神經(jīng)及精神疾病的生物化學檢驗演示文稿第一頁，共57頁。（優(yōu)選）神經(jīng)及精神疾病的生物化學檢驗第二頁，共57頁。第一節(jié)概述第三頁，共57頁。神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)腦脊髓周圍神經(jīng)系統(tǒng)腦神經(jīng)(12對)脊神經(jīng)(31對)內(nèi)臟神經(jīng)4第四頁，共57頁。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(jīng)膠質(zhì)細胞形成的血漿與腦細胞之間的屏障和由脈絡(luò)叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，其具有阻止某些物質(zhì)（多為有害物質(zhì)）由血液直接進入腦組織的作用，對維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)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五頁，共57頁。（一）血腦屏障血腦屏障的物質(zhì)基礎(chǔ)是腦毛細血管。

腦毛細血管內(nèi)皮細胞間緊密“焊接”；毛細血管內(nèi)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(jīng)膠質(zhì)細胞的終足所包繞。第六頁，共57頁。物質(zhì)通過血腦屏障的方式

血腦屏障是具有類脂膜性質(zhì)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(zhì)通過血腦屏障有4種方式被動轉(zhuǎn)運主動轉(zhuǎn)運載體運輸其他第七頁，共57頁。（1）被動擴散

血漿中的蛋白質(zhì)及與蛋白質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)不易通過血腦屏障，如血中與轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)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(zhì)則可擴散通過。物質(zhì)通過血腦屏障的方式第八頁，共57頁。（2）載體運輸

腦毛細血管內(nèi)皮細胞膜上存在多種物質(zhì)轉(zhuǎn)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(zhì)可通過此途徑跨血腦屏障轉(zhuǎn)運。物質(zhì)通過血腦屏障的方式第九頁，共57頁。（3）主動轉(zhuǎn)運

K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子物質(zhì)通過主動轉(zhuǎn)運從血液透過血腦屏障進入腦組織。物質(zhì)通過血腦屏障的方式第十頁，共57頁。物質(zhì)通過血腦屏障的方式（4）其他

腦毛細血管內(nèi)皮含有調(diào)節(jié)運輸?shù)奶囟感纬傻拿钙琳?。如單胺氧化酶降解并阻?-羥色胺進入腦組織。第十一頁，共57頁。物質(zhì)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(nèi)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(zhì)、離子、細菌、病毒等通過血腦屏障進入腦組織。第十二頁，共57頁。（二）腦脊液

腦脊液的概念

腦脊液的生成

蛛網(wǎng)膜下腔

腦室脈絡(luò)叢

蛛網(wǎng)膜粒靜脈系統(tǒng)

腦脊液（cerebrospinalfluid，CSF）

腦脊液是充滿在各腦室、蛛網(wǎng)膜下腔和脊髓中央管內(nèi)的無色透明液體。0.3ml/min，日分泌量約400-500ml第十三頁，共57頁。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(nèi)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(chǎn)物；維持腦組織的滲透壓及酸堿平衡；調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓力。

腦脊液的變化第十四頁，共57頁。二、神經(jīng)組織的代謝

神經(jīng)組織的生物化學代謝是研究神經(jīng)、精神活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，任何神經(jīng)、精神活動如學習與記憶、情緒與行為以及神經(jīng)組織的發(fā)育與退化等，均與神經(jīng)系統(tǒng)的物質(zhì)代謝有關(guān)化學物質(zhì)代謝的基礎(chǔ)糖代謝蛋白質(zhì)和氨基酸代謝脂質(zhì)代謝核酸代謝第十五頁，共57頁。三、神經(jīng)精神病變的生物化學機制神經(jīng)變性?。╪eurodegenerativedisorder）指以神經(jīng)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(jīng)元進行性變性以至于壞死，可伴有胞質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)紊亂，但無炎癥或異常物質(zhì)堆積第十六頁，共57頁。1.基因突變2.神經(jīng)遞質(zhì)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(jīng)精神病變的生物化學機制第十七頁，共57頁。與神經(jīng)變性病理相關(guān)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(zhì)的改變可能是部分神經(jīng)變性病最根本的原因?；蛲蛔兊鞍踪|(zhì)分子結(jié)構(gòu)或表達發(fā)生改變代謝或功能改變神經(jīng)細胞變性乃至死亡。第十八頁，共57頁。神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)生長因子神經(jīng)遞質(zhì)的概念

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

神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）

膽堿類兒茶酚胺類吲哚類氨基酸類多肽類氣體類第十九頁，共57頁。第二節(jié)神經(jīng)及精神疾病的生物化學檢驗項目與檢驗方法第二十頁，共57頁。腦脊液蛋白質(zhì)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(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽5第二節(jié)神經(jīng)及精神疾病的生物化學檢驗項目與檢驗方法第二十一頁，共57頁。一、腦脊液蛋白質(zhì)

正常CSF中的蛋白質(zhì)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(zhì)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(chǎn)生約600～700ml，每天的轉(zhuǎn)換率為4～5次。第二十二頁，共57頁。（一）

腦脊液總蛋白測定項目檢測依據(jù)CSF蛋白質(zhì)總量隨年齡增長而增加，但新生兒較高，可達1g/L，早產(chǎn)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(nèi)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(wǎng)膜黏連及多次電休克治療等。第二十三頁，共57頁。臨床意義化膿性腦膜炎、流行性腦膜炎蛋白質(zhì)含量為3.0-6.5g/L。結(jié)核性腦膜炎刺激癥狀期蛋白質(zhì)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(zhì)含量為0.5-3.0g/L。（一）

腦脊液總蛋白測定第二十四頁，共57頁。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(zhì)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(yīng)用評價腦脊液蛋白質(zhì)總量的檢測是臨床上診斷神經(jīng)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二十五頁，共57頁。（1）急性脊髓炎的鑒別（2）結(jié)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二十六頁，共57頁。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(nèi)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(zhì)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(zhì)電泳第二十七頁，共57頁。第二十八頁，共57頁。（三）腦脊液蛋白指數(shù)

白蛋白指數(shù)=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(shù)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(shù)<9時，血腦屏障無損害；指數(shù)9

14，有輕度損害；指數(shù)15

30，有中度損害；指數(shù)31

100，嚴重損害；指數(shù)>100，表明屏障完全崩潰。

診斷脫髓鞘疾病反映鞘內(nèi)IgG合成=29第二十九頁，共57頁。特異性蛋白檢測

β-淀粉樣蛋白；AD形成和發(fā)展的關(guān)鍵因素髓鞘堿性蛋白：含量增高是急性腦實質(zhì)損傷和脫髓鞘改變的特異性生化指標。腦白質(zhì)損害，尤其是多發(fā)性硬化病人增高；膠質(zhì)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(jīng)膠質(zhì)瘤及海綿狀腦病等；30第三十頁，共57頁。

S100蛋白：腦出血、脊髓壓迫癥、Alzheimer’s疾病、缺血性腦血管病、經(jīng)腫瘤、病毒性腦炎及多發(fā)性硬化病人該蛋白增高；膠質(zhì)細胞破壞的可靠指標寡克隆區(qū)帶：是檢測中樞神經(jīng)系統(tǒng)亞急性、慢性炎性病變鞘內(nèi)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(jīng)細胞，見于AD31第三十一頁，共57頁。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(zhuǎn)系統(tǒng)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。第三十二頁，共57頁。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(jié)核性腦膜炎、隱球菌性腦膜炎。腦寄生蟲病：腦囊蟲病、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(jīng)梅毒梅毒性腦膜炎和麻痹性癡呆第三十三頁，共57頁。二、腦脊液葡萄糖腦脊液葡萄糖含量增高見于腦或蛛網(wǎng)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(chǎn)兒和新生兒第三十四頁，共57頁。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、腦脊液葡萄糖第三十五頁，共57頁。項目檢測依據(jù)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(jīng)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、腦脊液氯化物第三十六頁，共57頁。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、腦脊液氯化物第三十七頁，共57頁。四、腦脊液酶類檢測38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(cè)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(jīng)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(jié)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。第三十八頁，共57頁。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(jīng)病、癲癇、腦瘤及細菌性腦膜炎第三十九頁，共57頁。

特殊酶類的測定

神經(jīng)元特異性烯醇化酶

CSF中NSE含量的改變是神經(jīng)元損傷的特異性生物化學標志，檢測方法有酶活性和質(zhì)量測定兩種。在腦梗死、癲癇、顱內(nèi)高壓等中樞神經(jīng)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(nèi)神經(jīng)元，是神經(jīng)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(zhì)量測定兩種。在腦梗死、腦出血、外傷及顱內(nèi)高壓時可持續(xù)增高。40第四十頁，共57頁。五、腦脊液中常用的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽生物胺、氨基酸與肽類腦脊液中常用的神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽主要有3類：

神經(jīng)遞質(zhì)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能及人的精神活動起著重要的作用，某些神經(jīng)系統(tǒng)的疾病及精神病可表現(xiàn)出神經(jīng)遞質(zhì)代謝的變化；臨床上檢測神經(jīng)遞質(zhì)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(zhì)相關(guān)受體的分析判定神經(jīng)系統(tǒng)的功能。第四十一頁，共57頁。腦脊液中主要神經(jīng)遞質(zhì)及其代謝產(chǎn)物的檢測常用神經(jīng)遞質(zhì)檢查：檢測物質(zhì)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(nèi)啡肽（-EP）RIA、ELISA(196-18)mg/L升高：精神分裂癥P物質(zhì)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42第四十二頁，共57頁。第三節(jié)

臨床生物化學檢驗項目在神經(jīng)精神疾病診治中的應(yīng)用第四十三頁，共57頁。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|(zhì)致密部廣泛、進行性多巴胺能神經(jīng)元變性及紋狀體多巴胺的缺失。

帕金森?。≒arkinsondisease，PD）氧化應(yīng)激；谷氨酸毒性；線粒體功能障礙；遺傳因素。發(fā)病機制第四十四頁，共57頁。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(jīng)遞質(zhì)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(guān)。神經(jīng)遞質(zhì)的生成第四十五頁，共57頁。帕金森病第四十六頁，共57頁。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(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性退行性變性疾病，神經(jīng)影象：全腦萎縮神經(jīng)病理：鏡檢可見-淀粉樣軸突斑塊，神經(jīng)細胞內(nèi)纖維糾纏。

免疫假說；中樞膽堿能系統(tǒng)功能低下假說；遺傳因素；代謝失常。發(fā)病機制第四十七頁，共57頁。第四十八頁，共57頁。

神經(jīng)遞質(zhì)的變化：

AD患者腦中膽堿能神經(jīng)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(gòu)成的多肽。從神經(jīng)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

第四十九頁，共57頁。與神經(jīng)原纖維纏結(jié)形成相關(guān)成分檢測1.T形蛋白（proteintau）和Alz68

T形蛋白是一種微管狀結(jié)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(zhì)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(jīng)元絲狀物的積聚。Alz68則是與T形蛋白形成有密切聯(lián)系的物質(zhì)，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(zhì)的二價修飾有關(guān)，是一種與其他結(jié)構(gòu)蛋白變性有關(guān)的蛋白。AD患者腦中泛素水平增高。第五十頁，共57頁。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