铜蓝蛋白简介 铜蓝蛋白(ceruloplasmin,CER/CP)又称铜氧化酶,是一条单一多肽链,由1046个氨基酸和4个附着在上面的寡糖-氨基葡萄糖组成,相对分子质量约为132 kDa,具有遗传基因多态性。 铜蓝蛋白是一种含铜的α2-球蛋白,每个蛋白分子含8个铜原子,含铜量为0.34%,血清中约95%的铜与α2-球蛋白结合成铜蓝蛋白。 铜蓝蛋白的晶体学结构[1] 脊椎动物铜蓝蛋白主要由肝脏合成、由胆道排泄,尿中含量甚微。正常生理条件下,肝铜储备的增加可引起铜蓝蛋白浓度持续性的增加,当铜储备量缺乏时会引起铜蓝蛋白浓度的显著降低。 铜蓝蛋白具有亚铁氧化酶及胺氯化酶活性,可以调节铁的吸收和运输,在人体中铜蓝蛋白的正常含量250~430U/mL,无年龄、性别差异。 铜蓝蛋白的生理功能 1、铜蓝蛋白的氧化功能: 铜蓝蛋白具有氧化酶功能,可以将Fe2+和Cu1+分别氧化为Fe3+和Cu2+,从而使其在体内可以进行转运与代谢;铜蓝蛋白的胺氧化酶功能可将O2氧化生成H2O或者H2O2;此外,铜蓝蛋白还可以氧化机体内的其他一些有机物(如苯二胺、多巴胺、肾上腺素等)。 2、铜蓝蛋白调节铜的运输与代谢: 铜是机体必需的微量元素,铜蓝蛋白在铜的代谢过程中发挥重要的作用。铜在十二指肠被吸收后,铜蓝蛋白可作为载体蛋白将铜转运到肝、肾中,与靶细胞相互作用并释放铜,这些铜被靶细胞吸收和利用。通过铜蓝蛋白对铜离子的结合和释放,实现了铜在机体内的运输和分布。 3、铜蓝蛋白参与铁的运输: 在哺乳动物体内,血浆中的Fe2+须氧化成Fe3+才能与转铁蛋白结合,从而转运给靶细胞进行代谢或贮存;而铁氧化的过程须在铜蓝蛋白的催化下完成,铜蓝蛋白可以将Fe2+氧化成Fe3+,揭示其对体内铁平衡的调节起到重要的作用。 4、铜蓝蛋白的抗氧化作用: 研究发现,铜蓝蛋白具有清除阴离子自由基的功能;铜蓝蛋白能与血液及组织液中Cu2+结合,显著抑制Cu2+诱发的脂质过氧化作用;小鼠实验证明,当有毒物质三硝基甲苯(TNT)进入体内,在Fe2+存在的情况下反应生成毒性很强的·OH,但铜蓝蛋白可以竞争利用环境中的Fe2+并将其氧化为Fe3+,减轻TNT的毒性作用;此外,铜蓝蛋白还可以促进机体NO的合成,通过NO清除自由基的途径而间接发挥抗氧化的作用。 铜蓝蛋白的临床价值 1、营养状况: 铜是人体必需的微量元素之一,在机体造血、生长发育、新陈代谢、免疫抵抗等方面具有重要作用,但同时铜元素对人体具有潜在的毒性,当机体内铜累积过量时会对肝、肾、大脑和神经系统造成损伤,导致肝硬化、肾病综合征、流产及不育等。铜蓝蛋白作为人体铜代谢的主要载体蛋白,可以反映人体营养代谢状况是否存在异常,尤其是对于孕妇来说,联合其他营养指标共同监测对于保障胎儿的正常生长发育来说具有十分重要的意义。 2、肝豆状核变性: 肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration),亦称Wilson病(WD),是常染色体隐性遗传的铜代谢障碍疾病。WD患者由于基因发生突变,其功能部分或完全丧失,引起血清铜蓝蛋白水平低下,铜不能由胆道排出而聚集在肝脏。铜离子的毒性作用造成肝细胞的损害,铜释放入血。另外,其他与白蛋白和组氨酸等结合的铜离子无法进入肝细胞进行处理,血清铜异常沉积在脑、肾、关节等部位,造成肝、脑、肾等器官损伤致病。铜蓝蛋白的检测在Wilson病的诊断和治疗中具有重要价值。 肝损伤 3、炎症反应与急性感染: 铜蓝蛋白是一种急性时相反应蛋白,在炎症感染或组织损伤12~24小时上升,72~96小时达到峰值。新生儿血中铜蓝蛋白的浓度很低,其浓度随年龄逐渐增加,至12岁达到成人水平,可作为儿童细菌感染的早期辅助诊断指标之一。 4、梗阻性黄疸: 在胆道梗阻时,胆道内压力大于肝细胞分泌压,铜蓝蛋白排泄分泌受阻,导致血浆中铜蓝蛋白水平增加,而且较其他肝脏疾病增高更为明显。 5、冠心病: 铜蓝蛋白对冠心病患者氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)水平也有影响:铜作为过渡金属元素参与LDL的氧化修饰,使LDL发生氧化。流行病学调查研究表明,血清铜和铜蓝蛋白水平升高是急性心肌梗死发病的独立正相关危险因素,冠心病患者血清铜蓝蛋白活性显著升高,且与ox-LDL呈显著正相关,表明作为铜的载体,铜蓝蛋白与ox-LDL共同参与冠心病的发病过程。 6、类风湿性关节炎: 研究表明,类风湿患者的铜蓝蛋白与类风湿因子(RF)呈显著正相关,说明铜蓝蛋白与RF都与类风湿病相关,动态观察血清铜蓝蛋白水平对于类风湿患者临床诊断、病情监测及药物疗效评估有一定的临床指导意义。 类风湿性关节炎 7、甲状腺功能亢进: 甲状腺功能亢进(甲亢)患者血清中铜蓝蛋白含量显著高于正常人,原因如下: ①甲亢发生时体内代谢增强,铜蓝蛋白合成加速故释放入血的浓度上升; ②生物体内代谢加速需要消耗大量ATP,ATP的产生又需要细胞色素氧化酶的催化,而铜是合成该酶的原料,且铜元素的浓度与氧化酶的活性及血清铜含量呈平行关系,所以铜蓝蛋白含量升高; ③铜蓝蛋白具有氧化酶活性,能够氧化肾上腺素、5-羟色胺等,并且参与体内胺类物质的代谢,而甲状腺激素可直接激活腺苷酸活化酶,使胺类代谢增强,所以体内铜蓝蛋白水平也相应地升高; ④铜与垂体激素的相互作用也能使铜蓝蛋白升高。因此,联合检测体内超氧化物歧化酶和铜蓝蛋白水平的变化,对甲亢患者病情的观察及预后的判断具有很好的指导意义。 8、消化道恶性肿瘤: 临床检测食管癌、肛门癌及直肠癌等其他消化系统肿瘤患者铜蓝蛋白活力水平也明显高于健康人。其中机制尚不清楚,可能与肿瘤细胞表面唾液酸酶活性降低、唾液酸转移酶活性增高,而使铜蓝蛋白降解减少有关。临床上,铜蓝蛋白配合其他血清肿瘤标志物的测定可提高肿瘤患者的检出率,对消化系统恶性肿瘤高发区人群的筛选具有参考价值。 9、糖尿病: 有学者发现,伴有糖尿病慢性病变患者血清铜蓝蛋白水平显著高于单纯性糖尿病患者。因为糖尿病患者血浆自由基活性增加,超氧化物歧化酶活性降低,铜蓝蛋白的增加有助于其氧化及螯合亚铁离子,抑制许多与氧自由基有关的反应,清除引起微血管病变的自由基,故推测血清铜蓝蛋白的增高对阻止糖尿病微血管病变的形成和发展具有一定作用。糖尿病患者血清铜蓝蛋白浓度升高,且有微血管病变者其浓度进一步升高,故测定血清铜蓝蛋白对判断糖尿病微血管病变存在与否有一定的价值。 |