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齧(niè)齒動(dòng)物血生化項目分析(xī)(下)
血生化檢測
我們在前文《齧齒動物血生化項目分析(上)》中介紹了(le)齧齒動物的蛋白質(zhì)與肝膽功(gōng)能指(zhǐ)標以及腎髒功能指標的檢測意義。本文(wén)我們(men)將繼續對齧齒動物的(de)脂質代謝(xiè)、胰腺功能(néng)、糖代謝等相關常見血生化指標進行介紹。
脂代(dài)謝檢測
脂質的(de)運輸(shū)對機體內細胞功能、代謝等起著至關重要的作用(yòng),此外它(tā)還對組(zǔ)織起著保護作(zuò)用,也(yě)作為生物體(tǐ)最重要的能量來源之一。由於脂質具有很(hěn)廣泛的作用,因此其(qí)穩(wěn)態也(yě)會隨著機體疾病等發生變化。
1.總膽固醇(Total cholesterol, TC)
血清總膽固醇指血液中各脂蛋白所(suǒ)含膽固(gù)醇總和(hé)。齧齒類(lèi)動物的脂代謝指(zhǐ)標與人(rén)類相比差異明顯。大小鼠體內的大部(bù)分膽(dǎn)固醇都以高密度脂蛋白形式存在,且缺乏膽固醇酯轉運(yùn)蛋白(CETP)。膽固醇濃度的增加多見於動物內分泌、肝髒或腎髒疾病;降低則常(cháng)見於(yú)動物營(yíng)養不良等。
2.甘油三酯(Triglyceride, TG)
甘油(yóu)三酯構成脂肪(fáng)組織,參與TC合成以及血栓(shuān)形成。需要注意的(de)是,小鼠的血脂比較穩定(dìng),對抗高血脂的能力很強,甘油三酯不容易(yì)升高(gāo),尤其C57BL小鼠一般不適合單純用於高甘油三酯血症的造模。TG升高多見於動物過度肥胖、糖尿病等,而營養不良則是導致其(qí)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髒和小腸(cháng)合(hé)成,含有膽固醇、蛋白質和磷脂,但甘油三酯很少。 與人類和非人靈長類動物不同的是,大鼠體內的HDL濃度高於LDL(低密度脂蛋(dàn)白膽固醇),這可能是由於大鼠體內缺乏膽固醇酯轉運蛋白(CETP)所致。
高密度脂蛋(dàn)白可以清(qīng)除體內膽(dǎn)固醇,當HDL升高時,並非病理表現,無需關注;當動物出現動脈硬化、糖尿病(bìng)、慢性腎(shèn)衰時,HDL表現為降低,且(qiě)老年動物更(gèng)易出現降低情況。
4.低密(mì)度脂蛋白(Low-density lipoprotein, LDL)
低密度脂蛋白由極低密度脂蛋白(bái)轉化而(ér)來,含有豐富的蛋白質、少量的膽固醇和甘油三酯。因(yīn)此,LDL出(chū)現降低的情況(kuàng),提示動物機體血脂不高,可不予關注;但當LDL出現升高時,應該考慮甲狀腺功能低(dī)下、慢性腎衰等,尤其需要關注(zhù)動脈粥樣硬化,LDL是發(fā)生動脈粥樣硬化的重要危險指(zhǐ)標之一。
5.脂蛋白(Lipoprotein, Lip)
齧齒類動物會在肝(gān)髒和小腸中合成(chéng)載脂蛋白(apoB-100和apoB-48),它們是血漿中運輸脂類的重要成分。血(xuè)漿中載脂蛋白水平上升,與(yǔ)糖尿病腎病、尿毒症等相關(guān);肝髒疾病可使載脂蛋白水平下降。
6.遊離脂肪酸(Nonestesterified Fatty Acid, NEFA)
遊離(lí)脂肪酸在肝髒、脂肪和乳(rǔ)腺組織中合成。當動物(wù)長期使用高脂肪/低碳水化合物的飼料(liào)時,會導致NEFA合成減少;當動物患有伴有脂(zhī)肪酶活性增高的高血(xuè)脂症時,會導致血漿中NEFA增加。
胰腺(xiàn)功能檢(jiǎn)測
胰腺分為兩部分功能,一部分具有(yǒu)外分泌(mì)功能,這部分又(yòu)稱為胰腺腺泡,是胰腺最(zuì)大的組成部分,用來評估胰腺胰泡功能的檢測包括澱粉酶和脂肪酶。另一部分具有內分泌功能,許多檢測都可用來評(píng)估(gū)胰腺的內分泌(mì)功能,如(rú)傳統的(de)血糖監測(cè),以及(jí)果糖胺和糖化血紅蛋白等。
1.澱粉酶(Amylase)
澱粉酶分子(zǐ)量較小,可被腎小球濾過,是尿液中唯一可見的血清酶。澱(diàn)粉酶(méi)雖主要來源於胰腺,但唾液腺和小(xiǎo)腸也可以產生。澱粉(fěn)酶在大鼠和小鼠的唾液腺中(zhōng)的濃度高(gāo)於其他實驗動(dòng)物,因此大小鼠澱粉酶的(de)增高也可以考慮(lǜ)涎腺疾(jí)病。
通常,血澱粉酶(méi)濃度升(shēng)高最常見於急性胰腺(xiàn)炎(yán),此外,慢性(xìng)胰腺炎的複發期和胰管阻塞也可致澱粉酶(méi)升高(gāo)。但是澱粉酶升高的水平與胰腺炎的嚴(yán)重程度沒有直接的比例關係。由於澱粉酶可以經腎(shèn)髒排泄,因此任何原因(yīn)導致腎小球濾過(guò)率降低時,都可引起血清(qīng)澱粉酶升高。
2.脂肪酶(Lipase)
脂肪酶是一組催化長鏈(liàn)脂(zhī)肪酸甘油酯水解的酶(méi)。大多數血清脂肪酶(méi)來源於胰腺,少量來源於胃腸(cháng)道黏膜。過(guò)量的脂肪酶經腎髒濾過,因此(cǐ)在胰腺疾病早期,脂肪(fáng)酶(méi)仍處於正常水平,當病情逐漸加重時(shí),脂肪酶水平才出現升(shēng)高趨勢。
在慢性(xìng)進行(háng)性胰腺疾病中,受損的胰腺細(xì)胞會被結締組織取(qǔ)代,導致(zhì)不能(néng)產生相應的酶,因此澱粉酶和脂肪酶會呈現漸進性降低。脂肪酶活性升高多見(jiàn)於腎髒和肝(gān)髒功(gōng)能異常。此外,服用類固醇藥物可引(yǐn)起脂肪酶升高,但對澱粉(fěn)酶無影響。
糖代謝檢測
1.葡萄糖(Glucose, Glu)
血糖的水平可(kě)以用來評估胰腺功能(néng),其調(diào)節機製比較複雜,除了胰(yí)島素分(fèn)泌(mì)缺乏外,胰高血(xuè)糖素、甲狀腺素、腎上(shàng)腺素和糖皮(pí)質激素都(dōu)可以使(shǐ)血糖升高;葡萄糖降低多見(jiàn)於營養不良、慢性貧血等(děng)。由(yóu)於成熟紅細胞會利用葡萄糖提供(gòng)能量,因此在使用血漿或者(zhě)血清樣本時,應立即將(jiāng)血清或血漿與紅細胞分離,否則在室(shì)溫條件下,紅細胞會使樣本中(zhōng)血(xuè)糖含量每小時下降10%。在檢測葡萄糖(táng)前,應對動物進行禁食,但對於齧齒動物(尤其小鼠(shǔ))來(lái)說,由於它們屬於夜間(jiān)進食(shí)動物(wù),如果進行夜間(jiān)禁食,其(qí)代謝消耗相當於靈長類動物禁食(shí)24-48小時(肝髒糖原基本(běn)耗盡),因此5-6小時禁食更適合小鼠。
2.糖化血紅蛋白(Glycated hemoglobin, GHb)
糖化(huà)血紅蛋白也稱為血(xuè)紅蛋白A1C(HbA1c),是血紅蛋白與葡萄(táo)糖發生不可逆結合反應的產物。當(dāng)機體發生(shēng)高(gāo)血糖時,血紅蛋白(bái)與葡萄糖結(jié)合增加,從而使糖化血紅蛋白升高,因此糖化血(xuè)紅蛋白可以直接反映機體血糖水平。糖化(huà)血紅蛋白反映的是紅細胞壽(shòu)命期間的(de)平均血糖(táng)濃度,大鼠紅細胞壽命(mìng)約60天,小鼠紅細胞(bāo)壽(shòu)命(mìng)約為35-50天。因此和果糖胺相比,糖化血紅蛋白(bái)反(fǎn)映了更長時間內的血糖水平。但需要注意(yì)的是如(rú)果(guǒ)檢測是基於(yú)高效液相層(céng)析法原理,由於溶血(xuè)性貧(pín)血動物的紅細胞壽命短(duǎn),因此會導致糖化(huà)血紅蛋白結果出現假性(xìng)降低。
3.果糖胺(Fructosamine)
果糖胺(àn)是葡(pú)萄糖與蛋白質(尤其白蛋白)發生不可逆結合的產物。果糖胺升(shēng)高表示(shì)動物持(chí)續存在高血糖;但(dàn)動(dòng)物(wù)發生低蛋白血症(zhèng),其血清果糖胺水平會假性降低。
有(yǒu)研(yán)究表明,果糖胺可在臨床研究中,可作為糖尿病動物的血糖監測的(de)有效指標。
其他
在臨床檢測(cè)中,還有一些生化(huà)項不針對任何器官或係統,但可以輔助提供一(yī)些(xiē)診斷信息,如乳酸脫氫酶、肌酸激酶等。
1.肌酸激酶(creatine kinase, CK)
許多組織中都含有肌酸激酶,胃腸道、腎髒、脾髒和(hé)胰腺中含有少量CK,而骨骼肌(jī)、心肌和(hé)大腦中(zhōng)含有大量CK。因此(cǐ)當骨骼肌、心肌受損時,CK會從細胞(bāo)中滲(shèn)出,導(dǎo)致血液中CK含量增加。
由於任何損傷肌細胞膜的物質都可以導致血(xuè)液中CK升高,在實(shí)際檢測時,可對CK同工酶檢(jiǎn)測(cè)來進行區分損傷來源。CK有3中(zhōng)主要同工酶:CK-MB(心(xīn)髒型)、CK-BB(腦型)、CK-MM(骨骼型)。比較特殊(shū)的是,在大鼠血小板中,CK含量是紅細胞的30倍,且目前僅發現存在CK-BB。
另外,肌內注射、手術等導致肌肉損傷(shāng)可引起CK升高; EDTA、陽光直射或測定不及時可引起(qǐ)樣本中CK假性升高。
2.乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase, LDH)
乳酸脫氫(qīng)酶是一種催化乳酸轉化為丙酮酸的血清酶。LDH一般不具有器官特(tè)異性,它來源廣泛,幾乎所有的組織(zhī)中都含有LDH,但(dàn)是物(wù)種間分布具有差異。如(rú)大鼠骨骼肌中分(fèn)布最多,其(qí)次是心肌(77%)和肝髒(41%)。
LDH的升高雖然多見於(yú)肝髒受損和肌肉損傷,但是它缺乏(fá)評價肝損傷的特異性和敏感性。因此(cǐ)在齧齒動物中,LDH一般多用於檢測實驗性誘導心肌損傷(shāng)。為了(le)提高LDH測定心肌損傷的特異(yì)性,也可以測定其(qí)同工酶(méi),即LDH1和LDH2。
需要注意的是,在常用的(de)實驗動物(wù)中,血小板、紅細(xì)胞、白細胞、肝(gān)髒中都(dōu)可能會表達LDH同工酶(méi),因此肝(gān)損傷、溶血和凝血均會混淆心髒(zāng)損傷的診(zhěn)斷。另外,感染乳酸(suān)脫氫酶增高(gāo)病毒(LDEV)的(de)小鼠,血清中LDH含量可增高3-5倍。
3.C-反應蛋白(C-reactive protein, CRP)
CRP是第一個(gè)在(zài)人(rén)類身上(shàng)發現的急性期反應蛋白(Acute Phase Reaction Proteins,APR),目(mù)前CRP也被認為是(shì)齧齒動物的APR蛋白,肝細胞是合成CRP的(de)主要部位。CRP的主要(yào)生物學功能是(shì)通過於配體(凋(diāo)亡或壞死的細胞,或入侵的細菌、真菌、寄生蟲等的磷酰膽堿)結合,激活補體和單核吞噬(shì)細胞係統,將帶有配體的病原體或(huò)病(bìng)理性細胞清除。在(zài)齧齒(chǐ)動物體內,當炎症或創傷發生後(hòu)6h內,CRP可迅速升高至上千倍,在疾病治愈(yù)後,其含量急速下降。發生心髒病、敗血(xuè)症和腫瘤等多種疾病,CRP都會急劇(jù)上升。
比較特殊的是,健康大鼠體內CRP值較高,且CRP的水平與年(nián)齡相關並呈正比。在健康小鼠和豚鼠血清中,幾乎無法檢出CRP。在這兩種(zhǒng)動物體(tǐ)內,CRP不作為(wéi)急性期蛋白(bái)而發揮作用。特別是豚鼠,在正常狀態和急性期豚(tún)鼠血清中,都無法檢出CRP,這主要是因(yīn)為豚鼠CRP基因中缺乏適當的(de)啟動子區域。