
齧齒動物血生化項目分析(上)
血生化檢測
血生化檢測是對實驗動物血液內離子、脂類、蛋白質和各種酶(méi)等物質濃度的檢測。這些檢測項目的變化一般都與特定器官的功能有關,對評估實驗動物健康狀態以及驗證實(shí)驗動物造模是否成功等,都具有重要指導意義。由於血生(shēng)化涉及項目(mù)較多,本號將分兩篇對其進行介紹。
絕大多數血(xuè)生化檢(jiǎn)測都可(kě)以用血清或肝(gān)素(sù)血漿樣本檢測,兩者的檢測結(jié)果會有差異,但(dàn)這種差異並無臨床(chuáng)意義。然而,對於需要(yào)長(zhǎng)期監測動物,相同指標應在(zài)監測周期內(nèi)選擇相同樣本進行檢測。樣本的保存和抗凝劑的使用均應根據(jù)不同的檢測項目進行選擇。此外,樣本采集的質量可直接影響檢測結果。
對於大多(duō)數血生化項目,樣本應在采集後及時檢測,如不能(néng)及(jí)時檢測(cè),3天內可4℃或冷凍(-20℃或(huò)更低溫度)保存;若保存時長超出3天,需冷凍(dòng)(-20℃或更低溫度(dù))保存,切(qiē)忌將樣本反(fǎn)複凍融後進行檢測。但一些生化項目低(dī)溫保存也會影響其活性(xìng),如乳酸脫(tuō)氫酶和穀草轉氨酶。
尿素、鉀、鈉離子避免使用含銨鹽類抗凝劑進行檢(jiǎn)測;穀丙(bǐng)轉氨酶、肌酸激(jī)酶和總蛋(dàn)白避免使用枸櫞酸鈉抗凝劑進行檢測。本(běn)文僅列出(chū)部分生化項的抗凝劑(jì)選擇,更多信息可參考WHO 2002年發(fā)布(bù)的《實驗室檢查中(zhōng)抗凝劑的(de)使(shǐ)用》。
齧齒動物尤其實驗大小鼠的血生化參考範圍,目前仍沒有建立標準參考。這與實驗大(dà)小鼠的品係眾多有關。已(yǐ)有文獻證明,不同品(pǐn)係的小鼠血(xuè)生化會有差異。並且血生(shēng)化的結果與動物的年齡和性別(bié)等(děng)因(yīn)素相關。另外(wài),由於不同機構使用的檢測方法不同,如幹式生化(huà)分析儀和濕式生(shēng)化分析儀,且(qiě)使用試劑盒品牌不同、試劑盒檢測原理不同等,均會導致結果不同。這些因素都導致了實驗大小鼠的血生化標準參考範圍無法建立,目前可查到的參考範圍,均應根據內部情況(kuàng)進行參考。
蛋白質與(yǔ)肝膽功(gōng)能檢測
1. 總蛋白(Total protein, TP)
血液等體液中的蛋白質種類眾多,但目前尚無一種常規檢測技術可以對體液(yè)中各種類型蛋白質總量進行準確測定。因此,臨床對體液中總(zǒng)蛋白質測定通常是假設所有的體液(yè)蛋白質均是單純蛋白質,且各種體液蛋白與(yǔ)化學試劑(jì)的反應(yīng)性均一致。基於以上兩個假設,目前測定總蛋白最常用的方法有雙縮脲法和紫(zǐ)外分光光度(dù)法。血清(qīng)中的總蛋白實際檢測的(de)是除纖維蛋白原以(yǐ)外的成分,因此用血漿測定總蛋白較(jiào)血清測定值偏高。
總蛋白的濃度主要反(fǎn)應肝髒合成功能和腎(shèn)髒病變造成蛋白質丟失情況,可以用來判斷(duàn)機體的水合狀態,脫水的動物總蛋白濃(nóng)度會(huì)相對升高(gāo),即高蛋白血(xuè)症。當(dāng)動物出現慢性肝(gān)髒疾病、骨髓瘤、自(zì)身免疫性疾病、慢性炎症和感染等,會導(dǎo)致(zhì)TP和球蛋(dàn)白(bái)同時升高。
過(guò)度(dù)水合動物總蛋白濃(nóng)度會相對降低,即低蛋白血症,此時動物可(kě)能會出(chū)現浮(fú)腫、胸腔或腹腔積液。TP和(hé)白蛋白同時降低常見於肝功能受損導致蛋白質合成(chéng)減少、營養不良、蛋白丟失過多、消耗增加等病理性因素。
2. 白(bái)蛋白(Albumin, ALB)
ALB由肝實質 細胞合成分泌,是血漿中(zhōng)含量最多的蛋白質,大部分動物的白蛋白占血漿蛋白的35%~50%。ALB是動物機體內重要的營養蛋白,參與維持內環境穩定(dìng),也是(shì)血漿(jiāng)中多種物質的主(zhǔ)要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。當出現炎性疾病、漿細胞瘤、淋巴瘤、腎小(xiǎo)球腎炎、營養不良、過度(dù)水(shuǐ)合等,均會導致齧齒動物出現血清白蛋白的降低;ALB升高則多見於脫(tuō)水動(dòng)物。
3. 球蛋白(Globulin,GLB)
球蛋白可以分為α球蛋白、β球蛋白和γ球蛋白,大多數α球蛋白和β球蛋白由肝髒合成,γ球蛋白由漿細胞合成。α球蛋白中比較重要的兩種蛋白質(zhì)分別是高密度脂蛋(dàn)白和(hé)極低密度脂蛋白;β球蛋白包括補體(C3、C4)、轉鐵蛋白和鐵蛋白;γ球蛋白(即免疫球蛋(dàn)白)包括IgG、IgD、IgE、IgA和IgM。
球(qiú)蛋白的濃度一般通過總蛋白與白蛋白的差值來進行(háng)計算。球蛋(dàn)白減少主要由於合成減少,如使用免疫抑製劑;球蛋白的增加多見(jiàn)於(yú)γ球蛋白,常見原因有慢性肝髒疾病、免疫性疾病、骨髓瘤等。
4. 白蛋白(bái)/球(qiú)蛋白(A/G)
白球比應結合蛋(dàn)白質指(zhǐ)標進行(háng)分析,不同種(zhǒng)類、品係、年齡、性別動(dòng)物的白球比都有差異,很多病理狀(zhuàng)態會改變白球比。當白蛋白和球蛋白均(jun1)變化(huà)時,如出血導致白蛋白和球蛋白丟失、脫水導致(zhì)球蛋白和白蛋白增加時,A/G比值將變(biàn)化不大或保持在正常範圍內;當其(qí)中一個數值發生變(biàn)化且占主導時,那麽A/G比值將發生異(yì)常,如免疫(yì)球蛋白(bái)的(de)產生導致A/G比值降低(dī)、免(miǎn)疫球蛋白(bái)缺乏導致A/G比值增高。在臨(lín)床上(shàng),ALB、TP、GLB和A/G比值應結(jié)合一起進行分析。
5. 穀丙轉氨酶(Alanine aminotransferase, ALT)
臨床上廣泛用來作為(wéi)肝細(xì)胞損傷指標,也是中間代謝的關(guān)鍵酶。ALT主要存在於肝髒,但也廣泛存在於腎髒(zāng)、心肌、骨骼肌、胰(yí)腺等組織中,這些組織出現損傷或壞(huài)死,也會導致血清ALT水平升高。由(yóu)於ALT主要存在於細胞質,釋放比較容易(yì),因(yīn)此ALT升高可出現在組織損傷早期。血液中ALT的水平與肝損傷的嚴重程度不呈現相關性,ALT通常會在肝損傷12h內升高(gāo),並在24~48h內達到峰(fēng)值,除非存在慢性肝損傷,一般(bān)情況下血清ALT水平會在幾周內(nèi)恢複正常。比較特殊的是,豚鼠中ALT活性較低,因此ALT不(bú)適合(hé)用來(lái)作為判斷其肝損傷的標誌物(wù)。
目前(qián)已發現在人類、大小鼠和狗中,ALT具有兩種亞型,分別為ALT1和ALT2,其中ALT1主要在(zài)腎髒、肝(gān)髒、脂肪和心組織中表達;而ALT2主要(yào)在肌肉和脂肪中(zhōng)表達。在小鼠中,ALT2被認為是脂肪(fáng)變性的標誌物。ALT亞型的區分可以更精準反應器官損傷情況,但目前(qián)ALT分(fèn)型的檢測(cè)尚未廣泛應(yīng)用在實驗動物檢測中。
6. 穀草轉氨酶(Aspartate aminotransferase, AST)
AST主要存(cún)在於肝細胞內,在正常大鼠血清(qīng)中,細胞質中的AST約占總AST活性82%,線(xiàn)粒體膜上的AST約占總AST活性18%。此外,AST也存在於其他組織中(zhōng),如心髒、骨骼肌、腎髒、胰腺等,這(zhè)些組織損傷或壞(huài)死時,血清中AST也會升高。AST水(shuǐ)平升高表示(shì)非特異性肝髒損傷,齧齒動物在應激狀態或肌內注(zhù)射也可能導致AST升高,AST升高應先檢查血清或血漿樣本是否溶血,結合肌酸激酶(méi)水平,排除是否為(wéi)肌肉損傷導致AST升高,上述原因排除後,方可(kě)考慮為肝損傷導致AST升高。
7. 堿性磷酸酶(méi)(Alkaline phosphatase, ALP)
ALP是(shì)一組在酸性條件下水解磷酸單酯類化合(hé)物的酶,在許(xǔ)多組織中存在其同工酶,尤其是(shì)肝(gān)膽係統、骨(gǔ)骼內的成骨細胞、軟骨(gǔ)內的成軟骨細胞、腸道細胞。ALP水平(píng)與齧齒類動物的年齡及性別具有(yǒu)相關性,處於生長期的未成年(nián)動物ALP水平較高,隨著動物年齡的(de)增長,ALP水平(píng)明顯降低;且大多數雌性動物(wù)ALP水平(píng)低於雄性動物。而ALP的(de)病(bìng)理性升高則常見於發生肝(gān)膽疾病、骨骼疾病、惡性腫(zhǒng)瘤(liú)時的動(dòng)物(wù)。
8. γ-穀氨酰轉移(yí)酶(Gamma-glutamyltransferase, GGT)
GGT存在於許多組織中,包括腎髒、胰腺、腸道和肌細胞。GGT升高多見於動物發生肝髒疾病、膽(dǎn)管阻塞以(yǐ)及急性胰腺炎(yán)等。需要注意(yì)的是,GGT在腎髒中濃度最高,但發生腎髒疾病時,GGT的增(zēng)加並不明顯,這是(shì)因為GGT會從受損的管狀上皮細胞中釋放到尿液中,而不是血液中。
9. 膽紅素(Bilirubin, Bil)
膽紅素是一(yī)種不(bú)可溶性分子,由脾髒內巨噬細胞降解血紅蛋白(bái)產生,是各種含血紅素蛋白中的血色素在一些係列酶作用下的降解產(chǎn)物,與脂類的消化吸收及黃疸形成具有(yǒu)重要(yào)關係。膽紅素在光照下分解,因此(cǐ),樣本應避光保存以保證結果準確性(xìng)。當動(dòng)物出現膽汁運輸障礙或腸(cháng)道吸收不良時,會導致膽紅素降低;當動物出現溶血性(xìng)疾病導致紅細胞(bāo)破壞或內出血(xuè)時,可使膽紅素含量增高。
10. 膽汁酸(Bile acids, TBA)
齧齒動物的膽汁酸(suān)代謝與人類(lèi)有(yǒu)所不同,大小鼠的膽汁酸以膽固醇(chún)為原料在肝細胞中合成,由肝源性分子(zǐ)組成,並主要與牛磺酸結合。膽汁酸可以促進脂類的消(xiāo)化吸收、調節膽(dǎn)固醇的代謝以及促進膽汁分(fèn)泌。當動物出現肝功(gōng)能受損、膽道阻(zǔ)塞等疾病時,均會導致膽汁酸水平增加。
腎髒功能檢測
1. 尿素(Urea)
尿素是哺乳動物蛋白質代謝的主要終末產物(wù),可自由濾過腎小球,當腎實質受損時,腎小球濾過率下(xià)降,血尿素濃度會升高,因此可以通過(guò)測定尿素水平來評估(gū)腎功能。需要注意的是,產尿酶菌(如金黃色葡萄球菌/變形杆(gǎn)菌屬/克雷伯菌屬)汙染的血液樣本可導致尿素(sù)分解,導(dǎo)致尿(niào)素水平下降,為避(bì)免這種情況,樣本采集後應及時進行檢測(cè),如不能及時檢測(cè),應將樣(yàng)本放置在冰箱冷藏中保存。另(lìng)外不同性(xìng)別及年齡(líng)差異,也會影響尿素水平(píng),隨著動物年齡增長,尿素水平會(huì)呈現下降(jiàng)趨(qū)勢(shì)。尿素(sù)的增加多見於高蛋白飲食、脫水(shuǐ)以及腎功能衰竭等(děng)。
2. 肌酐(Ceatinine, Crea)
血肌酐經腎小球濾過進入原尿,並(bìng)且不被腎小管(guǎn)重新吸收,機體內肌酐應保持恒定,因此測定血肌酐水平可以用來評估腎功能。但是和尿素一樣,肌酐不是腎(shèn)功能的準確指標,當腎功能損傷近75%時,方可引起血肌酐水平升高。肌酐降低則多見於動物營養不良、貧血等。
3. 尿酸(Uric acid, UA)
尿酸是(shì)嘌呤堿基代謝(xiè)產物,主要存在於肝髒中,小部分可經肝髒隨膽(dǎn)汁排泄。尿(niào)酸可自(zì)由濾過腎小球(qiú),也可腎(shèn)小管排泄。因此,排除外源性尿酸幹擾,血尿酸可反映腎小球(qiú)濾過功能和腎小管重吸收(shōu)功(gōng)能。當機體出現急性或慢性腎炎、多(duō)發性骨(gǔ)髓瘤等均會導致UA升高;肝髒壞死、肝功能(néng)衰竭等病理原因則會導致UA降低。