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齧齒動物血生化項目(mù)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(lèi)、蛋白質和各種(zhǒng)酶等物質濃度的檢測。這些檢測項目的變化一般都與特定器(qì)官的功能有關,對評估實驗(yàn)動物健康狀態以(yǐ)及驗證實驗動物造模是否成功等,都具(jù)有重要(yào)指導(dǎo)意義。由於血生化涉及項目較多,本(běn)號將分兩篇對其進(jìn)行介紹。
絕大多數血生化檢(jiǎn)測都可以用血清或肝素血漿樣本檢測,兩者的檢測結果會有差(chà)異,但這(zhè)種差異並無臨(lín)床意(yì)義。然而,對於需要長期監測(cè)動物,相同指標應在監測周期內(nèi)選擇相同樣本進行檢(jiǎn)測(cè)。樣本的(de)保存和抗凝(níng)劑的使用(yòng)均應根據不同的檢測項目進行選擇。此外(wài),樣本采集(jí)的質量可直接影響檢測結果。
對(duì)於大多數血生化項目,樣本應在(zài)采集後及時(shí)檢測,如不能及時檢測,3天(tiān)內可(kě)4℃或冷凍(-20℃或更低溫度)保存;若保存時長超出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(xiàng)目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、鉀(jiǎ)、鈉離子(zǐ)避免使用含銨(ǎn)鹽類抗凝劑(jì)進行檢測;穀丙轉氨(ān)酶(méi)、肌酸激酶和(hé)總蛋白避免使用枸櫞酸鈉抗凝劑進行檢測。本文僅列出部分生化項的抗凝劑選擇,更多信息可參考WHO 2002年發布(bù)的《實驗室(shì)檢查中抗凝劑的使用》。
齧(niè)齒動物尤其實(shí)驗大小鼠的血生化參考範(fàn)圍,目前仍沒(méi)有建立標準參考。這與實驗大小鼠的(de)品係眾多有關。已有文獻證明,不(bú)同品係的(de)小鼠血生化會有差異。並且(qiě)血生(shēng)化的結果與動物的年齡(líng)和性別等因素相關。另外,由於不(bú)同機構使用的檢測方法不(bú)同,如幹式生化(huà)分析儀和濕式生(shēng)化分析儀,且使用試劑盒品牌不同、試劑盒檢測原理不同等,均會導致結(jié)果不同。這些(xiē)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,目前(qián)可查到的參考範圍,均應根據內部情況進(jìn)行參考。
蛋白質與肝膽功能(néng)檢測
1. 總蛋白(bái)(Total protein, TP)
血液等體液中的蛋白質種類(lèi)眾多,但目前尚無一(yī)種常規檢測技術可以對(duì)體液(yè)中各種類型蛋白質總量進行準確測定。因此,臨床對體液中總蛋白質測定通常是(shì)假設(shè)所有的體液蛋白質均是單純蛋白質,且各種體液蛋白與化學試劑(jì)的反應性均一致。基於以上兩個假設,目前測定(dìng)總蛋(dàn)白最常用的方法(fǎ)有雙縮脲法和紫外分光光度法。血清中的總(zǒng)蛋白實際檢測的是除纖維蛋白原以外的成分,因此用血漿測定總蛋白較血清測定值偏高。
總蛋白(bái)的濃度主要反應(yīng)肝髒合成(chéng)功能和腎(shèn)髒病變造成蛋白質丟失情況(kuàng),可以用來(lái)判斷機體的水合狀態,脫水的動物總(zǒng)蛋白濃度會相對升高,即高蛋(dàn)白血症。當動(dòng)物出現慢性肝(gān)髒疾病、骨髓瘤、自身(shēn)免疫性疾病、慢性炎症和感染等(děng),會導致TP和球蛋白同時升高。
過度水(shuǐ)合動物總蛋白濃度(dù)會相對降低,即低蛋白血症,此時動物(wù)可能(néng)會出現浮腫、胸腔或腹腔積液。TP和白蛋白同時降低常見於肝功能受損導(dǎo)致蛋白(bái)質合成減少、營養不良、蛋白丟失過多、消耗增加等病理性因素。
2. 白蛋白(bái)(Albumin, ALB)
ALB由(yóu)肝實質 細胞合成分泌,是血漿中含量最多的蛋白質,大部分動物(wù)的白蛋白(bái)占血漿蛋白的35%~50%。ALB是動(dòng)物機體內重(chóng)要的營養蛋白(bái),參與維持內環境穩定,也是(shì)血漿中多種物(wù)質的主要轉運蛋白。當出現炎性疾病(bìng)、漿細(xì)胞瘤、淋巴瘤、腎小球腎炎、營養(yǎng)不良、過度水合等,均會(huì)導致齧齒動物出現血(xuè)清白蛋白的降低;ALB升高則多見於脫(tuō)水動物。
3. 球蛋白(Globulin,GLB)
球(qiú)蛋(dàn)白可以分為α球蛋白、β球蛋白和(hé)γ球蛋白,大多數α球蛋白和β球蛋白由(yóu)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分(fèn)別是高密度脂蛋白(bái)和極(jí)低密度脂蛋白;β球蛋白包括補體(tǐ)(C3、C4)、轉鐵(tiě)蛋白和鐵蛋白;γ球蛋白(即(jí)免疫球蛋白)包括IgG、IgD、IgE、IgA和IgM。
球蛋白的(de)濃度一般通過總蛋(dàn)白與白(bái)蛋白的差值來進行(háng)計算。球蛋白減少主要由於合(hé)成減(jiǎn)少,如使用免疫抑製劑;球(qiú)蛋白的增加多見於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(bái)蛋白/球(qiú)蛋白(bái)(A/G)
白球比應結合蛋白質指標進行分析,不(bú)同種類、品係(xì)、年齡、性別動物的白球比都有差異,很多(duō)病理狀(zhuàng)態會改變白球比。當白蛋白(bái)和(hé)球蛋白均變化時,如出血導致白蛋(dàn)白和球蛋白丟失、脫水導致球蛋白和(hé)白蛋白增加時,A/G比(bǐ)值將變化不大(dà)或保持在正常範圍內;當其中一個數(shù)值發生變化且占主導時,那麽A/G比值將發生異常(cháng),如免疫球蛋白的產生導致A/G比值(zhí)降低、免(miǎn)疫球蛋白缺乏導致A/G比(bǐ)值增高(gāo)。在臨床上,ALB、TP、GLB和(hé)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肝(gān)細胞損傷指標(biāo),也是中間(jiān)代謝的(de)關鍵酶。ALT主要存在於肝髒(zāng),但也廣泛存(cún)在於腎髒、心肌、骨骼肌、胰(yí)腺等組織中,這些組織出現損傷或壞死,也會導致血清ALT水平升高。由於ALT主要存在於細胞質,釋放比較容易,因此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(shāng)12h內升高,並在24~48h內達到峰值,除非存在慢(màn)性肝損傷,一(yī)般情況下血清(qīng)ALT水(shuǐ)平會在幾周內恢複(fù)正常。比(bǐ)較特殊的是,豚鼠中ALT活性較低,因此ALT不適合用來作為(wéi)判斷其肝損傷的標誌物。
目前已發現在人類、大小鼠(shǔ)和(hé)狗(gǒu)中,ALT具有兩種亞型,分別(bié)為ALT1和ALT2,其中ALT1主要在腎髒、肝髒、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被認為是脂肪變性的標誌物。ALT亞型的區分(fèn)可以更精準反應器官損傷情況,但目前ALT分(fèn)型的檢測尚未廣泛應用在實驗動(dòng)物檢測中。
6. 穀草轉氨酶(Aspartate aminotransferase, AST)
AST主要存在於肝(gān)細(xì)胞內,在(zài)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(de)AST約占總(zǒng)AST活(huó)性18%。此外,AST也存在於其他組織中,如心髒、骨骼(gé)肌、腎髒(zāng)、胰腺等,這些組織損傷或壞死時,血清中AST也(yě)會升高。AST水平(píng)升高(gāo)表示非特異性肝髒損傷,齧齒動物在應激狀態或肌內(nèi)注射也可能導致AST升高,AST升高應先檢(jiǎn)查血清或血漿樣本是否溶血,結合肌酸激酶水平,排除(chú)是否為肌肉損傷導致AST升高,上述原因排除後,方可考(kǎo)慮為肝損傷(shāng)導致AST升高。
7. 堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase, ALP)
ALP是一組在酸性條件下水解(jiě)磷酸(suān)單酯類化合物的酶(méi),在(zài)許多組織中存在其同工酶,尤其是肝膽係(xì)統、骨骼內的成骨細胞、軟骨(gǔ)內的成軟骨細胞、腸道(dào)細胞。ALP水(shuǐ)平與齧齒類動物的年齡及性別(bié)具有相關性,處於(yú)生長期的未成年動物ALP水平較高,隨著動物年齡的增長,ALP水平明顯降低;且大多數雌性動物ALP水平低於雄(xióng)性動物。而ALP的病理性(xìng)升高則常見於發(fā)生(shēng)肝膽疾病、骨骼疾病、惡性腫瘤時的動物。
8. γ-穀(gǔ)氨酰轉(zhuǎn)移酶(Gamma-glutamyltransferase, GGT)
GGT存在於許多組織中,包括腎髒(zāng)、胰腺、腸道和肌細胞。GGT升高(gāo)多見於動物發生肝髒疾病、膽管阻塞以及急性胰腺炎等(děng)。需要注意的是,GGT在腎髒中濃(nóng)度最高,但發生腎髒疾病時,GGT的增加並不明顯,這是因為GGT會從受損的管狀上皮細胞中釋放到尿液中,而不是血(xuè)液中。
9. 膽紅(hóng)素(Bilirubin, Bil)
膽紅素(sù)是一(yī)種(zhǒng)不可溶性分子,由脾髒內巨噬細胞降解血紅(hóng)蛋白產生,是各種含血紅素蛋白中的血(xuè)色素在一些係列酶作用下的(de)降解(jiě)產(chǎn)物,與脂類的消化吸收及黃疸(da)形成具有重要關係。膽紅素在光照下分解,因此,樣本應避光保存以保證結果準確性。當動物出現膽汁運輸(shū)障礙或腸道吸(xī)收不(bú)良時,會導致膽紅素降低;當動物出現溶血性疾病導致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(dòng)物的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)原料在肝細胞中合成,由肝源性分(fèn)子(zǐ)組成,並主要與牛磺酸結(jié)合。膽汁酸可(kě)以促進脂類的消化吸收、調節膽固醇的代謝以及促(cù)進膽汁分泌。當動物出現肝(gān)功能受損、膽道阻塞(sāi)等疾病時,均會(huì)導致膽汁酸水平增加。
腎髒功能檢測
1. 尿素(sù)(Urea)
尿素是哺乳動(dòng)物蛋白質代謝的(de)主要終末(mò)產物,可自(zì)由濾過腎小球,當腎實質受損時,腎小(xiǎo)球濾過(guò)率下降,血尿素濃度會升高(gāo),因此(cǐ)可以通過測定尿素水平來評估腎功能。需要注意的是(shì),產尿酶菌(如金黃色葡萄球(qiú)菌/變形杆菌屬/克雷伯菌屬)汙染的血液樣本可導致尿素分解,導致尿素水平下降,為避免這種情(qíng)況,樣本采集後應及時進行檢測,如不能及時檢(jiǎn)測,應將樣本放置在冰箱(xiāng)冷藏中保(bǎo)存。另外不同性別及年(nián)齡差異,也會(huì)影響尿素水平(píng),隨著動(dòng)物年(nián)齡增長,尿素水(shuǐ)平會(huì)呈(chéng)現下降趨勢(shì)。尿素的增加多見於高(gāo)蛋白飲食、脫水以及腎功能(néng)衰竭等。
2. 肌(jī)酐(Ceatinine, Crea)
血肌酐經(jīng)腎小球濾過進(jìn)入原尿,並(bìng)且不被腎小管重新吸收,機體內肌酐(gān)應保(bǎo)持恒(héng)定,因此測定血肌酐水(shuǐ)平可以用來評估腎功能。但是和尿素一樣,肌酐不是腎功(gōng)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(yú)動物營養不良、貧血等。
3. 尿酸(Uric acid, UA)
尿酸(suān)是嘌呤堿基代(dài)謝產物,主(zhǔ)要存在於肝髒中,小部分可經肝(gān)髒隨膽汁排泄。尿酸可自由濾(lǜ)過腎小球,也可腎小管排泄。因此(cǐ),排(pái)除外源性尿酸幹擾,血尿酸可反映腎小球濾過功能和腎小管重吸(xī)收功能。當機體(tǐ)出現(xiàn)急性或慢性腎炎、多發性骨髓瘤等均(jun1)會導致UA升高;肝髒壞死、肝功能衰竭等(děng)病理原因則(zé)會導致UA降低。