàn)高胡蘿卜素血癥，易出現(xiàn)類似黃疸的皮膚。此外，還有維生素A過多致使胎兒畸形的報道維生素的生化檢驗項目與檢測方法 2.維生素C直接碘量法測定維生素C檢測原理 維生素C又名抗壞血酸，分子式為C6H8O6，分子量為176.1。用I2標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定。根據(jù)I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和消耗的體積，計算出樣品中維生素C的含量。由于維生素C在空氣中易被氧化，特別是在堿性介質(zhì)中更易被氧化，故在測定時加入少量稀醋酸使溶液呈弱酸性，一般選在pH為

22、34的弱酸性溶液中進(jìn)行滴定維生素的生化檢驗項目與檢測方法 2.維生素C直接碘量法測定維生素C臨床意義 缺乏 維生素C缺乏的典型癥狀就是壞血病。過量 過量服用維生素C可能會出現(xiàn)惡心、腹部痙攣、腹瀉、紅細(xì)胞毀壞、鐵的吸收過度、膽固醇升高等，此外大量維生素C可能會導(dǎo)致腎和膀胱結(jié)石的形成維生素的生化檢驗項目與檢測方法 3.維生素E熒光法 檢測原理 利用維生素E的共軛雙鍵體系，在一定波長光照射下可產(chǎn)生熒光，其熒光強(qiáng)度與濃度成正比臨床意義缺乏 維生素E缺乏時，紅細(xì)胞膜受損，壽命縮短，出現(xiàn)溶血性貧血。臨床表現(xiàn)為多樣性，如可引起肝臟代謝失調(diào)，肌肉、神經(jīng)障礙，運動失調(diào)，毛發(fā)脫落，精子缺乏等過量 大劑量維生素E可

23、抑制生長，干擾血液凝固等，出現(xiàn)骨骼萎縮、凝血時間延長等表現(xiàn)維生素的生化檢驗項目與檢測方法 4.維生素B12放射免疫法（RIA）檢測原理 在堿性條件下（pH12），用抗氧化劑和氰化鉀將血清中的維生素B12從載體蛋白中釋放出來。加入用57Co標(biāo)記的維生素B12，與固定的微晶纖維顆粒上的純化的競爭物競爭結(jié)合，然后檢測放射活性，其維生素B12含量與受檢血清的含量成反比，用標(biāo)準(zhǔn)管做對照,計算出血清維生素B12的含量維生素的生化檢驗項目與檢測方法 4.維生素B12放射免疫法（RIA）臨床意義缺乏 典型癥狀是惡性貧血。出現(xiàn)臉色蠟黃、出血時間延長、精神抑郁、腹部不適、厭食等。另外，維生素B12缺乏，葉酸的利用將受到影響，還可導(dǎo)致周圍神經(jīng)炎等過量 維生素B12過多可出現(xiàn)哮喘、濕疹、面部浮腫等過