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犬猫生化检查基础:给你最详细的总蛋白解析!

 长弓无忌 2022-01-06

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康奈尔大学兽医学院

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生理学基础

白蛋白体积小,含量丰富(占血浆总蛋白重量的35-50%),对血浆胶体渗透压有显著影响。它也是许多不溶性有机物质(如未结合胆红素、长链脂肪酸)和药物的载体蛋白。白蛋白更具阴离子性(在生理pH值下带负电荷),所以还运输像钙这样的带正电荷的矿物质(但不是钙供应的身体储存库)、镁、锌和铜。白蛋白除了作为分子的载体外,还被认为是一种抗氧化蛋白质,清除活性氧,保护结合物质免受氧化剂的伤害,并能结合具有氧化性质的游离铜。白蛋白不含碳水化合物,也不会被肝细胞大量储存。不同物种的血浆半衰期各不相同(例如人类的半衰期为19天),并且有随体型增加的趋势。白蛋白可以通过缝隙直接进入血管外空间(例如肝脏的肝窦内皮细胞),也可以在受体的帮助下穿过血管内皮细胞。一旦进入血管外空间,白蛋白就会被淋巴管吸收,被带回循环。少量白蛋白可存在于体液(例如汗液)和尿液(<1 mg/dL)。白蛋白受体已被鉴定,其中一些受体结合未修饰的或天然的白蛋白,或白蛋白会被各种自然和病理过程改变,如糖基化(如糖尿病)和氧化反应。氧化反应可增强白蛋白讲解,这可能是巨噬细胞内的清道夫受体(如糖蛋白18)的作用。连续毛细血管的主要受体是清蛋白激活蛋白,它只与天然白蛋白结合,但清道夫受体和其他受体也存在于血管内皮和其他组织中,它们可以与天然白蛋白或改变白蛋白结合。肾脏近曲小管的受体是megalin-cubilin复合体,也是过滤后大部分白蛋白被重吸收的部分,边境牧羊犬和比格犬由于基因突变而缺乏这种受体,这种疾病被称为维生素B12选择性吸收障碍综合征(Imerslund-Gräsbeck syndrome),特征是维生素B12吸收障碍和蛋白尿。

检测方法

白蛋白的检测通过它与溴甲酚绿的结合能力。溴甲酚紫是另一种广泛用于人医实验室检测的染料,但是溴甲酚紫在兽医会产生虚假的低数据,不能用于检测动物样本。溴甲酚绿在与白蛋白结合上也有物种特殊性。在新世界猴(例如狐猴)和兔子的样本中,可以看到数据错误偏高,而在鸟类中,数据却很低。兔检测数据错误偏高可使用兔血清作为反应的校准来克服(通常是以人检测数据为校准),但兽医实验室通常不会这样做。血清是白蛋白检测的首选样本。

检测程序
溴甲酚绿(BCG)法:在pH为4.1的酸性条件下,白蛋白明显带电,使其与阴离子染料溴甲酚绿结合,形成蓝绿色络合物。络合物的颜色强度用光度法测量,并与白蛋白的浓度成正比。空白表示为添加染料之前的基准读数。这可以降低诸如溶血或脂血等错误增高的基线吸光度(因为这些在加入染料后没有变化,会从结果中减去)。

反应如下:

白蛋白 + 溴甲酚绿 pH 4.1 > 蓝绿色复合物

测量单位
白蛋白浓度的测量单位为g/dL(传统单位)和g/L(国际单位)。换算公式如下所示:g/dL x 10= g/L

检测样本

样本类型

血清和血浆(EDTA、肝素)

在一项研究中,绵羊血清中的白蛋白浓度高于含枸橼酸的血浆的白蛋白。其机制尚不清楚,可能是由于pH变化改变了溴甲酚绿与蛋白质的结合。或者,有人指出枸橼酸盐、草酸盐和氟化物抗凝剂会使红细胞中的水分扩散来稀释蛋白质浓度,因此在采集样本时应避免使用这些抗凝剂。液体枸橼酸盐也会稀释白蛋白,因为它最高可占据10%的血容量。肝素锂和k2-edta抗凝剂是首选,但是纤维蛋白原和其他急性期蛋白可能与溴甲酚绿结合,导致肝素中浓度高于血清。

干扰因素

●脂血:检测结果可能会受到严重血脂样本(血脂指数>550单位)的影响。

●溶血:影响很小。

●黄疸:影响很小。

●药物:据报道,在使用皮质类固醇的犬实验室研究中,白蛋白浓度会增加。目前还不清楚这是由于皮质类固醇的产生增加,还是由于皮质类固醇诱导的多尿导致游离水丢失而继发脱水所致。

检测结果分析

白蛋白浓度的变化可以是选择性的(只影响白蛋白),也可以是非选择性的(既影响白蛋白又影响球蛋白)。白蛋白和球蛋白的选择性和非选择性变化提出了关于这些异常结果的机制和原因的潜在线索,下面有详细描述(白球比可以作为选择性和非选择性变化的指导分析)。

白蛋白浓度升高(高白蛋白血症)

高白蛋白血症最常见的原因是脱水或继发于体液丢失的血容量降低。

●误差:肝素化血浆中的白蛋白高于血清(由于溴甲酚绿的非特异性,它也与球蛋白结合,包括纤维蛋白原),但是最新的检测程序已经能最大限度地减少这种现象。

●生理学:高白蛋白血症是一种相对性改变,继发于体液丢失引起的血容量降低。在这种情况下,球蛋白也可能增加,导致高蛋白血症,而白球比没有变化。然而,血容量收缩时球蛋白经常是正常的(白球比低),所以没有高球蛋白血症并不能排除高白蛋白血症的脱水或血容量降低这类原因。

●医源性:8只比格犬连续5天每日按0.5、1.2和4 mg/kg给予强的松龙,白蛋白浓度增加15-17%,且无剂量依赖性。这可能是由于皮质类固醇诱导的肾小球滤过率增加和经肾脏的体液丢失,而不是这一短时间内增加了产量。康奈尔大学兽医学院已经注意到狗服用皮质类固醇与高白蛋白(和转铁蛋白)浓度之间的关系。有7只猫分成两组,分别按免疫抑制剂量的强的松龙(4.4 mg/kg/d)或地塞米松(0.55 mg/kg/d)持续使用56天,白蛋白浓度平均增加0.7-0.9 mg/dL。这两组猫的平均尿素氮和肌酐浓度也升高,反过来支持了犬肾小球滤过率(GFR)增加的现象。相比之下,10只过敏的猫按1-2 mg/kg使用泼尼松龙13天后,白蛋白平均浓度变化很小,尿液比重没有变化。

●病理生理性:

  • 肾上腺功能障碍:在一项114只苏格兰梗犬的研究中,61只患有肾上腺皮质功能亢进和空泡性肝病(糖原积聚)的犬中,有22%的犬观察到白蛋白浓度过高(高达5.2g/dL)。一些狗同时患有铜相关性肝病。一项实验中,低剂量地塞米松试验发现有46只受试犬中有1/4存在肾上腺皮质功能亢进,37只受试犬中有2/3在ACTH刺激后皮质醇升高。在25只受试犬中,大约80%的犬在ACTH刺激后肾上腺性激素(孕酮和雄烯二酮)水平较高(指超过参考范围的1倍以上)。因此,肾上腺功能障碍,特别是受到影响的性激素,可能与白蛋白浓度过高有关,尽管机制尚不清楚。大多数犬血清碱性磷酸酶(ALP)活性都很高(高达22,000/ul)。

  • 肝细胞癌:一例犬肝细胞癌病例,发现白蛋白浓度高(5.3g/dL),同时胶体渗透压升高。这两个异常在手术切除肿瘤后都恢复正常,尽管与肿瘤相关的白蛋白增高原因还不明确。在114只患有肾上腺功能障碍和空泡性肝病的苏格兰梗犬的上文研究中,28只同时患有肝细胞癌的受试犬中有10%的白蛋白含量很高(高达4.5g/dL)。这项研究中的血液学或血清生化结果在患有有肝细胞癌和未患有肝细胞癌的犬之间没有区别。

白蛋白浓度降低(低白蛋白血症)

  • 医源性:输液过度(过度稀释)。

  • 病理生理性:

    • 摄入量减少:蛋白质饮食不足或厌食可能会导致蛋白质摄入量减少,导致白蛋白生成减少,从而导致低白蛋白血症。然而,犬饮食缺乏蛋白质的实验研究表明,这需要几天到几周(大约两周)才能导致白蛋白浓度低于参考范围。由于球蛋白的持续产生,饮食不足可能只在开始饮食后7-8周才会以低蛋白的形式表现。蛋白质摄入量减少是老年人经常出现的低蛋白血症的原因之一。

    • 产生减少:

      • 综合性肝功能衰竭:当肝功能性物质减少>80%时,慢性肝病可导致低蛋白血症。蛋白质产生的其他问题通常显而易见,例如胆固醇浓度低、抗凝血酶活性低、C蛋白活性低。

  • 急性期反应:急性期反应是对创伤、炎症、肿瘤等的反应,包括巨噬细胞释放细胞因子(IL-1、IL-6、肿瘤坏死因子α)。这些细胞因子作用于肝细胞基因中的调控部分,导致急性期反应蛋白(纤维蛋白原、血清淀粉样蛋白A、铜蓝蛋白、结合珠蛋白)转录上调,而其他蛋白(包括白蛋白和转铁蛋白)转录下调(所谓的“负急性期反应物”)。在这种反应中,白蛋白降解增多也可能在低蛋白血症中发挥作用,特别是如果有变性(例如,氧化)。在急性期蛋白中,由于低白蛋白和高球蛋白的这种结合,白球比会降低(这种反应类型与血清电泳中α-2球蛋白的增加有关)。在一项包括116只急诊患犬的前瞻性研究中,全身性炎症(全身性炎症反应综合征或脓毒症)患犬和局限性炎症患犬的白蛋白浓度(分别为1.9±0.5g/dL和2.5±0.4g/dL)明显低于临床健康犬(3.2±0.3g/dL)。低白蛋白浓度在炎症犬(局部或全身性)和健康犬,以及局部炎症和全身性炎症之间都有明显的区别,在局部炎症和全身性炎症中优于其他炎症标志物(低血浆铁、高纤维蛋白原和高C反应蛋白)。

  • 渗透压升高:在某些多发性骨髓瘤(系统性浆细胞肿瘤)病例中出现的低白蛋白被归因于免疫球蛋白所施加的渗透压升高,特别是那些引起高粘滞性(IgM和某些形式高浓度的IgG)的免疫球蛋白。肝脏的压力感受器会感觉到压力的增加,这被推测是导致肝脏白蛋白产生下调的原因。然而,其他导致白蛋白降低(急性期反应的产生减少,肾小球蛋白丢失)的原因也与该肿瘤有关,并可能是造成低白蛋白浓度的主要原因。

    • 丢失:低白蛋白和低球蛋白(非选择性蛋白丢失)的最常见原因是蛋白缺失性肠病和严重出血。仅白蛋白严重减少,而球蛋白没有同时变化,提示寻找经肾脏(肾小球疾病)的白蛋白丢失或肝脏产生减少(后者通常伴随着球蛋白的增加,因为肝脏通常清除来自肠道的抗原,而肝脏清除抗原的缺陷可能导致多克隆γ-球蛋白病)。在马胃肠道疾病可以看到白蛋白轻度到中度的下降(而不是蛋白缺失性肠病本身,这在马很少见),可能是唯一的生化检查异常。

  • 蛋白丢失性肠病:在此类情况下,白蛋白和球蛋白通常会同时丢失,从而白球比维持正常。但也有例外,例如,患有免疫增生性肠病的贝吉生犬患有高球蛋白血症,而一些患有炎症性肠病的狗可能不会同时出现白蛋白和球蛋白均降低。我们经常在蛋白缺失性肠病中看到低胆固醇血症和总铁结合能力低。低胆固醇血症是一条有用的线索。

  • 蛋白丢失性肾小球病变:当蛋白丢失严重时,会导致低蛋白血症。肾病综合征的特征是中度到明显的蛋白尿、低蛋白血症、高胆固醇血症和水肿。在蛋白缺失性肾病中,包括肾病综合征的影响,白蛋白丢失,但球蛋白水平通常保持不变,导致白球比降低。并不是所有肾病综合征的动物都有水肿。如上文所述,有megalin-cubilin复合体缺陷的狗也可以通过蛋白尿丢失白蛋白。

  • 出血:无论是内出血还是外出血,白蛋白浓度都会降低,这是由于动物的血液容量被缺乏间质蛋白的液体所取代,这些动物在失血过多的情况下出现低血容量。在犬的贫血实验研究中,白蛋白浓度比总蛋白或球蛋白浓度会更可靠地出现降低。这项研究中,贫血是通过静脉穿刺大量抽血(外部失血)而引起。与内出血相比,外出血时白蛋白浓度降低会更频繁,在内出血中,蛋白本身不会“丢失”,而且可以很容易地重新吸收或重复使用。因此,蛋白质浓度可能是正常的,这取决于出血程度和持续时间(内出血,也包括外出血)。有研究利用一种自然发生的内出血模型,针对犬猫的自发性腹腔积血(如外伤或脾血管肉瘤破裂)的回顾性研究显示,分别有42%的狗和36%的猫出现蛋白浓度降低,其中低白蛋白血症更为常见(还是这个研究,狗和猫的比例分别为78%和55%)。因此,出血时的蛋白质、白蛋白和球蛋白浓度可能并不总是很低,这取决于多种因素,包括出血程度和持续时间、维持血管内容量的需要、在慢性或持续出血状态下身体增加蛋白质的能力以及并发炎症的情况(这可能会进一步降低白蛋白浓度,同时增加球蛋白浓度)。
    严重出血(内出血或外出血)时,白蛋白和球蛋白预计会同时降低。

  • 严重的渗出性皮肤病:这也可能与伴随的白蛋白和球蛋白丢失有关(白球比仍有保持正常的趋势),除非皮肤病刺激免疫反应(伴有高球蛋白血症)。

    • 隔离:低蛋白血症可能是源于富含蛋白质的积液中隔离在体腔内,例如腹膜炎或炎症导致血管通透性增加。球蛋白也可能在这些情况下被隔离。如果积液严重,导致刺激ADH释放和口渴,低白蛋白也可能是因为与有效循环容量减少相关的代偿造成的稀释。

    • 分解代谢:虽然较新数据支持某些癌细胞摄取白蛋白,而且已改变白蛋白(如氧化)比天然或未改变的白蛋白降解更快,但并没有可解释白蛋白低浓度的明确特征的原理机制。在能量摄入小于消耗或蛋白质营养不良(如慢性感染、肿瘤、创伤)的情况下,可能会发生白蛋白分解代谢增加,并且可能是急性期反应的一部分(见上文产生减少)。年长的动物(和人)也可能患有低蛋白血症,或低蛋白血症可在营养不良或食物摄入减少的情况下迅速发展。其机制尚不清楚,但可能与蛋白质产量减少和蛋白质分解代谢增加,白蛋白随年龄增长而发生的结构或化学变化有关。

参考文献略,见下面原文网址:

https:///chemistry/proteins/albumin/

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