血清蛋白质的定义
血清蛋白质是血清中各种蛋白质的总称,成分可达300多种[1],约占血清总量的7%,具有维持血液渗透压、调节免疫功能和酸碱平衡的作用。根据不同的分子大小,结构和合成部位,可将血清蛋白质分为白蛋白和球蛋白两大类。在实验室检查中,血清总蛋白测定一般采用双缩脲比色法,白蛋白则可通过溴甲酚绿法检测。血清蛋白质水平变化与肝脏功能异常、肾病综合征、慢性炎症等病理状态相关,白蛋白和球蛋白比例失衡可作为肝硬化、营养不良等疾病的辅助诊断指标。
血清蛋白质的分类
在一定的电场中,根据蛋白质的分子大小,等电点和所带电荷量,不同蛋白质分子具有不同泳动速度,从阳极至阴极可分出五个区带:白蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白、γ球蛋白[2]。这些血清蛋白因各自特性而异,如白蛋白含量可能因合成代谢减低或分解代谢增强而降低,在营养不良、肝功能衰竭、肾功能不全(如肾病综合征)、烧伤等情况下,白蛋白水平会显著降低[3]。某些罕见疾病如双白蛋白血症,白蛋白区带处可能会产生2条相同的条带。α1球蛋白主要包括α1抗胰蛋白酶和α1酸性糖蛋白,这两种蛋白都是急性时相反应蛋白,在急性炎症时会明显升高。而先天性α1抗胰蛋白酶缺乏是由杂合子基因缺陷或纯合子基因缺陷导致,可见α1球蛋白区带蛋白含量减少,能协助临床诊断该病。α2球蛋白则主要包括α2巨球蛋白和铜蓝蛋白,也是重要的急性时相反应蛋白。β球蛋白则主要由转铁蛋白、C反应蛋白、β2微球蛋白以及补体(C3/C4)组成。γ球蛋白区带主要由免疫球蛋白组成,IgG、IgM与IgA是其主要成分,其中IgG约 占血清总免疫球蛋白的75%~80%。
血清蛋白质电泳的临床意义
在本中心的日常临床检测中,采用毛细管区带电泳仪来进行血清蛋白电泳(serum proteinelectrphoresis,SPE)的检测。通过血清蛋白电泳可提示血清蛋白质含量的变化[4],提供大量有关疾病的信息,例如急性或慢性炎症、抗体缺乏、蛋白质合成、丢失以及营养状况,从而应用于肝脏疾病、肾脏疾病、急慢性感染、自身免疫性疾病的辅助诊断,以及单克隆免疫球蛋白鉴定和定量。通过光密度计扫描,可将电泳结果转化为坐标系峰图,正常情况下,白蛋白带窄而高,而球蛋白带低矮、均匀且圆滑。但在病理条件下,因为血清蛋白质的含量和比例发生变化,其图形也会发生改变。如多发性骨髓瘤和巨球蛋白血症病人会发生M蛋白血症, γ或β-γ交区出现窄基底、峰高而尖的克隆性免疫球蛋白区带[5]。在肾病综合征和糖尿病肾病病人中,白蛋白和γ球蛋白因易经肾丢失而减少,α2球蛋白因不易漏出而明显升高。同样,肝病患者的血清蛋白电泳图形,常因白蛋白合成减少,抗体合成增加而显示出白带白区带峰高降低,γ球蛋白带变宽变高的特点。
总结
血清蛋白电泳凭借其灵敏直观的有点,应用于临床上多种疾病的辅助诊断,例如肝硬化患者白蛋白降低伴γ球蛋白升高,肾病综合征可见α2球蛋白显著高,多发性骨髓瘤则表现为单克隆γ球蛋白异常增高。不同疾病在电泳图谱上呈现特异性条带分布,可为临床提供重要鉴别依据。同时,结合临床实际和患者蛋白代谢的其他检测结果,加上动态监测血清蛋白电泳变化可评估疾病进展。
参考文献:
1. Tsai IY, Tomczyk N, Eckmann JI, et al. Human plasma protein adsorption onto dextrinized surfaces: a two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry study[J]. Colloids Surf B Biointerfaces, 2011, 84(1): 241-252. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.01.006.
2. Opallage PM, De Silva M, Dunn RC. Dual detection high-speed capillary electrophoresis for simultaneous serum protein analysis and immunoassays[J]. Sci Rep, 2022, 12(1):1951. DOI: 10.1038/s41598-022-05956-8.
3. Erstad BL. Serum albumin levels: who needs them?[J]. Ann Pharmacother,2021, 55(6): 798-804. DOI: 10.1177/1060028020959348.
4. O’Connell TX, Horita TJ, Kasravi B. Understanding and interpreting serum protein electrophoresis[J]. Am Fam Physician, 2005, 71(1): 105-112.
5. Bakker AJ, Elderman-van der Werf C, van Abbema T. Detection and quantification of M-proteinemia: comparison of various methods for serum protein electrophoresis[J]. Clin Chem Lab Med, 2011, 50(1):77-80, DOI: 10.1515/CCLM. 2011. 723.