第四节 血浆蛋白

血浆蛋白是存在于血浆中的各种蛋白质的总称,是血浆中主要的固体成分。人血浆中蛋白质总浓度大约为70~75g/L。
血浆蛋白具有多种重要的生物学功能:如维持血浆的渗透压和pH,运输作用、免疫作用、催化作用以及营养作用等。由于血浆蛋白在维持人体正常代谢中具有重要功能,因而具有重要的临床诊断和应用价值。血浆中白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白和视黄醇结合蛋白都在肝脏合成。这几种血浆蛋白浓度降低,可认为是器官蛋白质缺乏、生物合成减低的缘故。本节将从理化性质、生物功能以及临床意义三个方面介绍这四种血浆蛋白。
一、白蛋白
(一)理化性质
白蛋白(albumin,Alb)也称清蛋白,是体内含量最多的血浆蛋白,占血浆总蛋白的40%~60%。其结构于1975年阐明,是一条包含585个氨基酸残基和17个二硫键的单链多肽,分子量为66.5kD,不含糖的组分,肽链折叠为包含3个同源结构域的心形分子,每个结构域包含两个亚结构域。
(二)生物功能
白蛋白是由肝实质细胞合成的,在血浆中的半衰期约为15~19天。白蛋白的合成率受到激素的调节(包括胰岛素、生长激素、甲状腺激素和糖皮质激素),同时也具有很大的营养依赖性,即受到食物中蛋白质含量的影响,在体内的参考范围是35~53g/L。
白蛋白的一个重要功能是结合并运输金属离子、激素、配体、药物及代谢产物。在体液pH 7.4的环境中,白蛋白为负离子,每分子可以携带有200个以上负电荷,许多水溶性差的物质可以通过与白蛋白的结合而被运输。这些物质包括胆红素、长链脂肪酸、胆汁酸盐,前列腺素、类固醇激素、金属离子(如Cu 2+、Ni 2+、Ca 2+)、药物(如阿司匹林、青霉素等)。当具有活性的激素或药物与白蛋白结合时,可以不表现其活性,而视为其储存形式,由于这种结合处于动态平衡,并具有可逆性,因此在调节这些激素和药物的代谢上,具有重要意义。
白蛋白另一重要功能是维持血浆的胶体渗透压,并具有一定的缓冲酸与碱的能力。
(三)临床意义
1.白蛋白浓度可受饮食中蛋白质摄入量影响,因而在一定程度上可以作为个体营养状态的评价指标。
2.在白蛋白浓度明显下降的情况下,可以影响许多配体在血液循环中的存在形式,包括内源性的代谢物(Ca 2+、脂肪酸)、激素和外源性药物。在同样血浓度下,由于白蛋白含量降低,配体的结合部分减少,而游离部分相对增加,这些游离状态的配体一方面更易作用于细胞受体而发挥其活性作用,一方面也更易被代谢分解,或由于其分子小而经肾排泄。
3.白蛋白的水平降低在临床上较为常见,主要有以下原因:①白蛋白的合成减少,常见于急性或慢性肝疾病中。但由于白蛋白的半衰期较长,因此,在部分急性肝病患者中,血浆白蛋白的浓度降低并不明显。②白蛋白分解代谢增加,常见于组织损伤(外科手术或创伤)或炎症(感染性疾病)。③白蛋白的异常丢失,如在肾病综合征、慢性肾小球肾炎、糖尿病、系统性红斑狼疮等疾病中,白蛋白从尿中损失水平超过肝的代偿能力;在溃疡性结肠炎及其他肠管炎症或肿瘤时也可由肠管损失一定量的蛋白质;在烧伤及渗出性皮炎可从皮肤丧失大量蛋白质。④在妊娠期,白蛋白的水平降低约5~8g/L。⑤遗传性缺陷也可导致低白蛋白血症,无白蛋白血症是极少见的一种代谢性缺损,血浆白蛋白含量常低于1g/L。
4.白蛋白的增高较少见,在严重脱水或体液大量流失的情况下,白蛋白的水平会有少量增高,如在中暑或运动过量的患者中,有时可检测到这种白蛋白的增高,而高白蛋白血症(血浆白蛋白浓度>55g/L)非常少见。
二、转铁蛋白
(一)理化性质
转铁蛋白(transferrin,TRF)是由679个氨基酸组成的单链糖蛋白,分子量约为79kD,其含糖量约6%。TRF是血浆中主要的含铁蛋白质,每一分子TRF可结合两个三价铁离子。
(二)生物功能
转铁蛋白主要由肝细胞合成,半寿期为7天,主要负责运载由消化管吸收的铁和由红细胞降解释放的铁,以TRF-Fe 3+的复合物形式进入到骨髓中,供成熟红细胞的生成。血浆中TRF的浓度受铁供应的调节,在缺铁状态时,血浆TRF浓度上升,经铁有效治疗后恢复到正常水平。
(三)临床意义
血浆中TRF水平可用于贫血的诊断和对治疗的监测。在缺铁性的低血红蛋白贫血中TRF的水平增高(由于其合成增加),但其铁的饱和度很低(正常值在30%~38%)。相反,如果贫血是由于红细胞对铁的利用障碍(如再生障碍性贫血),则血浆中TRF正常或低下,但铁的饱和度增高。在铁负荷过量时,TRF水平正常,但饱和度可超过50%,甚至达90%。
TRF在急性时相反应中往往降低。因此在炎症、恶性病变时常随着白蛋白、前白蛋白同时下降,在慢性肝疾病及营养不良时亦下降,因此可以作为营养状态的一项指标。妊娠及口服避孕药或雌激素注射可使血浆TRF升高。
三、前白蛋白
(一)理化性质
前白蛋白(prealbumin,PA)也称为运甲状腺素蛋白(transthyretin,TTR),分子量为54kD,因在电泳分离时,常显示在白蛋白的前方,故而得名。
(二)生物功能
前白蛋白由肝细胞合成,主要功能是运输甲状腺素。前蛋白质的半衰期很短,仅约12小时。PA与视黄醇结合蛋白形成复合物,具有运载维生素A的作用。
(三)临床意义
由于前白蛋白的半衰期很短,因此,测定其在血浆中的浓度对于了解蛋白质的营养不良和肝功能障碍,比之白蛋白和转铁蛋白具有更高的敏感性。在急性炎症、恶性肿瘤、肝硬化或肾炎时其血浓度下降。
四、视黄醇结合蛋白
(一)理化性质
视黄醇结合蛋白(retinol binding protein,RBP)是由182个氨基酸组成的单链多肽,分子量约为21kD。
(二)生物功能
视黄醇结合蛋白由肝细胞合成,半衰期为3~12小时,是运输视黄醇(维生素A醇)的亲脂载体蛋白,依赖于体内视黄醇的浓度,其在肝脏中合成后分泌到各组织,从肾小球滤过,在肾脏代谢。视黄醇在体内多种组织的生长和分化中具有重要的作用,胚胎发育中,视黄醇的缺乏或过量均会引起早期胚胎死亡或发育畸形。在成体中,视黄醇结合蛋白对视黄醇运输和代谢的调节在正常的妊娠中具有重要作用。
(三)临床意义
由于视黄醇结合蛋白的分子量小,且半衰期短,因此在肝脏、肾脏疾病的早期诊断和疗效观察中有重要的临床意义。又因RBP可特异地反映机体的营养状态,因此可作为诊断早期营养不良的敏感指标。营养学研究中,对视黄醇结合蛋白的评估常被用于测定内脏蛋白质量。
(梁世倩 韩 骅)