
齧齒動物血生化項目分析(上)
血生化檢測
血生化檢(jiǎn)測是對實驗動物血液內離子、脂類、蛋白質(zhì)和各種酶等物(wù)質濃度的檢測(cè)。這些(xiē)檢測項目的變化一般都與特定器官的功能有關,對評估實(shí)驗動物健康狀態以及驗證實驗動物造模是否成功等,都具有重要指導意義。由於血生化涉及項目較多(duō),本號將分兩篇對其(qí)進行介紹。
絕大多數血(xuè)生化(huà)檢測都可以用(yòng)血清或肝(gān)素血漿樣本檢測,兩者的檢測結果會有差異,但這種差異並無臨床意義。然而,對於需要長期監測動物,相同(tóng)指標應在監測周期內(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不同的檢測項(xiàng)目進行選擇。此外,樣本采集的質量可直接影響(xiǎng)檢測結果。
對於大多數血生化項目,樣本應在采集後及時檢測,如不能及時檢測,3天內可(kě)4℃或冷凍(-20℃或更低溫度)保(bǎo)存;若保(bǎo)存時長(zhǎng)超(chāo)出3天,需冷(lěng)凍(-20℃或更低溫度)保存,切忌將樣本反複凍融後進行檢測。但一些生化項目低溫保存也會影響其活性(xìng),如乳酸脫氫酶和穀草轉氨酶。
尿素、鉀、鈉離子避免(miǎn)使用(yòng)含銨鹽類抗凝劑進行檢測;穀(gǔ)丙轉氨酶(méi)、肌酸激酶和總蛋白避免(miǎn)使用枸櫞酸鈉抗凝劑進行(háng)檢測。本文(wén)僅列出部(bù)分生(shēng)化項的抗凝劑選擇,更多信息可參考WHO 2002年發布的《實(shí)驗室檢查中抗凝劑的使用》。
齧齒動物尤其實(shí)驗大小鼠的血生化參考範圍,目前仍沒有建立標準(zhǔn)參考。這與實驗大小鼠的品係眾多有關。已(yǐ)有文獻證明,不同(tóng)品係的小鼠血(xuè)生化會有差異。並且血生化的結果與動物的年齡和性別等因素相(xiàng)關。另外(wài),由於不同機構使用的檢測(cè)方法不同,如幹式生化分析儀和(hé)濕式生化分析儀,且使用試劑盒品牌不同、試(shì)劑盒檢測原理不同等(děng),均會導(dǎo)致結果不同。這些因素都導致了實驗大小鼠(shǔ)的血生化標準參考範圍無法建立(lì),目前可查到的參考範圍,均應(yīng)根據內部情況進行參考。
蛋白(bái)質與(yǔ)肝膽(dǎn)功能檢測
1. 總蛋白(Total protein, TP)
血液(yè)等(děng)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(duì)體液(yè)中各(gè)種類型蛋白質總量進行準確測定(dìng)。因此,臨床對體液中總蛋白質測定通常是假設所有的體液蛋白質均是單純蛋白質,且各種體液蛋(dàn)白與化學試劑的反應性均一致。基於以上兩個假設,目(mù)前(qián)測定總蛋白最(zuì)常用的方法有雙縮脲法和紫外分光光(guāng)度法。血清中的總蛋白實際檢測的是除(chú)纖維蛋白原以外的成分,因此用血漿(jiāng)測定總蛋白較血清測(cè)定值偏高。
總(zǒng)蛋白的濃度主要反應(yīng)肝髒合成功能和腎髒病變造成蛋白質丟失情況,可以用來判斷機體的水合狀態,脫水的動物總蛋白濃度會相對升高,即高(gāo)蛋(dàn)白(bái)血症。當動物出現慢性肝髒疾病、骨髓瘤、自(zì)身免疫性疾病、慢性炎症和感染等,會導致TP和球(qiú)蛋白同(tóng)時升高。
過度(dù)水合動物(wù)總(zǒng)蛋白濃度會相對降低,即低蛋白血(xuè)症,此時動物可能會(huì)出現浮腫、胸(xiōng)腔或(huò)腹腔積液。TP和白蛋白(bái)同(tóng)時降低常見於(yú)肝功能受損導致蛋白質合成減少、營養不良、蛋(dàn)白丟失過多(duō)、消耗增加等(děng)病理性因素。
2. 白蛋白(Albumin, ALB)
ALB由肝實質(zhì) 細胞合成分泌,是血漿中(zhōng)含量最多的(de)蛋白質,大部分動物(wù)的白蛋白占血漿蛋白的35%~50%。ALB是(shì)動物(wù)機體(tǐ)內重(chóng)要的營養蛋白(bái),參與維持內環境穩定(dìng),也是血漿中多(duō)種物質的主要轉運(yùn)蛋白。當出(chū)現炎性疾病、漿細胞瘤、淋巴瘤、腎小球腎炎、營養(yǎng)不良、過度水合等,均會(huì)導致齧齒(chǐ)動(dòng)物出現血清白(bái)蛋白的降低;ALB升高則(zé)多見於脫水動物。
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(duō)數α球蛋白和β球蛋白由肝(gān)髒合成(chéng),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分別是(shì)高密度脂蛋白和極低(dī)密度脂蛋白;β球(qiú)蛋白包括補體(C3、C4)、轉鐵蛋白和鐵蛋白;γ球蛋白(即免疫球蛋白)包括IgG、IgD、IgE、IgA和IgM。
球蛋白的濃(nóng)度一般通過總蛋白與(yǔ)白蛋白(bái)的差值來進行計(jì)算。球蛋白減少主要(yào)由於合成減少,如使用免疫抑製劑;球(qiú)蛋白的增加多見於(yú)γ球蛋白,常見原因有慢(màn)性肝(gān)髒疾病、免疫性疾(jí)病、骨髓瘤等。
4. 白蛋白/球蛋白(A/G)
白球比應結合蛋白質指標進行分析,不同種類、品係、年齡、性別動物的白球比都有差異,很多病理(lǐ)狀態(tài)會改(gǎi)變白球比。當白蛋白和球(qiú)蛋白均變化時,如出血導致(zhì)白蛋白和球蛋白丟失、脫水導致球蛋白和白蛋白(bái)增加時,A/G比值將變化不大或(huò)保持在正常範圍內;當其中一個數值發生(shēng)變化且占主導時,那麽A/G比值(zhí)將發生異常,如免疫球蛋白的產生導(dǎo)致A/G比值降低、免疫球(qiú)蛋白缺乏導致(zhì)A/G比值增高。在臨床上,ALB、TP、GLB和(hé)A/G比值應結合一起進(jìn)行分析。
5. 穀丙轉氨酶(Alanine aminotransferase, ALT)
臨床上廣泛用來作為肝細胞損傷指標,也是中(zhōng)間(jiān)代謝的關鍵酶。ALT主要存在於肝髒,但也廣泛存在於腎髒、心肌、骨(gǔ)骼肌、胰腺等組織中,這些組織出現損傷或壞死,也會導致血(xuè)清ALT水平(píng)升高。由於ALT主要存在於(yú)細胞質,釋放比較容易,因此ALT升(shēng)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,並在24~48h內達到峰值,除非存在慢(màn)性肝損傷,一般情況下血清ALT水平會在幾周內(nèi)恢複(fù)正常。比(bǐ)較特殊的是,豚鼠中ALT活性較低(dī),因此ALT不適合用來作為判斷其肝(gān)損傷的標誌(zhì)物。
目前已(yǐ)發(fā)現(xiàn)在人類、大小鼠和狗(gǒu)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、脂肪和心(xīn)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亞型的區分可以更精準反應器官損傷情況,但目前ALT分型的(de)檢測(cè)尚未廣泛應用在實驗動物檢測中。
6. 穀草轉氨酶(Aspartate aminotransferase, AST)
AST主要存在於肝(gān)細胞內,在正常大鼠血清中(zhōng),細胞質中的AST約占總AST活性82%,線粒體膜上的AST約占(zhàn)總AST活性18%。此外,AST也(yě)存在於其他組(zǔ)織中,如心髒、骨(gǔ)骼肌、腎髒、胰腺等,這些組織損傷或(huò)壞死時,血清中AST也(yě)會升高。AST水平升高表示非(fēi)特異性肝髒損傷(shāng),齧齒動物在應激狀態(tài)或肌內(nèi)注射也可能導致AST升高,AST升高應先檢(jiǎn)查血清或血漿樣本(běn)是否(fǒu)溶血,結合肌酸(suān)激酶水平,排(pái)除是否為(wéi)肌肉損傷導致AST升高,上述原因排除後(hòu),方可考慮為肝損傷導致AST升(shēng)高。
7. 堿性磷酸(suān)酶(méi)(Alkaline phosphatase, ALP)
ALP是一組在酸(suān)性條件下水(shuǐ)解磷(lín)酸單酯類化合物的酶,在許多組織中存在其(qí)同工酶,尤其是肝膽係(xì)統、骨骼內的成骨細胞、軟骨內的成(chéng)軟骨細胞、腸道細胞。ALP水平(píng)與齧齒類動物的年(nián)齡及性別具有相關(guān)性,處於生長期的未成年動物ALP水平較高,隨著動物年齡(líng)的增長,ALP水平明顯降低(dī);且大多數雌性動物ALP水平(píng)低於雄性動(dòng)物。而(ér)ALP的病理性升高則常見於發生肝膽(dǎn)疾病、骨骼疾病、惡性腫瘤時的動物。
8. γ-穀氨酰轉移酶(Gamma-glutamyltransferase, GGT)
GGT存在於許多組織中,包括腎髒、胰(yí)腺、腸道和肌細(xì)胞。GGT升高多見於動物發生肝髒疾病、膽管阻塞以(yǐ)及急性胰腺(xiàn)炎等。需要(yào)注意的(de)是,GGT在腎髒中濃度最高,但發生腎髒疾病時,GGT的(de)增加並不明顯(xiǎn),這是(shì)因為GGT會從(cóng)受損的管狀上皮(pí)細胞中釋放到尿液中,而不(bú)是血液中。
9. 膽紅素(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蛋白產生,是各(gè)種含血紅素蛋白中的血(xuè)色素(sù)在一些係列酶作用下的降解產物,與脂(zhī)類的消化吸收及黃(huáng)疸形成(chéng)具有重要關係。膽紅素在光照下分解,因此,樣本應避光(guāng)保存以保證結果準確性。當動物出現膽汁(zhī)運輸障礙(ài)或腸道吸收不良時,會導致膽紅素降低;當動物(wù)出現溶血性疾病導致(zhì)紅細胞破壞或內出血時,可使膽紅素含量增高。
10. 膽汁酸(Bile acids, TBA)
齧齒動物的膽汁酸代謝與人類有所(suǒ)不同,大小鼠(shǔ)的膽汁酸以(yǐ)膽固醇(chún)為原料在肝細胞中合成,由肝源性(xìng)分子組成,並主要與(yǔ)牛(niú)磺酸結合。膽汁酸(suān)可以促進脂類的消化吸收、調節膽固醇的(de)代謝以及促進膽汁分(fèn)泌。當動物出現肝功能受損、膽道(dào)阻塞等疾病時,均會(huì)導致膽汁酸水平增加。
腎髒功能(néng)檢測
1. 尿素(Urea)
尿素是(shì)哺乳動物蛋白質代謝的主要終末產物,可自由(yóu)濾過腎小球,當腎實質受(shòu)損時,腎小球濾過率下降(jiàng),血尿素濃度會升高(gāo),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(sè)葡萄球菌/變形杆(gǎn)菌屬/克雷(léi)伯菌屬)汙染的血液(yè)樣本可導致尿素分解,導致尿素水平下(xià)降,為避免這種情況,樣本采集後應及時進行(háng)檢測,如不能及(jí)時檢測,應將樣(yàng)本放置在冰箱(xiāng)冷藏中(zhōng)保存(cún)。另外不同性別及(jí)年齡差異,也會影響尿素水平,隨著動物年齡增長,尿素(sù)水(shuǐ)平會呈現下降趨(qū)勢。尿(niào)素的增加多見於高蛋白飲食、脫水以及腎功能衰竭等。
2. 肌酐(Ceatinine, Crea)
血肌酐經(jīng)腎小球濾過進入原尿,並(bìng)且不被腎小管重新吸收,機體內肌酐(gān)應保持恒定,因此測定血肌酐水平可(kě)以用來(lái)評估腎功能。但是和尿素一樣,肌酐不是腎功能(néng)的準確指(zhǐ)標,當腎功能損傷近75%時,方可引起血肌酐水平升高(gāo)。肌酐降低則多見於動物營養不良、貧血等。
3. 尿酸(Uric acid, UA)
尿酸是嘌呤堿基代謝產物,主要存在於肝髒中(zhōng),小部分可經肝髒隨膽汁(zhī)排泄。尿酸可自由濾過腎小球,也可腎小管排泄。因此,排除外源(yuán)性尿酸幹擾,血尿酸可(kě)反映腎小球濾過功能和腎小管重吸收功能。當機體出現(xiàn)急性或(huò)慢性腎炎、多(duō)發性骨髓瘤等均會導致UA升高;肝髒壞(huài)死、肝功能衰竭等病理原因則會導致UA降低。