神經及精神疾病的生物化學檢驗

關于神經及精神疾病的生物化學檢驗第1頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述第二節(jié)神經及精神疾病的生物化學檢驗項目與檢驗方法第三節(jié)

臨床生物化學檢驗項目在神經精神疾病診治中的應用目錄第2頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述第3頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月4神經系統中樞神經系統腦脊髓周圍神經系統腦神經(12對)脊神經(31對)內臟神經第4頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、血腦屏障和腦脊液

血腦屏障（blood-brainbarrier，BBB）是指腦毛細血管壁與神經膠質細胞形成的血漿與腦細胞之間的屏障和由脈絡叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，其具有阻止某些物質（多為有害物質）由血液直接進入腦組織的作用，對維持中樞神經系統正常生理狀態(tài)具有重要生物學意義。血腦屏障和腦脊液第5頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）血腦屏障血腦屏障的物質基礎是腦毛細血管。

腦毛細血管內皮細胞間緊密“焊接”；毛細血管內皮細胞外的基底膜是連續(xù)的；毛細血管壁外表面積的85%都被神經膠質細胞的終足所包繞。第6頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月物質通過血腦屏障的方式

血腦屏障是具有類脂膜性質的擴散屏障，其滲透性受流體靜壓、滲透性梯度、脂溶性、電離程度及胞膜孔徑等影響。血液中的溶質通過血腦屏障有4種方式被動轉運主動轉運載體運輸其他第7頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）被動擴散

血漿中的蛋白質及與蛋白質結合的物質不易通過血腦屏障，如血中與轉運蛋白結合的甲狀腺激素、金屬離子及藥物等。而乙醇、麻醉劑普魯卡因和利多卡因、煙堿等脂溶性物質則可擴散通過。物質通過血腦屏障的方式第8頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）載體運輸

腦毛細血管內皮細胞膜上存在多種物質轉運的載體，多種糖類尤其是葡萄糖、氨基酸、嘌呤、核苷、激素等物質可通過此途徑跨血腦屏障轉運。物質通過血腦屏障的方式第9頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）主動轉運

K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子物質通過主動轉運從血液透過血腦屏障進入腦組織。物質通過血腦屏障的方式第10頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月物質通過血腦屏障的方式（4）其他

腦毛細血管內皮含有調節(jié)運輸的特定酶形成的酶屏障。如單胺氧化酶降解并阻止5-羥色胺進入腦組織。第11頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月物質通過血腦屏障的方式

腦外傷、出血、梗死、缺氧、炎癥、腫瘤等可使血腦屏障遭到破壞；血管內皮細胞的緊密連接程度破壞，局部毛細血管通透性增高，使蛋白及大分子物質、離子、細菌、病毒等通過血腦屏障進入腦組織。第12頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）腦脊液

腦脊液的概念

腦脊液的生成

蛛網膜下腔

腦室脈絡叢

蛛網膜粒靜脈系統

腦脊液（cerebrospinalfluid，CSF）

腦脊液是充滿在各腦室、蛛網膜下腔和脊髓中央管內的無色透明液體。0.3ml/min，日分泌量約400-500ml第13頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月腦脊液的功能

腦脊液的性狀和成分發(fā)生改變；腦脊液的循環(huán)路徑受阻，顱內壓力將增高。腦脊液的改變

緩沖壓力，保護腦組織；為腦組織提供營養(yǎng)，運走代謝產物；維持腦組織的滲透壓及酸堿平衡；調節(jié)顱內壓力。

腦脊液的變化第14頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、神經組織的代謝

神經組織的生物化學代謝是研究神經、精神活動的物質基礎，任何神經、精神活動如學習與記憶、情緒與行為以及神經組織的發(fā)育與退化等，均與神經系統的物質代謝有關第15頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月三、神經精神病變的生物化學機制神經變性?。╪eurodegenerativedisorder）指以神經元變性為主要病理改變的一類慢性疾病，可累及大腦、小腦、腦干和脊髓等不同部位。其特點是CNS某種或某些特定部位神經元進行性變性以至于壞死，可伴有胞質內結構紊亂，但無炎癥或異常物質堆積第16頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月1.基因突變2.神經遞質的異常3.鈣離子通道異常開放

4.能量代謝缺陷5.自由基分子代謝異常生物化學機制三、神經精神病變的生物化學機制第17頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月與神經變性病理相關重要生物化學環(huán)節(jié)及過程基因突變研究顯示：遺傳物質的改變可能是部分神經變性病最根本的原因?；蛲蛔兊鞍踪|分子結構或表達發(fā)生改變代謝或功能改變神經細胞變性乃至死亡。第18頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月神經遞質與神經生長因子神經遞質的概念

神經元之間或神經元與靶細胞之間發(fā)揮信號傳遞作用的特定化學物質。中樞神經遞質的分類

神經遞質（neurotransmitter）

膽堿類兒茶酚胺類吲哚類氨基酸類多肽類氣體類第19頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)神經及精神疾病的生物化學檢驗項目與檢驗方法第20頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月腦脊液蛋白質1腦脊液葡萄糖2腦脊液氯化物3腦脊液酶類4腦脊液中常用神經遞質和神經肽5第二節(jié)神經及精神疾病的生物化學檢驗項目與檢驗方法第21頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、腦脊液蛋白質

正常CSF中的蛋白質80%以上來源于血漿，通過血腦屏障的超濾作用進入，其中80%為白蛋白，20%為球蛋白。

無色透明；比重1.004～1.007；蛋白質含量200～400mg/L；葡萄糖含量2.5～4.4mmol/L；除含有較血漿多的鎂和氯外，其他離子成分均比血漿低；分泌速度為0.3～0.4ml/min，每天產生約600～700ml，每天的轉換率為4～5次。第22頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）

腦脊液總蛋白測定項目檢測依據CSF蛋白質總量隨年齡增長而增加，但新生兒較高，可達1g/L，早產兒可達2g/L。正常成人＞450mg/L時，一般是由于血腦屏障損傷或顱內病變導致的生成增加的病理性增高，如感染、出血、占位性病變、蛛網膜黏連及多次電休克治療等。第23頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月臨床意義化膿性腦膜炎、流行性腦膜炎蛋白質含量為3.0-6.5g/L。結核性腦膜炎刺激癥狀期蛋白質含量為0.3-2.0g/L，壓迫癥狀期為1.9-7.0g/L，麻痹期為0.5-6.5g/L；腦炎蛋白質含量為0.5-3.0g/L。（一）

腦脊液總蛋白測定第24頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月檢測原理腦脊液蛋白測定與血清中蛋白測定的方法基本相同，參見第六章。參考區(qū)間不同部位的腦脊液蛋白質含量不同。腦室液為50-150mg/L，腦池液為100-250mg/L，腰池液為150-450mg/L。應用評價腦脊液蛋白質總量的檢測是臨床上診斷神經及精神疾病的重要手段，也是最常用的檢驗項目。（一）

腦脊液總蛋白測定第25頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）急性脊髓炎的鑒別（2）結核性腦膜炎與腦腫瘤的鑒別（3）其他疾病的鑒別鑒別診斷第26頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月成人腦脊液蛋白的電泳組分及其變化的臨床意義蛋白組分腦脊液（%）血清（%）臨床意義前清蛋白2%-6%微量↑：帕金森病、腦外傷、腦積水、腦萎縮等降低：腦膜炎及其他腦內炎癥清蛋白44%-62%56%↑：腦腫瘤、椎管阻塞、腦出血、腦梗死降低：腦外傷α1-球蛋白4%-8%4.50%↑：腦膜炎、脊髓灰質炎α2-球蛋白5%-11%9.50%↑：腦腫瘤降低：腦外傷急性期β球蛋白13%-26%12%↑：肌萎縮和帕金森病等退行性變γ-球蛋白6%-13%18%↑：感染、多發(fā)性硬化、脫髓鞘疾病、癲癇（二）腦脊液蛋白質電泳第27頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月29（三）腦脊液蛋白指數

白蛋白指數=CSF白蛋白mg/L血清白蛋白g/LIgG和白蛋白比率=免疫球蛋白指數CSFIgGmg/L×血清白蛋白g/LCSF中白蛋白mg/L×血清IgGg/LCSF中IgGmg/L

CSF中白蛋白mg/L反映血腦屏障功能指數<9時，血腦屏障無損害；指數914，有輕度損害；指數1530，有中度損害；指數31100，嚴重損害；指數>100，表明屏障完全崩潰。

診斷脫髓鞘疾病反映鞘內IgG合成=第29頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月30特異性蛋白檢測

β-淀粉樣蛋白；AD形成和發(fā)展的關鍵因素髓鞘堿性蛋白：含量增高是急性腦實質損傷和脫髓鞘改變的特異性生化指標。腦白質損害，尤其是多發(fā)性硬化病人增高；膠質纖維酸性蛋白：含量升高可見于腦星形細胞病、Alzheimer型癡呆、神經膠質瘤及海綿狀腦病等；第30頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月31

S100蛋白：腦出血、脊髓壓迫癥、Alzheimer’s疾病、缺血性腦血管病、經腫瘤、病毒性腦炎及多發(fā)性硬化病人該蛋白增高；膠質細胞破壞的可靠指標寡克隆區(qū)帶：是檢測中樞神經系統亞急性、慢性炎性病變鞘內免疫球蛋白合成的最可靠指標。Tau蛋白：主要來自壞死的神經細胞，見于AD第31頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腦脊液葡萄糖檢驗項目CSF中葡萄糖含量取決于以下因素血液葡萄糖的濃度、血腦屏障的通透性、CSF中葡萄糖的酵解程度、攜帶運轉系統的功能等。病理狀態(tài)下，CSF中葡萄糖有不同程度的變化。如腦膜腫瘤細胞大量消耗葡萄糖，特別是化膿性腦膜炎患者其CSF中葡萄糖因細菌大量消耗，含量明顯降低或消失；而病毒性腦膜炎無明顯下降。故測定CSF中葡萄糖濃度，可用于細菌性和病毒性腦膜炎鑒別，以及腦膜腫瘤等的輔助診斷。第32頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腦脊液葡萄糖測定臨床意義CSF葡萄糖含量減低見于腦部細菌性或真菌性感染：急性化膿性腦膜炎、結核性腦膜炎、隱球菌性腦膜炎。腦寄生蟲?。耗X囊蟲病、錐蟲病、血吸蟲病、肺吸蟲病、弓形體病等。腦膜腫瘤彌散性腦膜腫瘤浸潤時減低甚至消失，低血糖低血糖昏迷、胰島素過量神經梅毒梅毒性腦膜炎和麻痹性癡呆第33頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腦脊液葡萄糖腦脊液葡萄糖含量增高見于腦或蛛網膜下腔出血因血液葡萄糖進入腦脊液丘腦下部損害急性顱腦外傷、一氧化碳中毒、缺氧性腦病、感染中毒性腦病、腦炎、腦出血（尤其是腦室出血）、彌漫性腦軟化等，因丘腦下部損害，影響碳水化合物代謝急性腦外傷和中毒等影響腦干糖尿病或靜脈注射大量葡萄糖后、精神分裂癥等早產兒和新生兒第34頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月檢測原理腦脊液葡萄糖測定與血清葡萄糖測定的方法相同。參考區(qū)間正常CSF中葡萄糖含量約為血糖的60%-70%。正常成人腰穿CSF葡萄糖含量為2.5-4.5mmol/L二、腦脊液葡萄糖第35頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月項目檢測依據CSF中氯化物含量較高，約為血漿濃度的1.2-1.3倍，這有利于維持CSF和血漿滲透壓的平衡。在某些疾病狀態(tài)下CSF氯化物濃度可能會發(fā)生改變，而腦炎、良性淋巴細胞性腦膜炎、神經梅毒以及其他各種非細菌性炎癥與腦腫瘤等，CSF氯化物含量變化不明顯。三、腦脊液氯化物第36頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月檢測原理CSF氯化物定量檢驗方法與血清氯化物檢驗方法相同。參考區(qū)間正常成人腦脊液氯化物的參考區(qū)間為120-130mmol/L，嬰兒為110-130mmol/L三、腦脊液氯化物第37頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月38四、腦脊液酶類檢測酶種類臨床意義LDH及同工酶↑：癲癇、腦腫瘤、癡呆、腦膜炎、腦積水、肌萎縮側束硬化、腦血管性疾病及腦外傷等。AST↑：癡呆、癲癇、腦外傷、小腦病變、腦腫瘤、周圍神經病及多發(fā)性硬化等。溶菌酶↑：化膿性腦膜炎、腦瘤或血腦屏障破壞和結核性腦膜炎降低病毒性腦炎。酸性磷酸酶↑：腦萎縮、腦腫瘤、腦膜炎及多發(fā)性硬化等核糖核酸酶↑：癲癇、腦腫瘤、癡呆、脫髓鞘性疾病及腦膜等。第38頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月39酶種類臨床意義多巴胺-β-羥化酶↑：精神分裂癥降低：老年性癡呆患者乙酰膽堿酯酶↑：癲癇患者降低：阿爾茨海默病假膽堿酯酶↑：阿爾茨海默病β-葡萄糖苷酶↑：脫髓鞘性疾病、糖尿病性神經病、癲癇、腦瘤及細菌性腦膜炎第39頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月40

特殊酶類的測定

神經元特異性烯醇化酶

CSF中NSE含量的改變是神經元損傷的特異性生物化學標志，檢測方法有酶活性和質量測定兩種。在腦梗死、癲癇、顱內高壓等中樞神經損害時，NSE含量均增加。

腦型肌酸激酶同工酶CK-BB主要分布在腦內神經元，是神經損傷的另一個特異性生物化學標志，檢測方法有酶活性和質量測定兩種。在腦梗死、腦出血、外傷及顱內高壓時可持續(xù)增高。第40頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月五、腦脊液中常用的神經遞質和神經肽生物胺、氨基酸與肽類腦脊液中常用的神經遞質和神經肽主要有3類：

神經遞質對中樞神經系統功能及人的精神活動起著重要的作用，某些神經系統的疾病及精神病可表現出神經遞質代謝的變化；臨床上檢測神經遞質及其代謝物對其診斷具有一定的意義；有時也可以進行遞質相關受體的分析判定神經系統的功能。第41頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月42腦脊液中主要神經遞質及其代謝產物的檢測常用神經遞質檢查：檢測物質檢測方法參考值范圍臨床意義多巴胺（DA）HPLC、電化學(2.19-0.60)mol/L增高：精神分裂癥降低：帕金森病，癲癇高香草酸（HVA）HPLC(1.73-0.30)mol/L同上5-羥色胺（5-HT）HPLC(0.88-0.07)mol/L降低：帕金森病，癲癇，精神分裂癥5-羥吲哚乙酸（5-HIAA）HPLC(0.44-0.13)mol/L增高：外傷-內啡肽（-EP）RIA、ELISA(196-18)mg/L升高：精神分裂癥P物質RIA(160-14)mg/L降低：阿爾茲海默病生長抑素（SS）RIA(29.49-4.47)ng/L降低：帕金森病第42頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)

臨床生物化學檢驗項目在神經精神疾病診治中的應用第43頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月一、帕金森病概況

臨床特征是靜止性震顫、肌強直、運動遲緩和姿勢反射障礙；主要的病理和生化改變?yōu)楹谫|致密部廣泛、進行性多巴胺能神經元變性及紋狀體多巴胺的缺失。

帕金森?。≒arkinsondisease，PD）氧化應激；谷氨酸毒性；線粒體功能障礙；遺傳因素。發(fā)病機制第44頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月多巴胺（Dopamine，DA）高香草酸（Homovanillicacid，HVA）

5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）

5-羥吲哚乙酸（5-HIAA）生物化學變化DAHVA生物化學指標

神經遞質的代謝變化：單胺類（特別是DA）的代謝缺陷分子生物學變化：PARK1-PARK10等10個單基因與該病的發(fā)生有關。神經遞質的生成第45頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月帕金森病第46頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月二、阿爾茲海默病(Alzheimer，sDisease,AD)概況

又稱老年性癡呆，是一種中樞神經系統原發(fā)性退行性變性疾病，神經影象：全腦萎縮神經病理：鏡檢可見-淀粉樣軸突斑塊，神經細胞內纖維糾纏。

免疫假說；中樞膽堿能系統功能低下假說；遺傳因素；代謝失常。發(fā)病機制第47頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月

神經遞質的變化：

AD患者腦中膽堿能神經元減少或膽堿代謝紊亂，進而導致腦脊液中乙酰膽堿酯酶（AchE）活性顯著降低。

β-淀粉樣蛋白：β-淀粉樣蛋白（β-amyloidprotein）也叫βA4蛋白，是由40-42個氨基酸構成的多肽。從神經炎斑中分離的淀粉樣蛋白與AD患者腦血管斑分離的β-蛋白屬同系物。生物化學指標

第49頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月與神經原纖維纏結形成相關成分檢測1.T形蛋白（proteintau）和Alz68

T形蛋白是一種微管狀結合蛋白，有多種同型物，在AD患者腦中T形蛋白及其同型物質被異常磷酸化，在NFT中也可見被異常磷酸化的高分子量神經元絲狀物的積聚。Alz68則是與T形蛋白形成有密切聯系的物質，AD患者腦中T形蛋白和Alz68含量增多2.泛素

泛素是NFT重要蛋白組成成分，是由76個氨基酸組成的多肽，具有高度恒定性，與蛋白質的二價修飾有關，是一種與其他結構蛋白變性有關的蛋白。AD患者腦中泛素水平增高。第50頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月肝豆狀核變性（威爾森?。└味範詈俗冃裕╤epatolenticulardegeneration，HLD）是一種常染色體隱性遺傳病，是由于基因突變引起銅藍蛋白（ceruloplasmin，CP）合成障礙或膽道銅排泄障礙，導致銅代謝異常疾病。1912年由Wilson首次報道，故又稱Wilson病。正常成人每天從食物中吸收的Cu2+約2.0-4.0mg，吸收入血的Cu2+先與白蛋白疏松結合，90%-98%被運送至肝內與α-球蛋白牢固結合成銅藍蛋白；僅有約5.0%與白蛋白或組氨酸結合，其余大部分經膽道系統排泄，很少由尿排出。第51頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月血清銅藍蛋白和銅氧化酶活性的檢測血清銅和尿銅的檢測肝銅的測定和肝銅染色第52頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月（Huntingtondisease，HD）一種常染色體顯性遺傳病，其發(fā)病率為1/10000。

臨床表現：

進行性舞蹈樣徐動癥

強直，癡呆

通常伴有癲癇亨廷頓病第53頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月診斷和試驗：陽性家族史特征性臨床表現HD基因的檢測患者第4號染色體短臂（4p16.3）上的Huntington基因發(fā)生變異，產生了變異的蛋白質，該蛋白質在細胞內聚集，形成大分子團，影響神經細胞的功能。亨廷頓病第54頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月亨廷頓病腦脊液的生物化學檢測亨廷頓病患者腦內γ-氨基丁酸（GABA）減少，膽堿能神經活動受抑制，而多巴胺能神經活動過度，故檢測可發(fā)現患者CSF中γ-氨基丁酸、Ach含量下降，多巴胺水平可能增高但患者血清、腦脊液、尿常規(guī)檢查一般無異常第55頁，課件共62頁，創(chuàng)作于2023年2月精神分裂癥概況

以思維、情感、行為之間的互不協調，以及精神活動脫離現實環(huán)境為主要特征的一類常見精神病。精神分裂癥(schizophrenia)

多巴胺、5-羥色胺、去甲腎上腺素等中樞神經遞質的代謝紊亂；神經肽和膽囊收縮素等神經內分泌紊亂；血腦屏障破壞。發(fā)病機制遺傳因