第十三章 内分泌疾病的生物化学检验

海南医学院钱士匀

一、概述

二、内分泌功能紊乱的生物化学检测指标

三、内分泌紊乱检测指标的临床应用

第一节概述内分泌（endocrine）是指机体某些腺体或散在的特定细胞，所产生的具有生物活性的物质直接分泌到血液中，通过血液循环运输到靶细胞，调节各系统、器官、细胞代谢和功能，促进其生理、生化应答的现象。由内分泌细胞分泌的具有生物学活性（传递信息）的化学物质称为激素（hormone），内分泌系统通过所分泌的激素发挥调节作用。一、内分泌及调控

（一）下丘脑-垂体内分泌功能及调节（二）甲状腺激素的生理、生物化学及分泌调节（三）肾上腺激素的生理、生物化学及分泌调节（四）性激素的生理与生物化学激素的合成与分泌遵循平衡原则高级中枢、应激等其他刺激下丘脑长反馈调节激素超短反馈短反馈腺垂体调节激素内分泌腺或细胞功能激素靶组织（一）下丘脑垂体内分泌功能及调节

-（二）甲状腺激素的生理、生物化学及分泌调节

甲状腺激素的化学结构示意图

甲状腺激素合成:甲状腺激素运输:甲状腺对碘的摄取碘的活化甲状腺球蛋白的碘化血浆中的甲状腺激素主要通过与血浆蛋白可逆结合而运输。主要是脱碘反应。甲状腺激素代谢:甲状腺激素的主要代谢途径

甲状腺激素的合成和分泌受下丘脑-腺垂体-甲状腺轴调节。血液中游离T3、T4水平的变化，负反馈调节下丘脑促甲状腺激素释放激素（TRH）及垂体促甲状腺激素（TSH）释放。TRH作用为促进腺垂体合成和释放TSH，亦有弱的促垂体合成释放生长激素和催乳素作用。游离T3、T4水平对腺垂体释放TSH的负反馈调节最重要。（三）肾上腺激素的生理、生物化学及分泌调节

肾上腺髓质主要合成和分泌肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺这三种具有生物学活性, 在化学结构上均含有儿茶酚及乙胺侧链，其生理功能有许多共同点，故统称为儿茶酚胺类激素。酪氨酸羟化多巴脱羧DA NE Eβ-羟化N-甲基化肾上腺皮质激素包括：①盐皮质激素；②糖皮质激素；③性激素这三类激素都是胆固醇的衍生物，故称为类固醇激素肾上腺皮质激素的合成和分泌主要受下丘脑-垂体-内分泌腺调节轴的控制。类固醇激素生物合成途径及产物

①胆固醇裂解酶缺陷阻断步骤；②3-β羟类固醇脱氢酶缺陷阻断步骤；③17-α羟化酶缺陷阻断步骤；④21-羟化酶缺陷阻断步骤；⑤11-β羟化酶缺陷阻断步骤；⑥17,20-碳链裂解酶缺陷阻断步骤；⑦17-β羟类固醇脱氢酶缺陷阻断步骤。图中虚线箭头表示该催化反应酶存在于性腺。

（四）性激素的生理、生物化学

性激素属类固醇激素，可分为雄性激素和雌性激素两大类，后者又包括雌激素和孕激素。血浆中的性激素90%以上都和血浆蛋白可逆结合。性激素主要在肝脏代谢，大多需经过类固醇环上的化学转化形成酯，从尿或胆汁（少量）排泄。二、激素的分类及作用机制激素按化学本质分类蛋白质及肽类激素氨基酸衍生物类激素类固醇类激素脂肪酸衍生物类激素激素按激素作用的受体分类膜受体激素核受体激素分泌激素的腺体下丘脑激素促甲状腺释放激素促甲状腺激素释放激素生长素释放激素生长素释放抑制激素促甲状腺激素促肾上腺皮质激素卵泡刺激素黄体生成素生长激素催乳素抗利尿激素催产素肾上腺素去甲肾上腺素醛固酮雄激素雌激素TRHGRHGHRHGHIHTSHACTHFSHLHGHPRL代号肽类肽类多肽肽类糖蛋白肽类糖蛋白糖蛋白蛋白质蛋白质肽类肽类化学本质腺垂体（垂体前叶）神经垂体（垂体后叶）肾上腺髓质肾上腺皮质ADHOxytocinepinephrinsympathinAldosteroneAndrogensestrogens氨基酸衍生物氨基酸衍生物类固醇类类固醇类类固醇类其他腺体绒毛膜促性腺素前列腺素HCGprostaglandin蛋白质脂肪酸衍生物按激素作用的受体不同分为如下两种1．膜受体激素2．核受体激素膜受体激素往往是亲水性核受体激素为脂溶性激素的作用机制

高度特异性高度亲和性激素与受体作用的特点量－效性与饱和性类似化合物的可竞争性结合的可逆性三、内分泌疾病常用生物化学检测方法及评价

(一)内分泌功能紊乱常用的生物化学检验方法(二)内分泌功能紊乱的生物化学检验的评价（一）内分泌疾病常用的生物化学检验方法

常用的生物化学检验方法包括激素生物效应及其生化标志物的检测、激素或其代谢物的直接测定、动态功能试验和其他一些试验（例如对某些高血浆蛋白结合率激素，有时需检测其结合蛋白水平等）激素水平测定方法激素水平测定的影响因素（二）内分泌疾病的生物化学检验的评价

生物化学检验的方法学评价方法学评价主要是针对方法本身的一些客观评价指标。一是方法固有的灵敏度、特异性、精密度、准确性等可靠性指标；二是方法的可行性指标，包括是否安全、简便、经济、快速等。生物化学检验的应用价值评价第二节内分泌功能紊乱的生物化学检测指标一、下丘脑-垂体内分泌功能检测指标二、甲状腺内分泌功能检测指标三、肾上腺内分泌功能检测指标四、性腺内分泌功能检测指标一、下丘脑-垂体内分泌功能检测指标

（一）生长激素及胰岛素样生长因子生长激素（growth hormone, GH）由腺垂体嗜酸细胞分泌，GH最重要的生理作用是促进骨骺软骨细胞DNA、RNA合成，软骨细胞分裂增殖，蛋白粘多糖合成活跃，骨骺板增厚，身材长高。生长激素依赖性胰岛素样生长因子

（GH-dependent insulin-like growth factor, IGF）

IGF为一族化学结构与胰岛素相近，有促进生长作用和一定胰岛素样作用的细胞因子，有促进生长和一定的胰岛素样作用。其中IGF-I即SM-C，它是在GH作用下，主要在肝细胞合成的多肽，分子量约7500。血液中的IGF-I几乎全部和IGF结合蛋白（IGFBP）等血浆蛋白结合。（二）催乳素催乳素（prolactin, PRL）又称泌乳素，外周血中的PRL有单体、二聚体与三聚体等3种形式，后二者活性极低。PRL的分泌呈脉冲式波动，有明显的昼夜节律变化，情绪波动、创伤等对PRL的释放有明显影响。常用的检测方法有放射免疫测定法(RIA法)、与ECLIA法等【参考区间】女性：2.5～14.6ng/ml男性：2.3～11.5ng/ml（三）促黄体生成素促黄体生成素是垂体嗜碱粒细胞分泌的一种激素。LH测定一般采用放射免疫分析法和化学发光免疫分析法，酶联免疫分析法(ELISA)较少应用。【参考区间】CLIA法：女性卵泡期：2～30U/L；排卵期：40～220U/L；黄体期：0～20U/L；绝经期：40～200U/L；男性成人：5～20U/L。（四）卵泡刺激素又称促卵泡激素，因FSH与LH联合检测通常用于下丘脑-垂体-性腺轴功能的判断，故FSH测定往往采用与LH测定同样方法，临床实验室多采用化学发光免疫分析法。CLIA法：女性卵泡期：5～20U/L；排卵期：12～30U/L；黄体期：6～15U/L；绝经期：20～320U/L；男性成人：5～20U/L。（五）抗利尿激素催乳素（prolactin, PRL）又称泌乳素，外周血中的PRL有单体、二聚体与三聚体等3种形式，后二者活性极低。PRL的分泌呈脉冲式波动，有明显的昼夜节律变化，情绪波动、创伤等对PRL的释放有明显影响。常用的检测方法有放射免疫测定法(RIA法)、与ECLIA法等【参考区间】女性：2.5～14.6ng/ml男性：2.3～11.5 ng/ml。二、甲状腺内分泌功能检测指标

（一）血清促甲状腺激素测定（二）血清甲状腺激素测定（三）血清甲状腺素结合球蛋白测定（四）甲状腺功能动态试验（五）自身抗体检测三、肾上腺内分泌功能检测指标

（一）肾上腺髓质激素肾上腺髓质分泌的激素包括E、NE、及DA，统称为儿茶酚胺类激素。（二）肾上腺皮质激素及相关检测指标1.糖皮质激素及其代谢物测定2.血浆ACTH及N-POMC测定3.动态功能试验四、性腺内分泌功能检测指标

（一）血清（浆）内分泌功能检测指标性激素大多采用免疫化学法测定包括游离和结合两部分的总浓度。血中性激素水平在不同的发育阶段及女性月经周期的不同时期，存在较大的差异。（二）性腺内分泌功能的动态试验单次测定结果，并不一定能真实地反映性腺的内分泌功能，大多需进行必要的动态功能试验，才可对性腺内分泌功能状态做出诊断。第三节内分泌紊乱检测指标的临床应用一、生长激素功能紊乱的生物化学诊断二、催乳素功能紊乱的生物化学诊断三、肾上腺功能紊乱的生物化学诊断四、甲状腺功能紊乱的生物化学诊断五、性腺功能紊乱的生物化学诊断一、生长激素功能紊乱的生物化学诊断

只要图中任何一个环节的调节作用出现过强或过弱的异常改变,都会导致生长激素功能紊乱的发生生长激素分泌过少生长激素缺乏症(垂体性侏儒症) 发生在生长发育期巨人症生长激素分泌过多肢端肥大症发生在成人期生长激素功能紊乱的生物化学诊断血清（浆）GH测定生长激素的激发试验（动态功能试验）抑制试验尿液GH测定血清（浆）IGF-l及IGFBP-3测定二、催乳素功能紊乱的生物化学诊断

催乳素瘤（prolactinoma）最常见的垂体腺瘤，血清PRL显著升高为该类患者突出的实验室检查特征。催乳素瘤好发于女性，多为微小腺瘤，以溢乳、闭经、及不育为主要临床表现。目前实验室多采用免疫法检测PRL用于催乳素瘤的诊断。三、肾上腺功能紊乱的生物化学诊断

（一）嗜铬细胞瘤（二）肾上腺皮质功能亢进症（三）慢性肾上腺皮质功能减退症（一）嗜铬细胞瘤

嗜铬细胞瘤是发生于嗜铬细胞组织的肿瘤，绝大多数为良性。嗜铬细胞瘤能自主分泌儿茶酚胺，包括肾上腺素、去甲肾上腺素以及多巴胺。因过量的E及NE释放入血，产生持续或阵发性高血压，并伴有血糖、血脂肪酸升高。1.血浆和尿中儿茶酚胺类及其代谢物测定2.动态功能试验（二）肾上腺皮质功能亢进症

皮质醇增多症

肾上腺皮质功能亢进症又称库欣综合征，是各种原因致慢性GC分泌异常增多产生的症候群统称。病因可分为ACTH过多或肾上腺增生性病变，临床大量使用糖皮质激素类药物可致医源性的皮质醇增多症。（三）慢性肾上腺皮质功能减退症

慢性肾上腺皮质功能减退症（chronic adrenocortical insufficiency）是指各种原因致肾上腺皮质分泌GC持续不足产生的综合征，包括原发性及继发性两种。原发性者又称艾迪生病（Addison’s disease），是指自身免疫反应、结核等感染破坏肾上腺皮质，导致GC并常伴有盐皮质激素分泌不足而致病。临床特征：出现特征性皮肤黏膜色素沉着，可籍此与继发性者鉴别。（四）先天性肾上腺皮质增生症

为常染色体隐性遗传病。系由于肾上腺皮质激素合成中某些酶先天性缺陷，肾上腺皮质激素合成受阻，分泌不足，反馈性促进CRH及ACTH释放，后者刺激肾上腺皮质弥漫性增生。CAH多伴有肾上腺性激素分泌增多，表现为性征异常，故曾称为肾上腺性性变态综合征。由于酶缺陷将导致底物堆积，血和尿中此类物质可作为有关酶缺陷的生化标志物。肾上腺皮质功能紊乱的生物化学诊断

血、尿、唾液中糖皮质激素及其代谢物测定血浆ACTH及N-POMC测定动态功能试验四、甲状腺功能紊乱的生物化学诊断

（一）甲状腺功能亢进症（甲亢）

指各种原因所致甲状腺激素分泌增多，功能异常升高，造成机体各系统兴奋性增高，以代谢亢进为主要表现的临床综合征。以毒性弥漫性甲状腺肿伴甲亢即Graves病最常见，约占75%，现已肯定为一种自身免疫性疾病；其次为腺瘤样甲状腺肿伴甲亢(近15%)、亚急性或慢性淋巴细胞性甲状腺炎早期(近10%), 垂体肿瘤、甲状腺癌性甲亢、异源性TSH综合征均少见。（二）甲状腺功能减退症

甲状腺功能减退症简称甲减。是由多种原

因引起甲状腺激素合成、分泌不足或致生物学效应异常低下的一组内分泌疾病。

起病于胎儿或新生儿的者，称呆小病或克汀病；起

病儿童者，称幼年型甲减；起病于成年者，称成年型甲减。

成年型甲减主要表现为甲状腺激素对三大营养物

质和能量代谢调节、维持神经系统及心血管系统功能等作用减弱的各种症状。

甲状腺功能紊乱的生物化学诊断

甲状腺功能紊乱的生物化学诊断指标：促甲状腺激素(TSH)血清甲状腺激素包括总T3（TT3）总T4（TT4）游离T3（FT3）游离T4（FT4）和反T3 (rT3)血清甲状腺素结合球蛋白（TBG）TRH兴奋试验及自身抗体促甲状腺激素(TSH)TSH测定配合甲状腺激素水平的的测定①原发性甲亢时，T3、T4增高，TSH降低，主要病变在甲状腺；继发性甲亢时，T3、T4增高，TSH也增高，主要病变在垂体或下丘脑。②原发性甲低时，T3、T4降低而TSH增高，主要病变在甲状腺；继发性甲低时，T3、T4降低而TSH也降低，主要病变在垂体或下丘脑。③其他可引起TSH分泌下降的因素血清甲状腺素结合球蛋白（TBG）为排除TBG浓度改变对TT4、TT3水平的影响，可用TT4(μg/L)/TBG（mg/L）的比值进行判断。若此比值在3.1～4.5，提示甲状腺功能正常；比值在0.2～2.0，应考虑存在甲减；而比值在7.6～14.8时，则应考虑为甲亢。五、性腺功能紊乱的生物化学诊断

性腺功能异常性疾病包括先天性性分化及遗传性性基因异常所致的各类畸形，后天性性发育异常及性腺功能紊乱性疾病。性发育异常青春期后性功能减退症及继发性闭经酶缺陷性性功能紊乱其他性激素紊乱性疾病小结

生物化学检验广泛应用于内分泌疾病诊断、病情评估和疗效监控。下丘脑-腺垂体-内分泌腺-激素系统的反馈调节，是内分泌的主要调控机制。多数激素存在生理性节律或脉冲式分泌。甲状腺激素、糖皮质激素、性激素等和血浆蛋白结合率高，其血浆（清）总浓度受相应结合蛋白浓度影响大，但只有游离激素才能发挥包括对上述调节轴的反馈调控在内的作用。理解掌握各种激素的分泌调控机制、分泌方式和血浆运输特点，是正确解释激素及其结合蛋白和代谢物检测、动态功能试验的基础。谢！