一、電泳技術(shù)的原理
混懸于溶液中的帶電質(zhì)點在外加電場作用下,向著與之帶相異電荷的電極方向移動的現(xiàn)象叫做“電泳”。利用電泳現(xiàn)象來達(dá)到將多組分物質(zhì)分離分析或分離制備的技術(shù)叫做電泳技術(shù)。為電泳技術(shù)提供外加電場的儀器稱為電泳儀。
蛋白電泳支持介質(zhì)的種類較多,如濾紙、醋酸纖維素膜、瓊脂糖等。瓊脂糖是一種鏈狀多糖,具有膠化效能高,低濃度,高透明度,紫外-可見光區(qū)域無吸收,不吸附蛋白質(zhì),分辨率清晰,透明可直接掃描等優(yōu)點。
蛋白質(zhì)和氨基酸都是兩性電解質(zhì),其分子中的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)在溶液中均可解離。血清蛋白質(zhì)的等電點均低于pH7.0,在pH8.6的緩沖液中帶負(fù)電,向陽極移動,分子小且?guī)щ姾啥嗾?,則移動速度較快,反之亦然。根據(jù)在電場中移動速度之快慢則將血清蛋白分為Alb,α1-球蛋白,α2-球蛋白,β-球蛋白及γ-球蛋白。
二、電泳圖形的識別
電泳圖形的五個區(qū)帶,并不是都由單一組分構(gòu)成,而是分別包括數(shù)個成分。
1. Alb和γ-球蛋白:主要成分分別為Alb和IgG。
2. α1-球蛋白:主要是α1抗胰蛋白酶和α1酸性糖蛋白。α1抗胰蛋白酶是具有蛋白酶抑制作用的一種急性時相反應(yīng)蛋白。當(dāng)肺部多形核白細(xì)胞的吞噬活躍時,溶酶體彈性蛋白酶釋放。若α1抗胰蛋白酶缺乏,酶過度作用于肺泡壁的彈性纖維而導(dǎo)致肺氣腫。α1酸性糖蛋白在急性時相反應(yīng)時,與α1抗胰蛋白酶同時增高,在嚴(yán)重肝損害、腎病綜合癥時降低。
3. α2-球蛋白:主要為結(jié)合珠蛋白和α2-巨球蛋白。結(jié)合珠蛋白與血紅蛋白結(jié)合成一穩(wěn)定的復(fù)合物,以防止血紅蛋白從腎小球排出,既貯存了鐵,又保護(hù)腎小管免受游離血紅蛋白損傷。
4. β-球蛋白:以β脂蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白和血紅素結(jié)合蛋白為主。還包括補(bǔ)體成分。
三、異常血清蛋白電泳圖形
1. 正常血清電泳圖形
通常從正極到負(fù)極為Alb,α1-球蛋白,α2-球蛋白,β-球蛋白及γ-球蛋白五個區(qū)帶。β包括β1和β2,β2主要是C3成分。AFP位于Alb和α1-球蛋白之間。若樣品為血漿,則纖維蛋白原泳動在β和γ之間。
由于各實驗室的條件不同,應(yīng)建立相應(yīng)的正常參考范圍。影響因素包括采血部位、時間、季節(jié)等;個體間的差異;操作技術(shù)等。
2.急性炎癥及應(yīng)激型:當(dāng)機(jī)體受到各種損傷或炎癥刺激時的病理現(xiàn)象。
主要特征: Alb減少或正常,α1、α2-球蛋白增高,γ-球蛋白增高不明顯,當(dāng)炎癥轉(zhuǎn)為慢性時,可明顯增加。
病理生理: Alb下降主要是由于蛋白分解亢進(jìn)所致,α1和α2-球蛋白增加與急性時相反應(yīng)蛋白α1糖蛋白增加有關(guān),β區(qū)帶減少是由于轉(zhuǎn)鐵蛋白分解代謝增加所致。新生兒由于結(jié)合珠蛋白合成功能不*,當(dāng)有炎癥病灶時,α2區(qū)帶無明顯增高,而α1區(qū)帶可明顯增高。
3.腎病型:由于腎小球受損引起低蛋白血癥,蛋白尿,高脂血癥以及全身性水腫。
主要特征: Alb明顯降低,α1-球蛋白輕度增加,α2-球蛋白明顯增加,γ-球蛋白降低、正常或增高。小兒類脂樣腎病時,γ-球蛋白可降低,有時可降低至零;成人腎病綜合癥時,γ-球蛋白通常增加,特別是狼瘡性腎病。
病理生理: Alb降低是由于腎小球濾過增加所致。α1-球蛋白增加,主要是小分子量的α1糖蛋白增加,可能是為了補(bǔ)償由于Alb降低引起的低滲透壓,雖然α1糖蛋白也大量丟失于尿中,但體內(nèi)合成量超過排泄量,故仍可增高。α2-球蛋白明顯增加是由于α2-球蛋白和低密度脂蛋白相對增加所致。β球蛋白降低主要是分子量小的轉(zhuǎn)鐵蛋白排泄于尿中所致。γ-球蛋白降低主要是由于漏出于尿中及體內(nèi)分解亢進(jìn)所造成,而慢性腎炎、狼瘡性腎炎等γ-球蛋白增加,可能是由于免疫刺激,使IgG增加所致。
4. 彌漫性肝損傷型
主要特征: Alb明顯降低, α1-球蛋白在輕度時可略增加,但肝細(xì)胞破壞嚴(yán)重時,則α1、α2和β球蛋白通常均降低,在膽汁郁積性肝炎時,α2和β球蛋白可增高,γ-球蛋白輕度或中度增高。
病理生理: Alb雖合成減少,但其半衰期長,其濃度減少多出現(xiàn)于發(fā)病后十天,隨病情恢復(fù)而至正常,若為慢性則逐漸減少,其減少程度與肝炎的嚴(yán)重程度相一致。α1-球蛋白在肝炎初期,作為急性期反應(yīng)物質(zhì)常增加,而肝損傷嚴(yán)重時則降低,在致命的肝功能衰竭時,α1-球蛋白可降低到很低水平。α2-球蛋白的降低,可能是由于結(jié)合珠蛋白合成降低所致,但膽汁郁積性肝炎時,由于脂蛋白增加,可見到α2-球蛋白部位增高,當(dāng)急性肝壞死時,α2-球蛋白則明顯減少。β球蛋白在肝炎早期幾乎無變化,當(dāng)肝細(xì)胞損傷嚴(yán)重時合成減少。幾乎所有肝臟疾病γ-球蛋白因合成亢進(jìn)均增高,其增加的范圍與疾病的嚴(yán)重程度相一致。
5. 肝硬化型
主要特征: Alb均有不同程度的降低,α1、α2和β球蛋白正?;蚪档?,γ-G明顯增高且寬度增加,可見β-γ橋。
病理生理: 肝細(xì)胞受損導(dǎo)致Alb明顯降低,β-γ橋的出現(xiàn)與血清免疫球蛋白,特別是IgA、IgM、IgG同時增加有關(guān),其中以IgA影響較大,當(dāng)IgA和IgM泳動在β和γ之間,使β區(qū)帶與γ區(qū)帶融合而形成β-γ橋。
6. 原發(fā)性肝癌
主要特征: 在Alb與α1-球蛋白之間出現(xiàn)一小的區(qū)帶,稱為甲胎蛋白帶。
病理生理; 肝癌時,血清中的甲胎蛋白濃度為正常人的數(shù)十乃至數(shù)萬倍。
7.寬幅高γ-G血癥型(多株免疫球蛋白增高癥)
主要特征: γ-G的寬度明顯增加,呈寬幅高峰。
病理生理: 多株漿細(xì)胞以大致相同的速度增殖,大量合成免疫球蛋白所致,呈多株性,若合并急性感染,則α1、α2明顯增高。
8. M蛋白血癥(單株免疫球蛋白異常癥)
主要特征:M蛋白又叫異常免疫球蛋白,其區(qū)帶寬度與Alb帶大致相等或較其狹窄,常分布在α2至慢γ-G部位。
病理生理: M蛋白是由某一細(xì)胞株分泌大量結(jié)構(gòu)相同、電泳遷移率一致的蛋白。多發(fā)性骨髓瘤及原發(fā)性巨球蛋白血癥時,M蛋白以外的其他免疫球蛋白明顯降低,其可能是由于M蛋白大量消耗氨基酸,致使其他免疫球蛋白相對合成不足,以及M蛋白代謝亢進(jìn),其他免疫球蛋白的分解代謝也隨之增加,故而含量降低。