血红蛋白范文
时间:2023-04-12 04:08:36
导语:如何才能写好一篇血红蛋白,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词 血红蛋白 生物学功能
中图分类号:Q74文献标识码:A
动物在呼吸时,氧气和二氧化碳都要由血液内的特殊运载蛋白来运输。这类参与动物呼吸作用的蛋白质家族统称为呼吸蛋白。Hb是呼吸蛋白家族的成员之一。Hb的主要功能是运输氧和二氧化碳,近年的研究表明,Hb还具有储存能量、维持血液渗透压和血压、调节血浆酸碱平衡、抗菌、类氧化酶和过氧化酶活性的作用,属于多功能蛋白。Hb已成为研究蛋白质多重生物学功能的理想模式分子。
1 Hb的结构特点
血红蛋白(hemoglobin,Hb)是生物体内负责运载氧的蛋白质,也是红细胞中唯一一种非膜蛋白。Hb由四个亚基构成,每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成,肽链在生理条件下盘绕折叠成球形结构称之为珠蛋白,珠蛋白把血红素分子抱在里面。血红素是一个具有卟啉结构的小分子,在卟啉分子中心,由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个Fe2+ 配位结合,珠蛋白肽链中第8位的组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与Fe2+配位结合,Fe2+居于环中,Fe2+的6个配位键中有4个与吡咯环的N配位结合,1个与近端的HisF8结合,第6个用来结合O2等外源性配体,未结合配体时该配位键是空的,故生理状态下Hb的血红素-铁是“五配位”形式。当Hb不结合氧分子时,就有一个水分子从卟啉环下方与Fe2配位结合,4个珠蛋白亚基之间的相互作用力很强,因此没结合氧的血液呈淡蓝色。当Hb与氧结合时,则一个氧分子就顶替了水分子的位置形成氧合血红蛋白(HbO2),使血液呈鲜红色。每个珠蛋白结合1个血红素,其Fe2+可逆地结合1个氧分子。
因Hb所含亚基不同可将其分为不同的亚型,人体发育的不同阶段,红细胞内所含的血红蛋白亚型也不同。正常人出生后有血红蛋白A( 2 2)、血红蛋白A2( 2 2)、胎儿血红蛋白( 2 2)三种类型。
2 血红蛋白基因的表达及进化
血红蛋白基因属于奢侈基因,是指导合成组织特异性蛋白的基因。Hb的不同肽链是由不同的遗传基因控制的。每个珠蛋白分子有二对肽链,一对是 链由141个氨基酸残基构成,含较多组氨酸,其中 87位(即F8)的组氨酸与血红素铁结合,另一对是非 链,有 、 、 、 及 5种。 链含146个氨基酸残基、 93位的半胱氨酸易被氧化产生混合二硫化物及其它硫醚类质,可降低Hb稳定性。 链由146个氨基酸残基组成,仅有10个氨基酸与 链不同。 链虽由146个氨基酸组成,但与 链有39个氨基酸不同,且含有4个异亮氨酸,为 、 与 链所缺。
人类编码 珠蛋白的基因位于第16号染色体短臂(16p13.3),每条染色体上有2个 基因 1和 2; 珠蛋白基因位于第11号染色体短臂1区2带(11p1.2)。 和 珠蛋白基因位于第11染色体的11p13和11pter中间, 、 、 呈连锁关系。
现在普遍认为原始血红蛋白基因与藻蓝素基因共同起源于同一始祖血蛋白基因,通过内含子的插入、滑链错配和缺失等不同机制逐渐演化出更多的血红蛋白基因。植物、动物共同的血红蛋白基因继续分别进化为植物血红蛋白基因和动物血红蛋白基因。动物血红蛋白基因有些丢失中心内含子进化为节肢动物血红蛋白基因,某些节肢动物的血红蛋白基因通过编码区的改变和调控区的变化继续进化成脊椎动物的、等球蛋白基因。①
3 血红蛋白的生物学功能
Hb除具有运输O2和CO2的功能外,还具有运输硫化物、调节血浆酸碱平衡、维持血浆渗透压和血压、抗菌免疫等多种生物学功能,是目前研究最多的呼吸蛋白分子。
3.1 Hb的载氧功能
Hb 的载氧功能与其亚基结构的2种状态有关。在含氧丰富的肺中,亚基结构呈松弛状态(R 状态),O2极易与血红素结合成HbO2,HbO2将氧运载至需氧组织;在缺氧组织中,亚基处于紧张状态(T状态),血红素不能与氧结合,HbO2快速解离, 将O2释放。②Hb与O2结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个O2与Hb的一个亚基结合,与O2结合之后的珠蛋白结构发生变化,引起整个Hb结构的变化,这种变化使第二个O2更容易与Hb的另一个亚基结合,以此类推直到构成Hb的四个亚基分别与四个O2结合。而在组织内释放氧的过程也是这样,一个O2的离去会刺激另一个O2的离去,直到完全释放所有的O2,这种现象称为协同效应。血红素分子结构由于协同效应,Hb与O2的结合曲线呈S形,在特定范围内随着环境中氧含量的变化,其结合率有一个剧烈变化的过程,生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧,因而在肺组织,Hb可以充分地与O2结合,在体内其它组织处则可以充分地释放所携带的O2。当环境中的氧含量过高或过低的时,氧结合曲线却非常平缓,Hb与O2的结合率没有显著变化,因此健康人即使呼吸纯氧,血液运载氧的能力也不会有显著的提高,从这个角度讲,对健康人而言吸氧所产生心理暗示要远远大于其生理作用。
3.2 Hb的维持血压功能
研究发现,Hb在通过血液运输氧的同时,可以释放自身产生的NO来补充因代谢而失去的NO。NO 能扩张毛细血管,控制毛细血管内的血流量,起到稳定血压的作用。Hb所释放的NO具有一股“冲刺力”的作用,能够帮助O2到达人体的各种组织,并且这种NO又能帮助Hb清除CO2等废物。
3.3 Hb的抗菌免疫功能
法国学者Nedjar-Arroume等利用纯化的Hb片段研究发现,Hb片段对大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、藤黄微球菌A270和无毒李斯特菌具有明显的抑菌活性 。新加坡学者Jiang 等 研究发现Hb能有效抗金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌等细菌,具有杀灭致病细菌的作用。周新娥③等在大鼠体内的试验证明,人Hb及其片段具有体外抑制细菌的作用, 而且Hb在大鼠体内能减轻大肠杆菌感染炎症的程度。免疫学认为,当人体受到细菌入侵时,首先启动细胞免疫,即在识别异己的基础上,调动免疫细胞杀死入侵细菌。细胞免疫反应涉及多个步骤,需要很长时间才能完成。近年研究发现,当人体与入侵微生物作战时,红细胞内的Hb会释放出活性氧,活性氧能迅速杀死入侵的致病微生物。并且,病原体越厉害, Hb产生的活性氧就越多。虽然Hb自动氧化率很低, 但是产生活性氧的能力很强,这可能与超氧化物岐化酶的活性有关。Kawano 等研究发现当 Hb 自动氧化成高铁血红蛋白时,具有一种类过氧化物酶的活性,能催化产生超氧阴离子,进而产生有毒的衍生物,如羟基自由基等起到灭菌的作用。Decker 等认为,动物机体可任意利用入侵微生物的毒力因子,使自身的Hb自动氧化而获得强力的制造活性氧的能力, 产生大量的活性氧介导抗菌功能, 有效地杀灭入侵微生物。并认为这一直接抗菌机制的存在可能已超过了50亿年并不断地被强化。活性氧对抑制能产生胞外蛋白酶等毒力因子的有毒细菌十分有效,即便某些病原菌对抗生素产生了抗药性,但仍有可能被Hb产生的活性氧所杀死。Hb抑菌功能的发现对临床治疗已产生抗生素抗药性的病原菌尤为重要。Hb已被学术界认为是动物体内的一种重要的免疫分子。④
3.4 Hb能维持血浆渗透压稳定
Hb能维持血浆酸碱平衡和渗透压稳定,具有波尔效应。Hb分布于血浆和血细胞内,在血细胞内的Hb分子量较小,一般在2万至12万,而血浆中的Hb分子量较大,从40万至几百万。溶解血浆中的Hb大分子实际上是由Hb分子聚集而成的,血浆中溶解的大分子数目增加使血浆胶体渗透压增加,而胶体渗透压增加会影响组织液的生成及肾脏的滤过作用等,起调节血浆渗透压的作用。⑤
4 结语和展望
Hb等呼吸蛋白的主要功能是运载O2,但基因结构的变异导致Hb等呼吸蛋白的结构多变并衍生出更多的功能,成为多功能蛋白。随着Hb等呼吸蛋白的抗菌免疫能力以及类氧化酶、过氧化酶活性等多种功能的不断发现,越来越引起研究者的兴趣。今后,对Hb的研究将着重探索其新功能及作用机理,尤其是在非特异性免疫反应中所发挥的作用。对Hb 的深入研究,将有助于拓展人们对Hb所肩负的多重生物学功能的认知,也可为人们开发抗菌、抗病毒药物提供新的思路。
注释
① 汪青,项荣花,包永波,林志华.动物血红蛋白研究进展[J].宁波大学学报(理工版),2011.24(2):20-24.
② 王镜岩,朱胜庚,徐长法.生物化学(上册)[M].北京:高等教育出版社,2002:257-270.
③ 周新娥,欧阳运薇,潘小玲,等.人血红蛋白及其片段体内外抗菌活性研究[J].四川大学学报:医学版,2008.39(3):355-359.
篇2
[关键词] 血红蛋白浓度;三酰甘油测定;监测变化
[中图分类号] R446.11 [文献标识码] C[文章编号] 1674-4721(2011)02(c)-069-02
血脂代谢异常与动脉粥样硬化,心血管疾病的发生和发展有密切关系。由于人们生活水平的提高和饮食结构的不均衡,健康人群的体检工作越来越受到重视。本文通过对健康人群的血红蛋白与血脂检测分析,初步探讨了两者在临床患者中的应用价值和相关性。
1资料与方法
1.1一般资料
随机抽取2009年来本院做健康体检的企事业单位职工582例,其中,男性366例,女性216例。成年男性血红蛋白浓度在120~173 g/L,成年女性血红蛋白浓度在110~151 g/L,血糖尿糖测定结果均在正常范围内的人群作为研究对象。
1.2方法
健康体检者禁食至少12 h以上,于次日清晨空腹抽取静脉血。采用奥林巴斯AU640全自动生化分析仪测血脂浓度,试剂使用原装配套试剂。使用东亚K-21血球分析仪测定血红蛋白含量。
2 结果
男性血红蛋白不同浓度正常范围的两组人群相比较:所对应的三酰甘油水平有极其显著性差异,经统计学处理,χ2=21.28,查χ2界值表得P<0.01,具有统计学意义。女性血红蛋白不同浓度正常范围的两组人群相比较,结果无显著性差异,χ2=0.88,P>0.05。见表1、2。
3讨论
血红蛋白是人体红细胞内的主要蛋白质,它是一种呼吸载体,能把氧从肺运到身体组织,担负重要的生理功能。成年男性参考值:131~172 g/L,成年女性参考值:110~151 g/L。病理性增加见于真性红细胞增多症,代偿性红细胞增多症等[1]。而脂类代谢紊乱是心脑血管疾病的重要危险因素。科学研究显示,三酰甘油高已成为动脉粥样硬化、冠心病及其他心血管疾病的重要危险因素之一[2-3]。高脂血症在动脉粥样硬化,冠心病和脑血栓形成等心脑血管疾病的诸多因素中占了重要地位,三酰甘油水平升高在动脉粥样硬化的发生和发展过程中起着重要作用,与人群中冠心病的患病率与死亡率呈显著正相关。这些变化均是引起心脑血管疾病的重要因素[4-5]。越来越多的研究显示血清高三酰甘油症也是心血管疾病的独立危险因素,是衡量健康的一个重要指标。我国1997年提出血脂异常防治建议[6]。此外,三酰甘油高的危害还包括引发高血压、胆结石、胰腺炎;还能够加重肝炎、致使男性障碍、导致老年痴呆等。研究表明,三酰甘油高的后果还可能导致癌症的发生。正常人三酰甘油水平高低受生活条件影响,包括吸烟,膳食高胆固醇和脂肪,高盐摄入,饮酒,不运动,饮食结构的不合理,不科学等。
通过本文对582例健康成年男女的血红蛋白与三酰甘油检测分析,可见男女两组血红蛋白浓度虽然都是在正常范围内,但是,男性三酰甘油检测结果两组却有着极显著性差异。女性两组测定结果差异无著性。由于延边地区男性喜欢饮酒,吸烟等不良生活习惯所致,对于血红蛋白浓度在140~173 g/L范围内的男性人群需引起临床的高度重视,应该做好疾病的健康教育,使血脂保持一定正常水平之内, 减少或降低心脑血管病的发病率。三酰甘油高的危害是非常多的,不要因为轻度三酰甘油高没有明显症状就忽视了它的存在。男性在检测血常规的过程中,如发现血红蛋白浓度在140~173 g/L范围内,有必要做一下血脂检查。三酰甘油高的后果严重,要想远离,早防早治是根本。血红蛋白在高脂血症发病机制中的作用值得进一步研究探讨。
[参考文献]
[1]丛玉隆,金大鸣,王鸿利,等.中国人群成人静脉血血细胞分析参考范围调查[J].中华医学杂志,2003,83(14):1201-1205.
[2]陈太照.我院812 例血脂检测结果分析报道[J].检验与临床,2010,48(22):77.
[3]秦军,石作珍.健康人群血脂测定与分析[J].实用医技杂志,2006,9(13):1485.
[4]刘军.北京地区自然人群血脂水平分布[J].心脑血管病杂志,2001,21(3):137.
[5]房利民.血脂检测对冠心病患者的临床应用价值[J].临床实验医学杂志,2008,7(2):81.
篇3
血红蛋白的提取和分离一般步骤为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
1 样品处理
1.1 红细胞的洗涤
洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌10min,低速短时间离心,如此重复洗涤3次,直至上清液中没有黄色,表明红细胞已洗涤干净。
1.2 血红蛋白的释放
在蒸馏水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白,加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分离。
2 粗分离
2.1 分离血红蛋白溶液
将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。第1层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。
2.2 透析
取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中,透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质。
3 纯化
利用凝胶色谱柱可对血红蛋白进行纯化(图1)。
4 纯度鉴定
使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
5 血红蛋白的提取和分离操作问题分析
5.1 血红蛋白的提取
红细胞分层不明显,可能是洗涤次数少,未能除去血浆蛋白的原因。此外,离心速度过高和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,也得不到纯净的红细胞,影响后续血红蛋白的提取纯度。
5.2 检测凝胶色谱柱的装填是否成功的方法
由于凝胶是一种半透明的介质,因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯,检查凝胶是否装填得均匀。此外,还可以加入大分子的有色物质,观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整,说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡,轻轻敲打柱体以消除气泡,消除不了时要重新装柱。
5.3 凝胶的装填标准:紧密、均匀
如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无数的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,扰乱洗脱液的流动次序,影响分离的效果。
5.4 沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的
这样操作不但节约时间,还能除去凝胶中可能带有的微生物,排除凝胶内的空气。
5.5 G--75
“G”代表凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。
5.6 装填完后,立即用洗脱液洗脱的目的
此操作的目的是使凝胶装填紧密。
5.7 实验过程加入柠檬酸钠
加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固;低速、短时离心防止白细胞沉淀;缓慢搅拌防止红细胞破裂释放出血红蛋白。
5.8 检测血红蛋白的分离是否成功的方法
如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好,这与凝胶色谱柱的装填有关。
6 典型例题
【例1】在血红蛋白的提取和分离实验中,下列操作正确的是( )
A 分离红细胞时需去除上层透明的黄色血浆
B 红细胞释放出血红蛋白时只需加入蒸馏水
C 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心
D 洗脱时,待红色蛋白质下移即开始收集流出液
思维启导:红细胞释放出血红蛋白除需加入蒸馏水,还需加入40%体积的甲苯;分离血红蛋白溶液是高速长时间离心;洗脱时,待红色蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。
参考答案:A。
【例2】下列有关提取和分离血红蛋白的程序,叙述错误的是( )
A 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液
B 通过透析可能去除样品中相对分子质量较大的杂质,此为样品的粗提取
C 可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化
D 可通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度
思维启导:首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品的处理;再经过透析去除相对分子质量较小的杂质,即样品的粗分离;然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化;最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定,由此可知B的叙述错误。由玻璃纸制成的透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内,透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。
参考答案:B。
【例3】红细胞含有大量的血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血红蛋白的主要功能是携带氧气或二氧化碳,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:
(1)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是___________。
②以上所述的过程即是样品处理,它包括__________、_________、收集血红蛋白溶液。
(2)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析,这就是样品的粗分离。
①透析的目的是
②透析的原理是
(3)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
①样品纯化的目的是__________。
②血红蛋白有什么特点?
这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义?
思维启导:柠檬酸钠是一种抗凝剂,能够防止血液凝固。凝胶色谱柱中如果产生了气泡,气泡就会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。
参考答案:
(1)①防止血液凝固
②红细胞的洗涤血红蛋白的释放
(2)①去除分子质量较小的杂质
②透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内
(3)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去
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关键词 血红蛋白 生物学功能
中图分类号:Q74文献标识码:A
动物在呼吸时,氧气和二氧化碳都要由血液内的特殊运载蛋白来运输。这类参与动物呼吸作用的蛋白质家族统称为呼吸蛋白。Hb是呼吸蛋白家族的成员之一。Hb的主要功能是运输氧和二氧化碳,近年的研究表明,Hb还具有储存能量、维持血液渗透压和血压、调节血浆酸碱平衡、抗菌、类氧化酶和过氧化酶活性的作用,属于多功能蛋白。Hb已成为研究蛋白质多重生物学功能的理想模式分子。
1 Hb的结构特点
血红蛋白(hemoglobin,Hb)是生物体内负责运载氧的蛋白质,也是红细胞中唯一一种非膜蛋白。Hb由四个亚基构成,每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成,肽链在生理条件下盘绕折叠成球形结构称之为珠蛋白,珠蛋白把血红素分子抱在里面。血红素是一个具有卟啉结构的小分子,在卟啉分子中心,由卟啉中四个吡咯环上的氮原子与一个Fe2 配位结合,珠蛋白肽链中第8位的组氨酸残基中的吲哚侧链上的氮原子从卟啉分子平面的上方与Fe2 配位结合,Fe2 居于环中,Fe2 的6个配位键中有4个与吡咯环的N配位结合,1个与近端的HisF8结合,第6个用来结合O2等外源性配体,未结合配体时该配位键是空的,故生理状态下Hb的血红素-铁是“五配位”形式。当Hb不结合氧分子时,就有一个水分子从卟啉环下方与Fe2配位结合,4个珠蛋白亚基之间的相互作用力很强,因此没结合氧的血液呈淡蓝色。当Hb与氧结合时,则一个氧分子就顶替了水分子的位置形成氧合血红蛋白(HbO2),使血液呈鲜红色。每个珠蛋白结合1个血红素,其Fe2 可逆地结合1个氧分子。
因Hb所含亚基不同可将其分为不同的亚型,人体发育的不同阶段,红细胞内所含的血红蛋白亚型也不同。正常人出生后有血红蛋白A( 2 2)、血红蛋白A2( 2 2)、胎儿血红蛋白( 2 2)三种类型。
2 血红蛋白基因的表达及进化
血红蛋白基因属于奢侈基因,是指导合成组织特异性蛋白的基因。Hb的不同肽链是由不同的遗传基因控制的。每个珠蛋白分子有二对肽链,一对是 链由141个氨基酸残基构成,含较多组氨酸,其中 87位(即F8)的组氨酸与血红素铁结合,另一对是非 链,有 、 、 、 及 5种。 链含146个氨基酸残基、 93位的半胱氨酸易被氧化产生混合二硫化物及其它硫醚类质,可降低Hb稳定性。 链由146个氨基酸残基组成,仅有10个氨基酸与 链不同。 链虽由146个氨基酸组成,但与 链有39个氨基酸不同,且含有4个异亮氨酸,为 、 与 链所缺。
人类编码 珠蛋白的基因位于第16号染色体短臂(16p13.3),每条染色体上有2个 基因 1和 2; 珠蛋白基因位于第11号染色体短臂1区2带(11p1.2)。 和 珠蛋白基因位于第11染色体的11p13和11pter中间, 、 、 呈连锁关系。
现在普遍认为原始血红蛋白基因与藻蓝素基因共同起源于同一始祖血蛋白基因,通过内含子的插入、滑链错配和缺失等不同机制逐渐演化出更多的血红蛋白基因。植物、动物共同的血红蛋白基因继续分别进化为植物血红蛋白基因和动物血红蛋白基因。动物血红蛋白基因有些丢失中心内含子进化为节肢动物血红蛋白基因,某些节肢动物的血红蛋白基因通过编码区的改变和调控区的变化继续进化成脊椎动物的、等球蛋白基因。①
3 血红蛋白的生物学功能
Hb除具有运输O2和CO2的功能外,还具有运输硫化物、调节血浆酸碱平衡、维持血浆渗透压和血压、抗菌免疫等多种生物学功能,是目前研究最多的呼吸蛋白分子。
3.1 Hb的载氧功能
Hb 的载氧功能与其亚基结构的2种状态有关。在含氧丰富的肺中,亚基结构呈松弛状态(R 状态),O2极易与血红素结合成HbO2,HbO2将氧运载至需氧组织;在缺氧组织中,亚基处于紧张状态(T状态),血红素不能与氧结合,HbO2快速解离, 将O2释放。②Hb与O2结合的过程是一个非常神奇的过程。首先一个O2与Hb的一个亚基结合,与O2结合之后的珠蛋白结构发生变化,引起整个Hb结构的变化,这种变化使第二个O2更容易与Hb的另一个亚基结合,以此类推直到构成Hb的四个亚基分别与四个O2结合。而在组织内释放氧的过程也是这样,一个O2的离去会刺激另一个O2的离去,直到完全释放所有的O2,这种现象称为协同效应。血红素分子结构由于协同效应,Hb与O2的结合曲线呈S形,在特定范围内随着环境中氧含量的变化,其结合率有一个剧烈变化的过程,生物体内组织中的氧浓度和肺组织中的氧浓度恰好位于这一突变的两侧,因而在肺组织,Hb可以充分地与O2结合,在体内其它组织处则可以充分地释放所携带的O2。当环境中的氧含量过高或过低的时,氧结合曲线却非常平缓,Hb与O2的结合率没有显着变化,因此健康人即使呼吸纯氧,血液运载氧的能力也不会有显着的提高,从这个角度讲,对健康人而言吸氧所产生心理暗示要远远大于其生理作用。
3.2 Hb的维持血压功能
研究发现,Hb在通过血液运输氧的同时,可以释放自身产生的NO来补充因代谢而失去的NO。NO 能扩张毛细血管,控制毛细血管内的血流量,起到稳定血压的作用。Hb所释放的NO具有一股“冲刺力”的作用,能够帮助O2到达人体的各种组织,并且这种NO又能帮助Hb清除CO2等废物。
3.3 Hb的抗菌免疫功能
法国学者Nedjar-Arroume等利用纯化的Hb片段研究发现,Hb片段对大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、藤黄微球菌A270和无毒李斯特菌具有明显的抑菌活性 。新加坡学者Jiang 等 研究发现Hb能有效抗金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌等细菌,具有杀灭致病细菌的作用。周新娥③等在大鼠体内的试验证明,人Hb及其片段具有体外抑制细菌的作用, 而且Hb在大鼠体内能减轻大肠杆菌感染炎症的程度。免疫学认为,当人体受到细菌入侵时,首先启动细胞免疫,即在识别异己的基础上,调动免疫细胞杀死入侵细菌。细胞免疫反应涉及多个步骤,需要很长时间才能完成。近年研究发现,当人体与入侵微生物作战时,红细胞内的Hb会释放出活性氧,活性氧能迅速杀死入侵的致病微生物。并且,病原体越厉害, Hb产生的活性氧就越多。虽然Hb自动氧化率很低, 但是产生活性氧的能力很强,这可能与超氧化物岐化酶的活性有关。Kawano 等研究发现当 Hb 自动氧化成高铁血红蛋白时,具有一种类过氧化物酶的活性,能催化产生超氧阴离子,进而产生有毒的衍生物,如羟基自由基等起到灭菌的作用。Decker 等认为,动物机体可任意利用入侵微生物的毒力因子,使自身的Hb自动氧化而获得强力的制造活性氧的能力, 产生大量的活性氧介导抗菌功能, 有效地杀灭入侵微生物。并认为这一直接抗菌机制的存在可能已超过了50亿年并不断地被强化。活性氧对抑制能产生胞外蛋白酶等毒力因子的有毒细菌十分有效,即便某些病原菌对抗生素产生了抗药性,但仍有可能被Hb产生的活性氧所杀死。Hb抑菌功能的发现对临床治疗已产生抗生素抗药性的病原菌尤为重要。Hb已被学术界认为是动物体内的一种重要的免疫分子。④
3.4 Hb能维持血浆渗透压稳定
Hb能维持血浆酸碱平衡和渗透压稳定,具有波尔效应。Hb分布于血浆和血细胞内,在血细胞内的Hb分子量较小,一般在2万至12万,而血浆中的Hb分子量较大,从40万至几百万。溶解血浆中的Hb大分子实际上是由Hb分子聚集而成的,血浆中溶解的大分子数目增加使血浆胶体渗透压增加,而胶体渗透压增加会影响组织液的生成及肾脏的滤过作用等,起调节血浆渗透压的作用。⑤
篇5
【关键词】
糖化血红蛋白;糖尿病;冠心病
作者单位:214423江苏省江阴市中西医结合医院
糖尿病是一种全身性代谢紊乱性疾病,作为冠心病的一个独立的危险因素,其血管病变是冠心病发病的基础,糖尿病患者的心血管疾病的发病率较非糖尿病者高2~5倍,糖尿病性心脏改变引起死亡者约占糖尿病患者病死率的70%~80%[1]。本文通过对比我院单纯糖尿病患者与合并冠心病患者糖化血红蛋白、及空腹血糖值,旨在探讨糖化血红蛋白与冠状动脉病变的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料象 127例糖尿病患者均来自2006年 7月至2011年9月我院住院或门诊患者,其中经冠状动脉造影检查确诊为冠心病69例,冠心病的诊断标准为经冠状动脉造影证实至少有一支心外膜下血管狭窄≥50%;糖尿病诊断标准参照《2010年中国2型糖尿病防治指南诊断标准》。以冠心病合并糖尿病患者69例为观察组,男32例,女37例,平均年龄(63.2±10.5)岁;选取58例单纯血糖增高,无其他器质性疾病患者为对照组,男27例,女31例,平均年龄(62.3±9.9)岁。两组研究对象在年龄与性别构成比上无统计学差别(P>0.05)。
1.2 方法 分别同时检测两组患者空腹血糖,糖化血红蛋白,空腹血糖采用葡萄糖氧化酶化法,仪器:日立7170全自动生化仪,试剂厂家:上海医学科学有限公司;糖化血红蛋白采用免疫抑制透射比浊法,试剂厂家:瑞士Roche公司
1.3 统计学方法 使用统计学软件SPSS 14.0,均值比较采用t检验,以P
2 结果
观察组与对照组空腹血糖与糖化血红蛋白检测值见表1,空腹血糖比较t=2.30,P=0.02,P
3 讨论
糖化血红蛋白是糖尿病诊断2010年1月国际专家委员会的一个新进的金标准,将糖化血红蛋白≥6.5%被作为糖尿病的诊断切点,目前已被临床医生广泛的应用与糖尿病的诊断,因红细胞寿命为120 d,糖化血红蛋白主要反映2~4月内血糖的控制水平,空腹血糖、餐后2 h血糖作为长期糖尿病诊断的标准,有一定的局限性,受患者个人因素及时间的受控程度较强,不同时间测定波动性大,与空腹血糖、餐后2 h血糖相比较糖化血红蛋白稳定性较好[2]。糖化血红蛋白的检测主要应用于在糖尿病的早期诊断,尤其对轻症、2型、“隐性”糖尿病有提示作用,其次治疗过程对药物疗效的监测评价,以及对血管并发症的预测[3]。
冠心病的病因复杂多样,在充分考虑了年龄、性别、血脂水平及生活习性(如,吸烟、喝酒等)等多种因素,在分组研究中消除此类因素的组间统计学差异,糖尿病并发症的核心问题就是血管的病变,有研究报道,新诊断的 T2DM 在发病后 9 年时,大血管与微血管病变的发生率分别为 20% 和 9%。大血管病变占所有死亡糖尿病患者原因的 59%,是微血管病变导致死亡的 70 倍[4]。在观察组与对照组比较中,空腹血糖P
综上所述,糖尿病患者糖化血红蛋白与冠状动脉的病变存在密切的关系,糖尿病患者糖化血红蛋白水平的良好控制有利于患者生活质量的改善,减少血管并发症的发生率。
参 考 文 献
[1] 倪青,吕蕾.糖尿病心血管病的防治.北京:中国中医药出版社,2003:1.
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[3] 王笠,李琳,王达,等.糖化血红蛋白的检测和临床应用. 上海医学检验杂志,2003,18(2):119-121.
篇6
因素一:血红蛋白含量正常或偏高,提示体内铁质丰富,无需再补铁。身体内缺铁不行,会影响血红蛋白的合成和携氧能力,造成贫血,阻碍身体各项生理活动的正常进行。含铁量高了也不行,会引起冠状动脉粥样硬化等心血管疾病。
因素二:相对性增多:由于某些原因使血浆中水分丢失,血液浓缩,使红细胞和血红蛋白含量相对增多。如连续剧烈呕吐、大面积烧伤、严重腹泻、大量出汗等;另见于慢性肾上腺皮质功能减退、尿崩症、甲状腺功能亢进等。
因素三:由各种原因引起血液中红细胞和血红蛋白绝对值增多,多与机体循环及组织缺氧、血中促红细胞生成素水平升高、骨髓加速释放红细胞有关。
(来源:文章屋网 )
篇7
[关键词] 糖尿病;糖化血红蛋白;空腹血糖
[中图分类号] R446.1 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)15-118-03
Clinical value of detecting HbA1C
JI Guanghou
Department of Clinical Laboratory, the People's Hospital of Sishui County in Shandong Province, Sishui 273200, China
[Abstract] Objective To further explore the clinical value of detecting HbA1C of diabetes mellitus (DM) patients. Methods Glycated hemoglobin A1C (HbA1C) and fasting blood glucose (FBG) were detected respectively by using immunity transmission turbidity and glucose oxidase method. Results HbA1C, FBG in DM group had more significant difference than those in control group (P
[Key words] Diabetes mellitus; HbA1C; FBG
DM是一种需要终身控制的慢性疾病,其慢性并发症涉及肾脏、眼、心脑血管和神经系统,常导致脑卒中、心肌梗死、下肢坏疽、肾功能衰竭和双目失明等。我国目前DM的发病率呈不断上升趋势,所以,DM的诊断和控制至关重要。传统的实验诊断往往以FBG和糖耐量试验作为诊断和治疗DM的依据。但由于血糖测定结果是一个随机变量,只代表患者采血瞬间的血糖水平,不能只凭血糖测定作为评价疾病控制状况的指标[1]。因此,GHb检测作为DM血糖控制情况和疗效评定的指标,正在逐步为临床所应用。为进一步了解GHb检测对DM监测控制的临床价值,我们对174例DM患者在治疗前后分别进行了HbA1C、FBG的联合检测并总结分析,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
DM组:DM患者195例,均随机选取于2009年5月~2012年4月本院收治的、按WHO最新糖尿病诊断标准新确诊而首次治疗的患者,其中男102例,女93例,年龄27~76岁。健康对照组:健康对照组180例,为来自排除DM和糖耐量减退的健康体检者,其中男98例,女82例,年龄29~73岁。DM组和健康对照组两组患者,在年龄、性别、病情等方面比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
患者组和对照组均于清晨空腹采取静脉血两份,一份以肝素抗凝,用以测定总Hb(THb)和HbA1C,另一份不抗凝立即分离血清,于2 h内测定FBG;以免疫透射比浊法测定HbA1C,以葡萄糖氧化酶法测定FBG,HbA1C结果按照HbA1C(%)=(HbA1C/THb)×100%公式计算。
对新确诊而首次治疗的195例DM患者,首次检测HbA1C和FBG完毕后,剔除21例新发生的DM(FBG高而HbA1C基本正常)患者,其余174例住院治疗或院外观察治疗10周,期间分别在第1、2、3、4、6、8、10周后再重复测定HbA1C和FBG 7次,每位DM患者共测定HbA1C和FBG 8次。对1次因故不能参加测定的患者,此后将不再作为检测分析对象。对HbA1C和FBG结果不一致的患者,次日和第3天再复查两次,以排除初次结果受到有关因素影响的偶然性。
1.3 仪器和试剂
仪器为日本Olympus AU640全自动生化分析仪,试剂由北京九强公司提供,严格按照仪器操作规程和试剂说明书进行操作。
1.4 统计学处理
DM组与健康对照组计量数据采用()表示,组间比较采用统计学软件SPSS13.0进行t检验。P
2 结果
DM患者组与健康对照组HbA1C和FBG测定结果见表1。171例DM患者在治疗后的最后一次(第7次)检测中,共有6例HbAlC正常(6例HbAlC皆8.8 mmol/L);在治疗前的195例DM患者中,有3例HbAlC显著升高但FBG正常。
表1 HbA1C和FBG组间、DM治疗前后结果比较()
组别 n HbA1C(%) FBG(mmol/L)
DM组治疗前 195 9.82±2.18① 10.86±2.61⑴
治疗后1周 194 9.79±2.13② 6.38±1.94⑵
治疗后2周 192 9.65±2.07③ 6.23±1.72⑶
治疗后4周 186 9.41±1.99④ 6.01±1.50⑷
治疗后5周 184 8.97±1.95⑤ 5.97±1.47⑸
治疗后6周 180 8.33±1.87⑥ 5.84±1.43⑹
治疗后8周 176 6.98±1.62⑦ 5.72±1.37⑺
治疗后10周 171 6.04±1.55⑧ 5.45±1.34⑻
对照组 180 5.35±0.86⑨ 4.97±0.90⑼
注:②与①:t=0.14,P>0.5;③与①:t=0.79,P>0.4;④与①:t=1.91,P>0.05;⑤与①:t=3.99,P
3 讨论
1968年Rahbar首先证实DM人的红细胞中存在有一种异常的血红蛋白(Hb),后来证实此种血红蛋白即为糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,GHb)。成人Hb是由HbA、HbA2、HbF组成(三者分别占Hb总量的97%、2.5%、0.5%)。HbA中包含有HbA1a、HbA1b、HbA1C 3种微量成分,总称为HbA1(约占8%),即通常所说的GHb。DM时HbA1C(正常约占5%)显著升高,HbA1a、HbA1b也有升高,HbA1a、HbA1b、HbA1C的总水平(HbA1)与DM时血糖控制程度相关。目前测定HbA1最基本的方法有两种:一是将HbA1从HbA中分离出来定量分析;另一种是将HbA1C亚组分分离出来进行定量。分离HbA1C比较麻烦费时,以前很少采用,但目前已可以采用免疫分析法来测定HbA1C[2],其方法可靠,参考值为4%~6.5%。美国DM协会(ADA)在2002年就将HbA1C的检测作为DM疗效判定的金标准。亚洲及太平洋地区2型DM政策组也在2002年制定了DM控制目标:FBG7.5%,表明血糖控制不佳,要调整治疗方案[3]。
GHb是指血液中葡萄糖与部分Hb发生非酶促反应所形成的产物,当氨基酸与葡萄糖结合时形成不稳定的希夫氏碱,而后转化成稳定的酮化氨基酸。GHb的合成是缓慢和相对不可逆的,它持续存在于寿命为120 d的红细胞中,合成速率与红细胞所处环境中的血糖浓度成正比,在红细胞衰亡前,其含量保持相对不变。而红细胞的半衰期为60 d,因此它在理论上可以反映采血前2个月左右的平均血糖水平[4]。本研究结果表明,DM?治疗前FBG和HbAlC均明显高于正常对照组(P
本研究还显示,DM在治疗前后皆有部分患者FBG与HbAlC结果不一致,经分析有两种情况。(1)FBG升高而HbAlC基本正常。171例DM患者在治疗后的第7次监测中,共有6例患者出现HbAlC正常(皆8.8 mmol/L),导致与近一段时期FBG平均值不一致,若只将本次FBG作为DM监控指标,虽有可能早期灵敏地反映糖代谢变化,但也可出现过早或过度干预治疗的倾向,所以,仅凭FBG对病情预后和疗效评价的可靠性较联合检测HbAlC为低;本资料在筛选病例时发现有21例新发生的DM,亦为只有血糖水平增高但无HbA1C明显增高的情况。故HbA1C还应该与血糖浓度相结合来诊断DM。(2)FBG正常而HbAlC升高,此时仅凭FBG测定不能正确诊断,但检测HbAlC再结合症状,常可以得到明确诊断,本研究通过HbA1C测定发现了3例FBG和餐后血糖正常的隐匿性DM。对于HbA1C特别高而瞬时血糖正常的DM患者,还应警惕和预防酮症酸中毒等急性并发症的发生。总之,不能单独用HbA1C或血糖来诊断和治疗DM,应该将HbA1C与血糖浓度相结合。
GHb的检测对DM并发症的预防有重要意义。有关研究表明,GHb水平增高会加大并发症(视网膜病变、肾病、神经系统疾病等)的发病风险;反之,如果GHb水平降低将预示发生并发症的风险大大降低[5]。GHb对DM并发症有敏感、特异的监测作用,而FBG则不适合作为监测DM肾病(DN)发生的指标[6]。GHb值与2型DM患者的视网膜病变及球结膜微循环改变呈明显的正相关[7]。GHb增高对人体的影响是多方面的,它可以改变红细胞对氧的亲和力,使组织与细胞缺氧,加速心脑血管并发症的形成。导致组织缺氧可能与微血管病变的发生、发展有关,微血管病变主要表现在视网膜、肾、神经、心肌组织,其中尤以DN和视网膜病为重。GHb增高与高血压及高胆固醇等危险因素一样,可以作为预测心血管疾病的重要指标[8]。同时,GHb测定对预防DM孕妇的巨大胎儿、畸形胎、死胎,以及急、慢性并发症的监测具有重要意义。Silverman等[9]对618例处于应激状态的患者行OGTT和HbA1C检测研究表明,HbA1C在对鉴别应激高血糖中有重要意义。
总之,FBG测定结果只代表采血瞬间的血糖水平,不能单独作为评价DM的指标。GHb的检测,是基于GHb自身的化学特性,即当血液中葡萄糖浓度较高时,人体红细胞所形成的GHb含量也会相应增高,在红细胞的寿命时期内,血液中GHb含量会保持相对不变。而且,GHb的测定结果与抽血时间、患者是否空腹、是否使用胰岛素等因素无关。因此,GHb测定可以反映患者测定前1~2个月血糖水平的控制情况,是判定DM较长时期内血糖控制程度和糖代谢总体情况的良好指标,与FBG、2 h BG相比具有较明显的优越性[10]。如果能把GHB与瞬时血糖、动态血糖的监测有机结合起来,对DM的筛查、诊断和鉴别诊断、评价DM的控制情况以及并发症的预防具有非常重要的意义。
[参考文献]
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[7]杨宝珠,王家驰.Ⅱ型糖尿病患者糖化血红蛋白值与视网膜.球结膜微循环改变的分析[J].中国慢性病预防与控制,1999,7(3):14.
[8]王笠.糖化血红蛋白的检测和临床应用[J].上海医学检验杂志,2003,18(2):119-121.
篇8
【关键词】糖尿病 ;糖化血红蛋白 ;空腹血糖
【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2015)05-0219-02
糖尿病(DM)是目前临床上常见的内分泌代谢性疾病,是由于胰岛素分泌不足导致的以糖代谢紊乱为主的脂肪、蛋白质、糖代谢紊乱综合征,其基本特征是血糖持续偏高[1]。DM可增加血管疾病如冠心病、心肌梗死等疾病的发生率,威胁人类的生命健康,降低受试者的生活质量,早期的诊断和治疗对延缓疾病的进展具有重要作用[2-4]。美国糖尿病学会2010年将糖化血红蛋白(HbAlc)应用于糖尿病的诊断[5],将HbAlc的诊断标准定为6.5%,从而确定了HbAlc在糖尿病检查中的重要作用。我科于2015年1月~2015年9月我科对100例糖尿病患者及健康体检检测HbAlc及空腹血糖,具体分析如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 观察组50例糖尿病患者,其中男28例,女22例。年龄43~78岁,平均年龄58.5岁;对照组50例健康体检人员,其中男26例,女24例。年龄40~75岁,平均年龄59.6岁;两组观察对象在性别、年龄、体重、饮食习惯等方面差异无统计学差异(P>0.05)。
1.2 检测方法 检测者空腹12 h后于清晨采集静脉血5 mL于真空采血管中,采用Olympus AU640全自动生化分析仪及配套试剂测定[6]。另采集静脉血2 mI,于EDTA-K采血管中,抗凝管中轻轻摇匀,用作HbA1c测定,采用美国PRIMUS PDQ离子交换高压液相色谱分析仪测定。
1.3 统计学分析 采用SPSS18.0统计软件包对数据资料进行统计分析,计量资料采用方差分析,计数资料采用X2检验。
2 结果
观察组患者空腹血糖及HbAlc检测结果:空腹血糖为12.6±5.2mmol/L,HbA1c10.7±2.8% 。对照组空腹血糖4.8±1.2mmol/L,HbAlc5.3±0.8%。观察组空腹血糖及HbAlc均显著高于对照组,两组差异有统计学意义(P
3 讨论
Rahbar在1968~1969年的研究中发现快速泳动的Hb实际上与HbA1C的结构相同。糖化血红蛋白是红细胞中血红蛋白与葡萄糖持续且不可逆地进行非酶促蛋白糖基化反应的产物。在糖尿病患者中其浓度增加2~3倍,从而确定了HbA1C与糖尿病之间的初步关系,这与糖尿病及其并发症的发生及发展有密切关系。HbA1C与空腹血糖、过去数周的平均血糖水平等有关。正常人维持一定的血糖水平,就会形成正常范围内的HbA1C,当血糖浓度增加时,其β链上的糖基化位点数目也增加,据此HbA1C是判断血糖控制程度的很好的指标。由于HbA1C在检测前不稳定性很小,生物变异率低,是一项更稳定的生物学指标,临床广泛采用诊断糖尿病。其寿命与红细胞一致。人体内红细胞的寿命一般为120天,在红细胞死亡前,血中HbA1C含量也会保持相对恒定。因此,HbA1C水映的是检测前120天内的平均血糖水平。与采血时间、是否空腹及使用胰岛素等无关,是判断糖尿病患者长期血糖控制好坏的重要指标。
总之,临床HbA1c的测定的意义有:①作为糖尿病长期血糖控制的监测,监测治疗的疗效,尤其在怀疑口服药物失效而不得不使用胰岛素治疗时,HbA1c测定有较高的价值;②糖尿病多种慢性并发症如糖尿病肾病和视网膜病变的发生与HbA1c水平密切相关。并发现HbA1c7%,则发生慢性并发症的危险性显著升高;③用于糖尿病的诊断,有报道其对发现糖尿病的敏感性为85%,特异性为91%。最近Petersd等回顾性研究报告HbA1c的测定与WHO糖尿病诊断标准密切相关,且检测方便,不必考虑OGTT结果,仅根据其测定值就可做出治疗决定。HbA1c≥7%时需要药物治疗,不管OGTT的诊断是糖耐量降低还是糖尿病,HbA1c
参考文献:
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[4]刘伟,潘庆敏.糖化血红蛋白水平与糖尿病性周围神经病变程度的相关性[J].中国医药导报,2012,9(2):61-63.
篇9
糖尿病患者需要经常化验血糖,根据血糖监测数据来调整降糖药物的用量。但是,有些人不知道或者不愿意定期检验糖化血红蛋白。其实,血糖指标反映的只是瞬间血糖水平,糖化血红蛋白才是目前国际上公认的糖尿病监控达标的“金标准”。
糖化血红蛋白是人体血液中红细胞内的血红蛋白与血糖结合的产物,糖化血红蛋白衡量的是血液慢性糖中毒的情况,可以显示患者2~3个月间血糖控制的水平,它不仅能够衡量患者血糖水平,还可反映血液细胞中被糖化的蛋白对患者组织器官伤害的情况。还有研究显示,稳定的糖化血红蛋白水平可以预防或者延缓1型和2型糖尿病患者的微血管并发症、大血管并发症及其他并发症。
一般来说,糖化血红蛋白跟瞬间血糖水平成正比,糖化值越高,表示血糖与血红蛋白结合得越多,血糖水平就越高。血糖与血红蛋白的结合过程很缓慢,而且是不可逆的,在红细胞死亡之前一直存在,每一个红细胞内都有血红蛋白,而红细胞的寿命为120天,因此糖化血红蛋白能够稳定可靠地反映人体内最近两三个月这“一段时间”的平均血糖水平。
糖化血红蛋白正常值为4%~6%,9%为控制差,是慢性并发症发生、发展的危险因素,并可能发生酮症酸中毒等急性合并症;>9%说明患者持续高血糖存在,会发生糖尿病肾病、动脉硬化、白内障等并发症,同时也是心肌梗死、脑卒中死亡的高危因素。
美国糖尿病协会(ADA)建议血糖控制满意且稳定的糖尿病患者至少一年测2次糖化血红蛋白;若血糖控制不满意且需调整方案者,应一年测4次。计划怀孕的糖尿病妇女,初期每月测1次糖化血红蛋白,血糖控制满意后,应每6~8周测1次,直到受孕。2010年最新版《中国2型糖尿病防治指南》指出:糖化血红蛋白是反映血糖控制水平的主要指标之一。一般情况下,糖化血红蛋白的控制目标应小于7%,在调整治疗方案时,可将糖化血红蛋白≥7%作为2型糖尿病患者启动临床治疗或需要调整治疗方案的重要判断标准。因此,指南同时建议糖尿病患者在治疗时每3个月检测一次糖化血红蛋白,达到治疗目标后可每3~6个月检查一次。
篇10
【摘要】 本研究目的是制备鼠抗人血红蛋白A2(HBA2)单克隆抗体(McAb)并进行初步鉴定。将正常人胎肝组织匀浆离心并分离出人胎肝核总蛋白, 用人胎肝核总蛋白免疫BALB/c 小鼠, 采用杂交瘤技术制备单克隆抗体, 并通过间接ELISA法、Western blot及免疫组织化学的方法对单克隆抗体进行特异性鉴定, 通过免疫沉淀和UniZAP XR表达文库筛选鉴定抗原。结果表明: 通过间接ELISA筛选获得分泌AEE091抗体的杂交瘤细胞1株,其分泌的单克隆抗体Ig亚类(型)为IgG1 (κ); Western blot 结果显示,该抗体识别分子量为15 kD的蛋白; Western blot识别AEE091免疫沉淀获得的分子量为15 kD的抗原;同时应用单克隆抗体AEE091对人肝脏cDNA表达文库(UniZAP XR)进行筛选,筛选所获得的阳性噬菌斑测序结果显示两个阳性克隆插入序列均为HBA2。结论: 经筛选获得了分泌AEE091抗体的杂交瘤细胞株。AEE091抗体能特异识别HBA2抗原,因而其在HBA2的功能研究和珠蛋白生成障碍性贫血筛查等方面具有应用价值。
【关键词】 地中海贫血
Preparation and Identification of Monoclonal Antibody against Homo Sapiens Hemoglobin alpha 2 (HBA2)
Abstract
This study was purposed to prepare and identify monoclonal antibodies (McAbs) against Homo sapiens hemoglobin alpha 2 (HBA2). Normal human fetal liver tissues were homogenized, and human liver nuclear proteins were isolated by centrifugation. The total human fetal liver nuclear proteins were used to immunize BALB/c mice for preparing McAbs by hybridoma technique. The McAbs specificity was identified by ELISA, Western blot, and immunohistochemistry. The antigen was identified by UniZAP expression library screening. The results showed that one hybridoma cell line, AEE091, secreting specific McAb against HBA2 was established. The Ig subclass of this McAb was IgG1 (κ). Data from immunohistochemistry assay showed that AEE091 could recognize human liver nuclear protein. Using AEE091 McAb, isolation of the protein antigen by IP revealed that AEE091 McAb could recognize 15 kD protein. Screening the
UniZAP XR premade liver cDNA library with AEE091 hybridoma cell supernatants demonstrated that AEE091 McAb specially reacted with HBA2. It is concluded that a hybridoma cell line stably secreting specific McAb against HBA2 is established. The specific McAb against HBA2 would be very useful for studying HBA2 function and screening thalassanemia.
Key words
Homo sapiens hemoglobin alpha 2; McAb; cDNA expression library; thalassanemia
J Exp Hematol 2007; 15(4):823-826
血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。人体内的血红蛋白由4个亚基构成,分别为2个α亚基和2个β亚基,血红蛋白的每个亚基由1条肽链和1个血红素分子构成,肽链在生理条件下会盘绕折叠成球形,把血红素分子包在里面,这条肽链盘绕成的球形结构又被称为珠蛋白。珠蛋白生成障碍性贫血(又称地中海贫血)是由于珠蛋白基因组织的多种突变或缺失,致使珠蛋白合成障碍,正常血红蛋白不能形成,使红细胞易被破坏,寿命缩短。珠蛋白生成障碍性贫血是一种对人类健康危害较大的遗传性疾病,在我国南方较为常见。正常成人红细胞所含主要血红蛋白A(α2β2)由2条α珠蛋白链和2条β珠蛋白链组成,其余2%-3%是血红蛋白A2(α2δ2),2%以下是血红蛋白F(α2γ2)。珠蛋白生成障碍性贫血的基因突变是异质、多态性的,加之纯合子、杂合子的差异,因而有非常不同的表现型。基因完全缺失或基因突变使1种或2种珠蛋白完全不能合成者,称为α、β或(αβ) 珠蛋白生成障碍性贫血;尚能部分合成者,称为α+、β+或(αβ)+珠蛋白生成障碍性贫血[1,2]。重型β珠蛋白生成障碍性贫血的HbA2通常减低,也有正常或升高的。轻型β珠蛋白生成障碍性贫血(A2型)的HbA2都轻度增高,HbA2的轻度增高是轻型β珠蛋白生成障碍性贫血的唯一阳性发现。传统的HBA2定量需经过HB电泳,计算,需要较长的时间且步骤繁琐[3,4]。因此,制备的HBA2单克隆抗体,可能为珠蛋白生成障碍性贫血的诊断提供一个快速,经济和准确的方法。
材料
免疫和筛选用胎肝核总蛋白,由本室制备。其它主要试剂和仪器包括:弗氏佐剂(Sigma公司产品),羊抗鼠IgGHRP(中山公司产品),蛋白酶抑制剂(Roche公司产品),BCA蛋白定量试剂盒(Pierce公司产品),PVDF膜(Amersham公司产品),ECL反应试剂盒(Amersham公司产品),DY89Ⅱ型电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司产品)。
胎肝核总蛋白抗原的制备
胎肝组织以每分钟700-750转制成匀浆,10克胎肝组织加40 ml匀浆缓冲液,以70900×g蔗糖密度梯度离心90分钟,离心后取沉淀物,获得胎肝核总蛋白,应用BCA法测定蛋白浓度。
鼠抗人单克隆抗体的制备
将胎肝核总蛋白1 mg与等体积弗氏完全佐剂混合后进行充分乳化,给小鼠多点皮下注射。首次免疫后4周加强免疫1次,1周后经尾静脉取血,分离血清,ELISA法测定效价。融合前3天进行加强免疫,取免疫小鼠的脾细胞与X653细胞进行细胞融合,采用杂交瘤技术制备单克隆抗体。
抗原的鉴定
免疫沉淀鉴定抗原 应用单克隆抗体从胎肝核总蛋白中免疫沉淀得到相应的抗原,并进行SDSPAGE电泳和Western blot分析。
筛选UniZAP XR人肝脏cDNA表达文库鉴定抗原取大肠杆菌XL1BLUE MRF'过夜培养菌接种于LB培养液中,37℃震荡培养至OD600为0.7左右, 300×g离心10分钟,用10 mmol/L的硫酸镁重悬细菌沉淀至OD600为0.5,取适当稀释的文库60 μl(含约50000个噬菌体)与600 μl重悬的XL1BLUE MRF'混匀后37℃温育20分钟,铺至150 mm的NZYLB平板上,42℃倒置培养至噬菌斑模糊可见,将浸泡过IPTG的NC膜覆盖表面,37℃继续培养3.5小时,用防水墨水定位后,剥离滤膜,进行常规Dot blot检测。在原位板上回收阳性克隆,用ExAssist辅助噬菌体进行体内剪切、测序及Western blot分析。
AEE091 单克隆抗体的鉴定
Western blot 分析 胎肝核总蛋白经SDSPAGE后,电转至PVDF膜上。用50 g/L脱脂奶粉室温下封闭1小时,然后加入AEE091杂交瘤细胞培养上清,室温下孵育2小时,用TBST缓冲液洗膜后,加入羊抗鼠IgGHRP抗体(1∶5 000稀释),室温下孵育1小时,TBST缓冲液洗膜后,用ECL法显色。
免疫组织化学鉴定 用丙酮固定的冰冻胎肝组织切片,用PBST浸洗5分钟后每个组织片滴加25 mg/L的亲合素(avidin) 50 μl,室温孵育15分钟,滴加3% H2O2甲醇,室温孵育15分钟。滴加正常羊血清室温下封闭30分钟,加入杂交瘤AEE091的培养上清液,4℃孵育过夜。用PBS洗片后加入羊抗鼠IgGHRP,37℃孵育30分钟,用PBS洗片后进行DAB显色,苏木素复染,返蓝后封片。
结
果
胎肝核总蛋白抗原
胎肝组织匀浆经70900×g蔗糖密度梯度离心沉淀,获得了胎肝核总蛋白 80 mg。
鼠抗人单克隆抗体
应用细胞融合、ELISA间接筛选和克隆化,获得了鼠抗人胎肝核总蛋白阳性抗体AEE091,其亚类(型)为IgG1(κ)。
抗原的鉴定
Western blot和免疫沉淀鉴定 Western blot 结果表明,AEE091 McAb识别该分子量为15 kD的蛋白(图1)。应用AEE091 McAb从胎肝核总蛋白中免疫沉淀,得到相应的抗原,经SDSPAGE电泳和Western blot 分析表明,AEE091 McAb免疫沉淀得到了分子量为15 kD的蛋白。
筛选UniZAP XR人肝脏cDNA表达文库鉴定抗原 用获得的AEE091的细胞培养上清对人肝脏cDNA表达文库进行第一轮的筛选,得到了阳性噬菌斑4个(图2 A)。取阳性噬菌斑进行第2轮筛选,得到了单克隆的阳性噬菌斑10个(图2 B)。分离2个独立的阳性克隆进行体内剪切并转化入大肠杆菌中,将得到的阳性克隆进行诱导表达,菌体蛋白经Western blot鉴定,AEE091 McAb能识别分子量为15 kD的表达蛋白。测序结果表明,阳性克隆插入基因起始位置为HBA2的前导肽,距起始密码子ATG10bp(图3)。因此,阳性克隆的AEE091识
别的蛋白为HBA2,并推定阳性克隆中插入的基因为HBA2的全长。
AEE091单克隆抗体的免疫组织化学鉴定
免疫组织化学结果显示,鼠抗人HBA2 单克隆抗体AEE091识别的抗原主要定位于胎肝细胞核中(图4)。
讨
论
本研究在制备抗HBA2单克隆抗体中并没有采用将已知抗原HBA2免疫动物获得相应单克隆抗体这样的传统路线,而是采用通过胎肝核总蛋白混合免疫小鼠,得到多株单克隆抗体,然后将这些抗体进行进一步的鉴定,筛选人肝脏cDNA表达文库,确定其相应抗原的方法,成功地制备出了抗HBA2的单克隆抗体。因为免疫所用的抗原是天然的蛋白,通过这种方法制备的抗体具有识别天然蛋白的特征,有利于抗体的进一步应用。采用该方法制备抗体效率高,可以在短时间内制备大量的针对不同抗原的单克隆抗体,通过Western blot分析单克隆抗体AEE091,表明其具有很好的特异性。应用该抗体进行免疫沉淀,可以得到相应的抗原,该抗原正是免疫所用的天然蛋白抗原。应用单克隆抗体AEE091对人肝脏cDNA表达文库进行筛选,所获得的2个阳性克隆经过测序,比对,最终鉴定AEE091所识别的抗原为HBA2。免疫组织化学检测结果显示,单克隆抗体AEE091识别的抗原HBA2定位于胎肝脏细胞核中。岳秀玲等[5]应用抗血红蛋白的抗体检测尿中血红蛋白,结果显示单克隆抗体检测疾病具有灵敏度高,特异性好的特点,因此所制备的抗HBA2抗体AEE091将成为研究HBA2的有利工具。
参考文献
1赵永忠,徐湘民,徐钤. 非缺失型α地中海贫血的分子基础. 中华医学遗传学杂志,1996; 13: 292-293
2叶应妩,王毓三主编. 全国临床检验操作规程. 第二版. 南京:东南大学出版社. 1997: 58-61
3Kalleas C, Tentes I, Margaritis D, et al. Effect of HbS in the determination of HbA(2) with the TOSOH HLC723G7 analyzer and the HELENA BetaThal Quik column kit. Clin Biochem, 2007; 40: 242-247