
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、蛋白質和各種酶等物質濃度的檢測。這些檢測項目的(de)變化一般都與特定(dìng)器官的功能有關,對評(píng)估(gū)實驗動物健康狀態以及驗證實驗動物造模是否成(chéng)功等,都具有(yǒu)重要指導意義。由於血生化涉及項目較多,本號將分(fèn)兩篇對其進行介紹。
絕大多數血生化檢測都可以用血清或肝(gān)素血漿樣本檢測,兩者的檢測(cè)結果會有差異(yì),但(dàn)這種差異並無(wú)臨床意(yì)義。然(rán)而,對於需要長期監測動物,相同指標應在監測周期內(nèi)選擇相同樣本進(jìn)行檢測。樣本的保存和抗凝劑的使用均應根據不同的檢測項目進行選擇。此外,樣本采集的質量(liàng)可直接影響檢測結果。
對於大多數血生(shēng)化項目,樣本應在采集後及(jí)時檢測(cè),如(rú)不能及時檢測,3天內可4℃或冷凍(-20℃或更低溫度)保存;若保存時長超出3天,需冷凍(-20℃或更低溫度)保(bǎo)存,切忌將樣本反(fǎn)複凍融後進行檢測。但(dàn)一些生化項目(mù)低溫保存也會影響其活性,如乳酸脫氫酶和穀草轉氨酶。
尿素(sù)、鉀、鈉離子(zǐ)避免使用含(hán)銨鹽類抗凝劑進(jìn)行(háng)檢(jiǎn)測;穀丙轉氨酶、肌酸激酶和總蛋白避免使用枸櫞酸(suān)鈉抗(kàng)凝劑進行(háng)檢測。本文僅列出部分生化項的抗凝劑選(xuǎn)擇,更(gèng)多信息可參考WHO 2002年發(fā)布的(de)《實驗室檢查中抗(kàng)凝(níng)劑的使用》。
齧齒動物尤其實驗大小鼠的血生化參考範圍,目前仍沒有(yǒu)建立標(biāo)準參考。這與實驗大小鼠(shǔ)的品係眾多有關。已有文獻證(zhèng)明,不(bú)同(tóng)品係的小(xiǎo)鼠血生化會有差異。並且血生化(huà)的結果與動物的年齡和性別等因素相關。另外,由於不同機構使用的檢(jiǎn)測方(fāng)法不同,如幹式生化分析儀和濕式生化分(fèn)析儀,且使用試劑盒品牌不同、試劑盒檢(jiǎn)測原理不同等,均會(huì)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(wú)法建立,目前可查到的參考範圍,均應根據內部情況進行參(cān)考。
蛋白質與肝膽功能(néng)檢測
1. 總蛋白(Total protein, TP)
血液等體液中(zhōng)的蛋白質種類眾多,但目前尚無一(yī)種常規檢測技術可以(yǐ)對體液(yè)中各種類型蛋白質總量進行準確測定。因此,臨(lín)床(chuáng)對體液中總蛋白質測定通常是假設所有的體液蛋白質均(jun1)是單純蛋白質,且(qiě)各種體液蛋白與化學試劑的反應(yīng)性均一致。基於以上兩個(gè)假(jiǎ)設,目前(qián)測定總蛋白最(zuì)常用的方法有雙縮脲法和紫(zǐ)外分光光度法。血清中的總蛋白(bái)實際檢測(cè)的是除纖維蛋白原以外的成分(fèn),因此用血漿測(cè)定總蛋白較血清測定值(zhí)偏(piān)高。
總蛋白的濃(nóng)度主要(yào)反(fǎn)應(yīng)肝髒合成功能和(hé)腎髒病變造成蛋白質丟失(shī)情況,可以用來判斷(duàn)機體的(de)水合(hé)狀態,脫(tuō)水的動物總蛋白濃度會相對升高,即高蛋白血症。當動物出現慢性肝髒疾病、骨髓瘤、自身免疫性疾病、慢性炎(yán)症和感染(rǎn)等,會導致TP和球蛋白同(tóng)時升高。
過度水合動物總蛋白濃度會相對降低(dī),即低蛋白血症,此時動物(wù)可(kě)能會出現(xiàn)浮腫、胸腔或腹腔積液。TP和(hé)白蛋白同時(shí)降低常見於肝功能受損導致蛋(dàn)白質合成減少、營養不(bú)良、蛋(dàn)白丟失過(guò)多、消耗增加等病理性因素。
2. 白蛋白(bái)(Albumin, ALB)
ALB由肝實質 細胞合成分泌,是血漿中含量最多的蛋白(bái)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(yào)的營養蛋白,參與維持內環境穩定,也是血漿中多種物質的主要轉運蛋白。當出現炎性疾病、漿(jiāng)細胞瘤、淋巴(bā)瘤、腎小球腎炎、營養不良、過度水合等,均會導致齧齒動物出現血清白蛋白的降低;ALB升(shēng)高則多見於脫水動物。
3. 球蛋白(bái)(Globulin,GLB)
球蛋白可以分為α球蛋(dàn)白、β球蛋白和γ球(qiú)蛋白,大多數(shù)α球蛋白和β球蛋白由肝髒合成,γ球蛋白由(yóu)漿細胞合成。α球(qiú)蛋白(bái)中比(bǐ)較重要的兩種蛋白質分別是高密度脂蛋白和極低密度脂蛋白;β球蛋白包括補體(C3、C4)、轉鐵(tiě)蛋白和鐵蛋白;γ球(qiú)蛋白(即免疫球蛋白)包(bāo)括IgG、IgD、IgE、IgA和IgM。
球蛋白的濃度一般通過總蛋白與白(bái)蛋白的差值來進行計算。球蛋白減少主要由於合成減少,如使用免疫抑製劑;球蛋白的增加多見於γ球蛋白,常見原因有慢性肝髒疾(jí)病、免疫性疾病、骨髓瘤等。
4. 白蛋(dàn)白/球蛋白(A/G)
白球比應結合蛋白質指標進行分析,不同種類(lèi)、品係、年齡、性別動(dòng)物的白球比(bǐ)都有差異(yì),很多(duō)病理狀態會改變白球(qiú)比。當白蛋白和球蛋白(bái)均變化時,如出血(xuè)導致白蛋白和(hé)球蛋白丟失(shī)、脫水導致球蛋白和(hé)白蛋白增加時,A/G比值將變化(huà)不大或保持在正常範圍內;當其中一個數值發生變化且占主導時,那麽A/G比值將發生(shēng)異常,如免疫球蛋白的產生導(dǎo)致A/G比值降(jiàng)低(dī)、免疫球(qiú)蛋白缺乏導致A/G比值增高。在(zài)臨床上,ALB、TP、GLB和A/G比值應結合一起進行分析。
5. 穀丙轉氨酶(Alanine aminotransferase, ALT)
臨床上廣泛用(yòng)來作為肝細胞損傷指(zhǐ)標,也是中間代謝的關鍵酶。ALT主要存在於肝髒,但也(yě)廣泛存在於腎髒、心肌、骨骼肌、胰腺等組織中,這些(xiē)組織出現損傷或壞死,也會導致血清ALT水平升高。由於ALT主要存在於細(xì)胞(bāo)質,釋放比較容易,因此ALT升高(gāo)可出現在(zài)組織損(sǔn)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,並在24~48h內達到峰值,除非存在慢性肝損傷,一般情況下(xià)血清ALT水平會在幾周(zhōu)內恢複正常。比較(jiào)特殊的是,豚鼠中ALT活性較低,因此ALT不適合(hé)用來作為判斷其肝損傷的標誌物。
目前已發現在人類、大小鼠和狗中,ALT具有兩種(zhǒng)亞型,分別為ALT1和ALT2,其中ALT1主要在腎髒、肝髒(zāng)、脂肪和心組織中表達;而ALT2主要在肌肉和脂肪中表達。在小鼠中,ALT2被認為是脂肪(fáng)變性的標誌物。ALT亞型的(de)區分可以更精準反應器官損傷情況,但目前ALT分型的檢測尚未廣泛應用(yòng)在(zài)實驗動物檢測中。
6. 穀草轉氨酶(Aspartate aminotransferase, AST)
AST主要存在於肝細胞內,在正常大鼠血清中,細胞質中的AST約占總AST活性82%,線粒體膜上的AST約占總AST活性18%。此外,AST也存在於其他組(zǔ)織中,如心髒、骨骼肌、腎髒、胰腺(xiàn)等,這(zhè)些組織(zhī)損傷(shāng)或壞死時,血清中AST也會升高。AST水(shuǐ)平(píng)升高表示非特異性肝髒損傷,齧齒動物在應激狀態或肌內注射也可能導致AST升高,AST升高應先檢查血清或血漿樣本是否溶血,結合肌酸激酶水平,排除是否為肌(jī)肉損傷導致AST升高,上述原因(yīn)排(pái)除後,方可考慮為肝損傷導致(zhì)AST升高。
7. 堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase, ALP)
ALP是一組在酸性條件下水解磷酸(suān)單酯類化合(hé)物的酶,在許多組織中存在其同工酶,尤(yóu)其是肝膽係統、骨骼內的(de)成骨細(xì)胞、軟骨內的成軟骨(gǔ)細胞、腸道細胞。ALP水(shuǐ)平與齧齒類動物的年齡及性別具有相關性,處於生長期的未成年動(dòng)物ALP水平(píng)較高,隨著動物年齡的增長,ALP水(shuǐ)平明顯降低;且大多數雌性動物ALP水平低於雄性動物。而ALP的病理性升高則常見於(yú)發生肝膽疾病、骨(gǔ)骼疾病、惡性腫瘤時的動物。
8. γ-穀氨酰轉移酶(Gamma-glutamyltransferase, GGT)
GGT存(cún)在於許多組織中,包(bāo)括腎髒、胰腺、腸道和肌細胞。GGT升高多見於動物發生(shēng)肝髒疾病、膽管阻塞以及急性胰腺炎等。需要注意的是,GGT在腎髒中濃度最高,但發(fā)生腎髒疾病時,GGT的增加並不明顯,這(zhè)是因為GGT會從受損的管狀上皮細胞中釋放到(dào)尿液(yè)中,而不是血液中。
9. 膽(dǎn)紅素(Bilirubin, Bil)
膽紅素是一種不可溶性分子,由脾髒內巨噬細胞降解血紅(hóng)蛋白產生,是各(gè)種含血紅素蛋白中的(de)血色素在一些係列酶作用下的降解產物,與脂類的消化吸收及黃(huáng)疸形成(chéng)具有重要關係。膽紅素在(zài)光照下分解,因此,樣本應避光保存以保證結果(guǒ)準確性。當動物出現膽汁(zhī)運輸障礙或腸(cháng)道(dào)吸收不良時,會導致膽紅素降低;當動(dòng)物出現溶血性疾病導致紅細胞破壞或內(nèi)出血(xuè)時,可使膽紅(hóng)素含量增高。
10. 膽汁(zhī)酸(Bile acids, TBA)
齧齒動物的(de)膽汁酸代謝與人類有所不同,大小鼠的膽汁酸以膽固醇為(wéi)原料在(zài)肝細胞中合成,由肝源性分子組成(chéng),並主要與牛磺酸結合。膽汁酸可以促進脂(zhī)類的消化吸收、調(diào)節膽固醇的代謝以及促進膽汁分泌。當動物出現肝功能受損、膽道阻塞等疾病時,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(wù)蛋白(bái)質(zhì)代謝的(de)主要終末產物,可(kě)自由濾過腎小球,當腎實(shí)質受損時,腎小球濾過(guò)率(lǜ)下降(jiàng),血尿(niào)素濃度會升高,因此可以通過測定尿素水平來評估腎功能。需要注意(yì)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(xuè)液樣本可(kě)導致尿素分解,導(dǎo)致尿素水平下降(jiàng),為避免(miǎn)這(zhè)種情況,樣本(běn)采集後應及時進行檢(jiǎn)測,如不能及時檢測,應將(jiāng)樣(yàng)本放置在冰箱(xiāng)冷藏中保存。另外不同性別及年齡差異,也會影響尿素水(shuǐ)平,隨著動物(wù)年齡增長,尿素水平會呈現下降趨勢。尿素的增(zēng)加多見於高蛋白飲(yǐn)食、脫水以及腎功能衰竭等。
2. 肌酐(Ceatinine, Crea)
血肌酐經腎小球濾過進入原尿,並且不被腎小管重(chóng)新吸收,機體內肌(jī)酐應保持恒定(dìng),因此(cǐ)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)
尿酸是嘌呤(lìng)堿基代謝產物,主要存(cún)在於肝髒中,小部分可經肝髒(zāng)隨膽汁排泄(xiè)。尿酸可自由濾過腎小球,也可腎小管排泄。因此,排除外源性尿酸幹擾,血尿酸可反映腎小球濾過(guò)功能(néng)和腎小管重吸收功能。當機體出現急(jí)性或慢性腎炎、多發性骨髓瘤等均會導致UA升高;肝髒壞死、肝功能衰竭(jié)等病理原因則會導致UA降低。