第十四章神經及精神疾病的生物化學檢驗

神經及精神疾病的

臨床生物化學檢驗中南大學湘雅醫(yī)學院

檢驗系臨床生物化學教研室

彭劍雄

主要內容第一節(jié)概述第二節(jié)

神經和精神疾病的生物化學第三節(jié)常見神經系統(tǒng)疾病的生物化學檢驗第一節(jié)概述

神經系統(tǒng)是由神經元相互聯(lián)系構筑的一個錯綜復雜的電及化學信號網絡。籍此協(xié)調控制著人的運動、感覺、語言、記憶、思維和情緒神經網絡神經網絡神經元一、腦脊液的形成脈絡叢

腦室中

蛛網膜下腔

硬腦膜竇

靜脈系統(tǒng)0.3ml/min～0.4ml/min每天總量被置換3－4次

脈絡叢（choroidplexus）腦脊液的功能①

運輸營養(yǎng)物質至腦細胞，帶走代謝產物。②

似“水墊”起保護作用，以免震蕩對腦的沖擊；受到打擊時，分散壓力避免直接沖擊③

是腦內觸腦脊液神經元感受內環(huán)境變化的窗口，如pH、溫度、化學成分（激素，離子）；亦是分泌激素的運輸通道。④調整顱內的壓力。二、血腦屏障

blood-brainbarrier,BBB

結構：由腦毛細血管內皮細胞、基膜及星形膠質細胞突起形成的血管鞘構成2．血腦屏障的選擇通透性（1）蛋白質不易通過（2）高脂溶性物質可自由通透（3）低脂溶性分子轉運由載體介導（4）金屬離子交換緩慢（5）內皮中代謝調控轉運三、神經組織的生物化學特點三、神經組織的生物化學特點（一）糖含量低以血糖為主要能源（二）脂類含量高且獨特代謝緩慢（三）蛋白質含量豐富氨基酸池組成特別（四）核酸（RNA）合成活躍（五）水含量大離子轉運活躍（六）氧和能量消耗高四、神經遞質的生化

神經遞質(neurotransmitter)：為神經元間或神經元與靶細胞(肌肉、腺細胞)間起信號傳遞作用的化學物質。神經調質（neuromodulator）：部分遞質在突觸處實際無傳遞信號的功能，不直接觸發(fā)靶細胞的效應，只對其他遞質引發(fā)的效應起調制作用，稱為神經調質。五、神經生長因子與神經營養(yǎng)因子上世紀50年代早期，Rita和Stanley神經生長因子(nervegrowingfactors,NGF)。NGF外，還從神經組織分離出一系列生長因子，如成纖維細胞生長因子（FGF），表皮生長因子（EGF），血小板衍化的生長因子（PDGF），胰島素樣生長因子Ⅰ，Ⅱ（IGF-Ⅰ，Ⅱ）等

上世紀80年代，提出了神經營養(yǎng)因子或神經細胞營養(yǎng)因子(neurotrophicfactors,NTFs)的概念。神經營養(yǎng)因子：即一類對神經細胞起營養(yǎng)作用的多肽分子，能調節(jié)神經細胞生存，包括多肽，神經遞質，神經肽，細胞間基質分子和酶及酶的抑制物；通過突觸成分、膠質細胞和血流到達特定神經細胞，與特定受體結合而發(fā)揮作用。功能：神經元發(fā)生時存活、分化及損傷時

再生的必需因子第二節(jié)、神經和精神疾病的生物化學

一、神經變性的生化基礎二、帕金森病三、亨廷頓病四、阿爾茨海默病五、其他神經變性病六、精神分裂癥一、神經變性的生化基礎（一）基因突變（二）能量代謝缺陷（三）自由基分子代謝（四）興奮性氨基酸釋放過度（五）異常鈣離子通道開放與Ca2+效應（六）異常蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用（七）神經細胞凋亡（八）神經營養(yǎng)因子缺乏（一）基因突變（一）基因突變（二）能量代謝缺陷（三）自由基分子代謝(四）自由基、EAA、離子

通道-Ca2+效應、凋亡

NMDA受體(N-methyl-D-asparticacidreceptor)：為N-甲基-D-天冬氨酸受體(四）自由基、EAA、離子通道-Ca2+效應、凋亡（五）神經細胞凋亡調亡（apoptosis）：是指經一定途徑啟動細胞內固有程序而發(fā)生的死亡，是一種特殊的細胞死亡形式，又稱為細胞程序性死亡（programmedcelldeath,PCD）。不同于病理性的細胞壞死（necrosis）,凋亡是一個主動的耗能的自殺過程。在胎兒及出生后神經系統(tǒng)的生長發(fā)育及神經網絡的構筑過程中，凋亡起到了重要作用凋亡細胞外因子受體第二信使啟動凋亡FasCa2+核酸內切酶TNF等cAMP等天冬半胱酶（caspase）

天冬半胱酶屬半胱氨酸蛋白酶家族，能對天冬酰胺鍵特異酶切如DXXD↓X（D代表Asp,X代表任意氨基酸）。

調控凋亡程序的基因：bax、p53(促進)bcl-2、pRb(對抗)

caspase－cysteinylaspartate-specificproteinase,（六）異常蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用二、帕金森病(ParkinsonDisease,PD)三、亨廷頓病

（HuntingtonDisease,HD）四、阿爾茨海默病

（Alzheimerdisease,AD）Comparisonofanormalagedbrain(left)andthebrainofapersonwithAlzheimer's(right).Differentialcharacteristicsarepointedout六、精神分裂癥

精神分裂癥（schizophrenia）:是以精神活動，即思維、情感、行為之間的互不協(xié)調，以及精神活動脫離現(xiàn)實環(huán)境為特征的疾病，是最常見的精神病。兩類：按行為特征可以分為陽性行為-幻覺，錯覺和怪異行為等；陰性行為-社交回避和情緒遲鈍等病因:不清楚，研究顯示可能與遺傳、環(huán)境、精神、發(fā)育、解剖、生化等因素有關。神經遞質的代謝異常及遺傳因素引人注目（一）多巴胺功能亢進假說1.藥理作用研究：有兩方面的依據(jù)(1)中樞多巴胺促進劑的致精神病作用(2)抗精神病藥物的藥理機制2.多巴胺及其代謝產物的檢測3.多巴胺受體的研究（二）遺傳因素

家系調查和血緣分析，證明精神分裂癥有顯著的遺傳傾向。國內：1198例精神分裂癥患者的54，570名家族成員的調查，患者家族中精神病的患病率比當?shù)匾话闳丝谥械幕疾÷矢?.2倍，近親中的父母及同胞的患病率最高。國外：資料顯示父母患精神分裂癥，其子女患病率為39%。單卵雙胞胎同病率為47%。遺傳方式和基因定位：尚無定論。有單基因顯性遺傳不完全外顯，修飾基因及多基因等假設。多基因假設認為精神分裂癥的遺傳沒有特異性基因。異?；蛟谌巳褐写嬖?，但量少。當多個這種基因積累的量超過一定閾值，就可在環(huán)境因素作用下發(fā)病。已應用DNA標記進行連鎖分析，來鑒定與本病有關的各個基因，尚未得到普遍公認和可重復的結果。第三節(jié)常見神經系統(tǒng)疾病及

臨床生化檢驗一、蛋白質檢查二、酶活力測定三、神經遞質的檢查四、基因診斷一、蛋白質檢查（一）總蛋白質（二）蛋白指數(shù)（三）特異性蛋白質1.β-淀粉樣蛋白（β-Amyloid）2.APP（β-淀粉樣蛋白前體，β-AmyloidPrecursorProtein）3.C反應蛋白4.β2-微球蛋白（β2-M）5.免疫球蛋白6.神經組織特異蛋白二、酶活力測定1．LDH及同工酶2．AST增高3．CPK（CK）及同工酶4．酸性磷酸酶增高5．核糖核酸酶（RNase）6．多巴胺-β-羥化酶（DβH）7．乙酰膽堿酯酶（Acetylcholinesterase，AchE）及假膽堿酯酶（Pseudocholinesterase，PchE）8．β-葡萄糖苷酶增高三、神經遞質的檢查1．Ach2．DA及HVA3．5-HT及5-HIAA4．GABA5．谷氨酸6