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临床风湿病诊疗学:实验室检查在诊断和治疗中的重要作用

时间:2023-12-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:第一节实验室检查临床指标在风湿病的诊断和治疗中起很重要的作用,各种诊断标准中越来越强调临床参数也说明了这一点。然而实验室检查的作用也是不容忽视的。按正常、异常判定,两个大学免疫实验室有11%的抗核抗体、15%的抗DNA抗体以及27%的补体测定结果不一致。此外解释一个实验结果时,应把与之相关的一组实验结果放在一起考虑。间接免疫荧光法仅是ANAs的筛选试验,对于阳性标本,应进一步检出ANAs确切类型。

临床风湿病诊疗学:实验室检查在诊断和治疗中的重要作用

第一节 实验室检查

临床指标在风湿病的诊断和治疗中起很重要的作用,各种诊断标准中越来越强调临床参数也说明了这一点。然而实验室检查的作用也是不容忽视的。它在确立诊断、监测病情、评估预后、探讨发病机制方面都有很重要的作用。在解释实验结果时,应考虑实验方法的敏感性、特异性、方法本身的可靠性及实验室之间的差异性。国外曾用双盲法对实验室之间结果的一致性进行过考核。按正常、异常判定,两个大学免疫实验室有11%的抗核抗体、15%的抗DNA抗体以及27%的补体测定结果不一致。如果考虑到核型、滴度,则不一致之处会更多。其次还要考虑临床指标。如果一个患者抗核抗体阴性,但临床症状符合红斑狼疮(systemiclupuserythematosus,SLE);另一个患者抗核抗体阳性,但无任何系统性红斑狼疮临床症状。医师应对前者给予更多关注。此外解释一个实验结果时,应把与之相关的一组实验结果放在一起考虑。如类风湿因子(rheumatoidfactor,RF)阳性,则ESR可能会升高,也可能会有贫血。孤立的阳性值得怀疑。如果真是阳性,可能会有其他解释,比如假阳性、其他疾病所致等。

一、抗核抗体谱

抗核抗体(autoantibodiestonuclearantigens或anti—nuclearantibodies,ANAs)是指抗细胞核内成分的抗体。它是自身抗体中的一类抗体。因为细胞核内有DNA、RNA、碱性组蛋白、非组蛋白、磷脂及各种酶等,其化学成分复杂,所以ANAs应是抗核内这些蛋白质分子及其复合物的总称,从而构成一个谱。

(一)ANAs的测定原理和方法

抗核抗体是一组自身抗体。1948年Hargrave及其同事开创了LE细胞测定。患者血清中有一种抗核蛋白(DNA—histone)抗体,它与细胞核反应,这个致敏细胞核又被白细胞吞噬形成所谓的LE细胞。第二个主要进展是用间接免疫荧光法测定抗核抗体,它可作为过筛试验。此后又相继出现了免疫双扩散、对流免疫电泳等方法。

近年通常采用间接免疫荧光法作为ANAs的筛选试验。目前国际上均以核质丰富的人喉癌上皮细胞(Hep—2)为底物,加上待测血清,经孵育、洗涤后,再加上标有异硫氢荧光素的抗人免疫球蛋白,再次孵育、洗涤后,在荧光显微镜下观察,如细胞核发出草绿色荧光,则视为阳性。根据荧光强度可分为(+)~(+++),阳性血清稀释后,再次检测,以测得不同的滴度。大部分ANAs属IgG型,仅少数属IgM型。应该强调指出,间接免疫荧光法只能作为ANAs的筛选试验,对于阳性标本还应采取不同方法,如对流电泳法、免疫双扩散法、放射免疫法及酶联免疫吸附法(ELISA)等,进一步识别属ANAs中哪一种特异性抗体。正常人群及某些非结缔组织患者,亦可有低滴度的ANAs存在。

常见的ANAs的荧光染色型别有5种:①均质型:核质染色均匀一致,此型则常与抗组蛋白抗体和抗DNA抗体有关。②斑点型:核质染色呈斑点状,核膜存在,此型多与抗可溶性核抗原(ENA)抗体有关。③周边(核膜)型:荧光包绕在核膜周围,多与抗DNA抗体有关。④核仁型:仅有核仁染色,具有抗4~6sRNA抗体常呈现这种型别,在硬皮病中较为多见。⑤着丝点型:以核质丰富的、处于分裂时相的Hep—2细胞为底物可出现依着丝点散在排列的特殊点状图形,此时核膜已消失,观察时应注意与斑点型相区别。应指出,对含有多种抗核抗体的同一份血清,随着稀释度的不同,在核染色型别中可有一种或多种型别。均质型常常可掩盖斑点型图形。抗核抗体的核型有一些临床参考价值,但由于核型与特定的抗核抗体和风湿病关联不可靠,核型的价值大部分被测定特异抗体所取代。间接免疫荧光法仅是ANAs的筛选试验,对于阳性标本,应进一步检出ANAs确切类型。

(二)ANAs测定的临床意义

抗核抗体阳性可在许多疾病中出现,但它的特异性差,见表3—1。约99%活动期系统性红斑狼疮患者抗核抗体阳性。在非狼疮结缔组织病中,抗核抗体阳性率为50%,即使在健康献血者中,偶尔也可检出抗核抗体。所以抗核抗体阳性本身不能确诊任何疾病,但抗核抗体阳性且伴有特征性狼疮症状则支持狼疮诊断。抗核抗体阴性几乎可除外系统性红斑狼疮的诊断。但应知道有5%的系统性红斑狼疮患者抗核抗体可为阴性,这其中大部分为抗SSA抗体、抗SSB抗体阳性,因为测定抗核抗体通常用鼠肝或鼠肾做底物、而这些组织含SSA、SSB抗原相对较少,所以不易测出其相应抗体。如改用培养的人细胞做底物,则可测出这部分抗体。

抗核抗体对系统性红斑狼疮的诊断有帮助,但对预后和疗效观察的意义意见不尽一致。一般认为抗核抗体在狼疮活动期阳性率和滴度均增高,在缓解期阳性率和滴度均减低。但滴度和活动度的变化是不可靠的,而且滴度随底物不同而异,在不同实验室里临界滴度可能会不同,在解释滴度变化时,要考虑这些因素。

表3—1 与抗核抗体相关联的各种情况

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(三)ANAs的命名及分类

习惯上抗核抗体有4种命名法:①以首次检出这种抗体的疾病命名,如抗SSA抗体、抗SSB抗体就是首先从干燥综合征中检出的抗体;②以首次检出这种抗体的患者名字的前两个字母命名,如抗Sm抗体、抗Ma抗体和抗Jo—1抗体等;③按抗原在细胞的位置命名,如抗中性粒细胞胞质抗体、抗着丝点抗体等;④按抗原的化学组成命名,如抗DNA抗体、抗RNP抗体等。之所以有这么多种命名方法,是因为大部分抗原的化学组成尚不清楚,随着抗原化学组成的不断阐明,将会有更多的抗核抗体按抗原的化学组成命名。

根据细胞内各分子的理化特性和分布部位,以及临床的实用价值,将ANAs分成抗DNA、抗组蛋白、抗非组蛋白和抗核仁抗体四大类。其中抗非组蛋白抗体,是指抗不含组蛋白,而可被盐水提取的可溶性核抗原(extractablenuclearantigen,ENA)抗体,故通常称抗ENA抗体。

1.抗DNA抗体

1957年Ceppellin和Robbin等人在系统性红斑狼疮患者血中发现循环的抗DNA抗体。有两大组血清抗DNA抗体与结缔组织病的发病机制及临床表现有关。

(1)抗dsDNA抗体:高浓度的抗dsDNA抗体几乎仅见于系统性红斑狼疮,且与疾病活动度,特别是与活动性狼疮肾炎密切相关。在系统性红斑狼疮缓解期抗DNA抗体可转阴或滴度减低,因此单次测定结果阴性,不能除外系统性红斑狼疮。许多研究表明,抗dsDNA抗体直接参与SLE患者的肾损害,其机制是抗dsDNA与DNA结合为免疫复合物在肾小球基膜沉积,亦可是抗dsDNA抗体直接作用于肾小球DNA抗原而造成肾损害。

(2)抗ssDNA抗体:它不仅存在于系统性红斑狼疮患者中,也可以存在于非系统性红斑狼疮的其他疾病中,包括炎症性疾病、慢性活动性肝炎、药物性狼疮、硬皮病等。虽然它在致病性方面与抗dsDNA相同,但特异性差,对系统性红斑狼疮诊断价值较小。在一些系统性红斑狼疮患者中,DNA大分子可存在于循环中或黏附于多种器官的微血管中。这些循环中或器官原位DNA均可与循环中的自身抗体起反应,形成免疫复合物,激活补体,导致组织损伤。

抗dsDNA抗体的测定方法很多,目前广泛应用的有Farr法、ELISA法和短膜虫法。Farr法的基本原理是用125I—DNA与患者血清中抗dsDNA抗体结合,再用50%(NH4)2SO4盐析或微孔滤过膜过滤或35g/L聚乙二醇沉淀等方法将游离和结合的125I—DNA分开,然后进行核素放免测定,抗dsDNA抗体的结合率不低于20%为阳性,此法敏感性高。短膜虫法:短膜虫是一种柱血鞭毛虫,在它的胞质里有一个巨大的线粒体(动基体),由纯净的dsDNA构成,不含ssDNA,特异性较强。DNA抗体阳性时可发出亮绿荧光。抗dsDNA抗体等于或高于1∶5方可判为阳性。

2.抗组蛋白抗体

组蛋白是染色质的基本结构单位即核小体的重要组成部分,是一组与DNA结合的富含赖氨酸精氨酸的碱性蛋白,含H1、H2A、H2B、H3、H4等五个亚单位。H2A、H2B、H3、H4组成核小体的核心,H1是核小体之间的连接者。DNA双螺旋包绕于其核心(H3、H2A、H2B、H4),HI在DNA螺旋之外。

抗组蛋白抗体(anti—histoneantibody,AHA)在多种结缔组织病中出现,无特异性。1960年Kunkle首先在系统性红斑狼疮患者血清中发现AHA,此后发现在类风湿关节炎、幼年类风湿关节炎、干燥综合征、系统性硬化病以及长期服用苯妥英钠、异烟肼、普鲁卡因胺(普鲁卡因酰胺)和肼屈嗪(肼苯哒嗪)的患者血清中也可出现AHA。抗组蛋白抗体在系统性红斑狼疮中的阳性率可达50%~70%,在活动期可超过80%,在类风湿关节炎中为15%,在Felty综合征中为80%,在幼年类风湿关节炎中为50%~70%,药物引起的狼疮抗组蛋白抗体阳性率达95%以上。当血清抗体仅局限于抗组蛋白抗体、抗ssDNA抗体,而无dsDNA和其他核抗原(Sm、RNP、Jo—1)的抗体时强烈支持药物性狼疮的诊断。

研究发现,在多种结缔组织病中,抗组蛋白抗体滴度以服用异烟肼和SLE患者中最高。在不同的疾病中,抗组蛋白亚单位抗体可能不同。在SLE患者中,主要以抗H2B抗体,抗H2A—H2B复合物抗体和抗H1抗体为主,存在着异质性,且主要是IgG型。而在服用异烟肼的患者中,抗组蛋白的五个亚单位抗体的滴度基本相等,且以IgM型抗体为主,这些差异似乎表明药物诱发的狼疮与特发性SLE有着不同的发病机制。普鲁卡因胺诱导的药物性狼疮患者的抗组蛋白抗体主要是IgG型,针对(H2A—H2B)—DNA的复合物,服用普鲁卡因酰胺但无药物性狼疮者的抗组蛋白抗体主要是IgM,针对无DNA的H2A—H2B二聚体。肼屈嗪诱导的药物性狼疮患者的抗组蛋白抗体针对不与DNA结合的组蛋白抗原,包括H3和H4,其次为H3—H4、H2A—H2B和H1。应当指出服用普鲁卡因胺或肼屈嗪的人都可能出现抗组蛋白抗体,但只有出现临床症状后才能诊断为药物性狼疮。

3.抗非组蛋白抗体

(1)抗ENA抗体:与此组抗体相作用的抗原有共同特点,即不含有组蛋白,且能溶于盐水,其抗体的滴度通常与疾病的活动性无明显相关,故这些抗体的存在并不能表明疾病的严重程度,而常可作为回顾性诊断的依据。

(2)抗Sm抗体:取名于发现首例的患者名字(Smith)。其生化特性是不含DNA的酸性糖蛋白,因此对DNA酶和胰蛋白酶不敏感且对热稳定。它是核内小核糖体蛋白(SnRNP),含有除u3RNA外的所有u族RNA,这种含丰富尿嘧啶的RNA与信息RNA前体的拼接有关。其抗原决定簇主要在与u1,u2,u4—u6RNA连接的B和D蛋白多肽上。抗Sm抗体的蛋白多肽分子中,较高特异性的为B和E带。抗Sm抗体主要在SLE中出现,至今仍被视为SLE的标记抗体。国际上通常用免疫双扩散法检测抗Sm抗体,其阳性率在SLE中为30%。抗Sm抗体对早期、不典型的SLE或经治疗后SLE的回顾性诊断有很大帮助。

(3)抗nRNP抗体:以抗核内的核糖蛋白(nRNP)得名。因含有核糖核酸的蛋白质,故对DNA酶和胰酶敏感,且在56℃1h中失活。其抗原决定簇在与u1RNA相结合的70000、30000(A)、22000(C)的蛋白多肽上。以抗70000多肽更为特异。因为主要含有ulRNA的核蛋白复合物所以又称为抗ulRNP抗体。此抗体在多种结缔组织患者中出现,常与临床上的双手指肿胀、雷诺现象、肌炎、指端硬化等相关。它是区别结缔组织病与非结缔组织病的有力指标。高滴度的抗nRNP(ulRNP)抗体是诊断混合性结缔组织病的重要血清学证据。研究发现,Sm和nRNP是同一分子复合物(RNA—蛋白颗粒)中的不同抗原位点,其中的RNA富含尿嘧啶核苷(ul,u2,u4~u6)。如前述,Sm含有u1,u2和u4~u6,而nRNP仅含u1RNP,从理论上讲,测到抗Sm抗体,也应测到抗nRNP抗体,而nRNP抗体阳性,抗Sm抗体可以为阴性。Sm和nRNP与真核细胞生物中RNA转录过程的拼体有关。

(4)抗rRNP抗体:核糖体蛋白(ribosome,RNP)主要是胞质中的一种磷酸蛋白,由于ENA制备的不纯,常含有rRNP成分。rRNP与nRNP抗原性不同。抗rRNP抗体主要在SLE患者中出现,且与SLE的精神症状有关。抗rRNP抗体在下列疾病中的阳性率为:SLE24%,RA1.7%,多发性肌炎/皮肌炎(PM/DM)9%,SS4%,MCTD和SD中均阴性,抗rRNP抗体多数在SLE活动期中出现,与抗dsDNA滴度和补体水平下降相平行,但有的SLE患者抗rRNP抗体并不随疾病的缓解而立即消失,维持1~2年后才转阴。

(5)抗SSA/RO抗体及抗SSB/La,Ha抗体:这两种抗体均与干燥综合征相关,故取名为SSA及SSB。也有人将SSA取名为最早检测到的患者名字RO,将SSB取名为最早检测到的患者名字La或Ha。SSA/RO分子特性是含有Y1—Y5RNA的蛋白质,更多的存在于胞质内,对胰酶敏感,对DNA酶抵抗,且耐热。SSB/La,Ha是RNA聚合酶Ⅲ转录中的小RNA与磷酸蛋白质,对胰酶抵抗,但不耐热。临床上通常以免疫双扩散法检测抗SSA和抗SSB抗体。这两种抗体虽与干燥综合征有关,但在其他结缔组织中亦存在,见表3—2。且抗SSB抗体诊断干燥综合征较抗SSA抗体更为特异。此外,抗SSA抗体常与亚急性皮肤性红斑狼疮、抗核抗体阴性狼疮、新生儿狼疮等临床现象相关联。

表3—2 抗SSA抗体、抗SSB抗体在各种结缔组织病中的阳性率(%)

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(6)抗RANA抗体:因与RA关系密切,故取名为RA相关的核抗体。虽然该抗体主要存在于RA患者中,但并非RA的特异抗体。间接免疫荧光法测得其阳性率:RA40%,非RA结缔组织病20%,正常人5%。因为RANA存在于EB病毒感染的B淋巴细胞样的细胞株内,故有人提出该抗体出现可能同EB病毒感染有关。

(7)抗Scl—70抗体:1975年首先在系统性硬化病患者血清中发现Scl—70抗体。因其主要见于硬皮病,且其分子质量为70ku,故取名为Scl—70抗体。Scl—70是碱性非组蛋白,是DNA拓扑异构酶Ⅰ的降解产物。DNA拓扑异构酶Ⅰ的相对分子质量为100000的天然蛋白质,70000只是抗原制备中的降解产物。20%~40%的硬皮病患者有抗Scl—70抗体。由于在其他结缔组织病中很少有Scl—70抗体,故通常认为它是硬皮病的标记抗体。抗Scl—70抗体的患者皮肤病往往弥散广泛,且易发生肺间质纤维化,但心、肾受累较少见。

(8)抗Jo—1抗体:该抗体以患者John的名字而命名。抗原是相对分子质量为50000的组氨酸—tRNA合成酶。ANA阴性的患者并不能排除抗Jo—1的存在,通常用免疫扩散法检测此抗体。约25%的PM和DM患者有此抗体。在合并肺间质的PM/DM患者中,抗Jo—1抗体可高达60%。其他结缔组织疾病中几乎不存在该抗体,因此,抗Jo—1抗体被视为PM/DM的标记抗体。

(9)抗PM—1(PM—Scl)抗体:按疾病多发性肌炎(PM)而命名。由于该抗体多见于PM/SD相重叠的患者,故又称PM—Scl。抗原对胰酶敏感。在PM/DM中阳性率为10%~50%不等,而在PM/SD重叠且伴有肾炎的患者中,阳性率高达87%。

(10)抗PCNA抗体:为抗增殖细胞的核抗原抗体。PCNA是DNA聚合酶δ副蛋白,相对分子质量为36000,与DNA的复制有关。免疫双扩散法测得其阳性率在SLE患者中为3%~5%,其他患者中常阴性。抗PCNA阳性的系统性红斑狼疮比阴性的系统性红斑狼疮血小板减少、痉挛发生率高,有统计学意义。有的患者PCNA阳性,抗DNA阴性,但有肾脏受累,提示PCNA与肾脏受累有一定关系。

(11)抗Ku抗体:以一位日本患者的名字而命名。其抗原系统由p70/p80一对蛋白质组成,由于与DNA有高亲和力,故又称DNA结合蛋白,最初发现抗Ku抗体在PM/SD重叠综合征患者中存在,双扩散法的检出率为3%。以后用ELISA法测得SLE中为39%,MCTD中为55%,40%的SD患者有低效价的抗Ku抗体。

(12)抗RA33抗体:RA33是核酸结合蛋白,且相对分子质量为33000,其抗体对诊断RA高度特异。1989年Hassfeld等人发现RA中抗RA33阳性率为35.8%,但其他结缔组。织病少数患者中也可阳性。抗RA33通常与RA的病情及用药无关,主要是可在早期RA患者血清中出现,抗u1RNP抗体可能与RA33有交叉反应。不同组织、细胞制备的RA33相对分子质量可有差异。

(13)抗着丝点抗体:选用分裂象活跃的HeP—2细胞,用间接免疫荧光法可测得该抗体。其抗原为分裂象细胞中紧附于染色体着丝点的DNA蛋白质。此抗体多见于CREST(软组织钙化、雷诺现象、食管功能障碍、指端硬化、毛细血管扩张)综合征,阳性率为70%~80%,常被视为CREST的标记抗体。我们发现SD患者亦有抗着丝点抗体,也有一些仅有雷诺现象,而无CREST的症状或体征的患者有此抗体,这些患者是否为早期CREST有待进一步追随。近年发现,该抗体可在肝病、干燥综合征等中出现,并不具有特异性。

4.抗核仁抗体

主要是抗核仁内的RNA聚合酶Ⅰ、原纤维和T抗原。RNA聚合酶Ⅰ是相对分子质量为210000~11000的蛋白亚单位复合物;原纤维是相对分子质量为34000,含有u3RNP的蛋白颗粒;T抗原是相对分子质量为40000的含有7—2和8—2RNAs的复合物。在间接免疫荧光下,核仁可呈斑点、斑块或均质等不同型别。抗核仁抗体主要在SD患者中存在。骨髓移植后的慢性抗移植物宿主反应的患者也可有抗核仁抗体。

(四)ANAs的临床应用

对于ANAs阳性的患者要考虑结缔组织病的可能性,但必须是多次或多个实验室检查证实为阳性。应该指出,正常老年人或其他非结缔组织病患者,血清中可有低滴度的ANAs,因此,绝不能只满足于ANAs阳性,而应对阳性标本进行稀释度测定。另外ANAs存在一个谱,对ANAs阳性患者,除检测其滴度外,还应分清是哪一类ANAs,不同成分的ANAs有其不同的临床意义,具有不同的诊断特异性或与某些临床症状相关联。ANAs的滴度不一定与病情呈平行关系。抗dsDNA抗体通常与疾病活动性相关,而其他ANAs与疾病的活动性无明显相关。所以疾病活动性判断还应根据临床表现。不同的抗原、不同的检测方法,ANAs的检测结果不尽相同。近年来,采用基因重组的抗原,或免疫印迹法等检测虽然提高了各种特异性抗体的检测敏感性,但结果判断应仔细,避免假阳性或假阴性。

二、类风湿因子

类风湿因子(rheumatoidfactor,RF)是抗IgG分子Fc段上的抗原决定簇的自身抗体,它对天然的IgG和变形的IgG具有相同的亲和力。临床测定的类风湿因子中,最常见的是IgM型类风湿因子,其次为IgG型和IgA型类风湿因子,IgD型和IgE型类风湿因子较少见。IgMRF有5个亚单位,每个亚单位均有2个抗原结合点,从结构上讲,IgMRF对IgG的结合价应为10,但由于立体空间效应,它对IgG的结合价实际上只有5。多价的IgMRF很容易使人IgG包被的乳胶颗粒凝聚,形成肉眼可见的絮状物,这就是乳胶法测定IgMRF的基本原理。由于乳胶颗粒是用混合性IgG亚类分子包被的,因而可检出多种特异性的IgMRF。该法除检测真正的类风湿因子外,尚可检出由输血或经胎盘免疫而形成的同种异型抗体,因而其特异性较差。

IgMRF还可使兔IgG包被的羊红细胞凝聚,这就是测定IgMRF的Rose—Waaler法。因为只有一小部分类风湿因子与兔IgG有交叉反应,所以用人IgG代替兔IgG包被羊红细胞其效价会更高。此外,在进行测定之前,须用羊红细胞吸附患者血清,去除嗜异性抗体,以避免假阳性。

血清中IgG会和IgG包被的颗粒竞争性地与IgMRF结合,抑制IgMRF与后者结合,从而使这部分类风湿因子不能被测出。用凝胶过滤或酸离解技术将IgMRF与自身IgG分离,就可测出这部分隐蔽的类风湿因子。血清中的补体成分C1q可凝集IgG包被的乳胶颗粒,出现假阳性。事先将补体热灭活可克服这一缺点。用IgG包被微滴板,可用ELISA法测定IgMRF。其优点是它很容易测得稀释103~105倍的IgMRF,在这种情况下,血清中的IgG或免疫复合物很少会干扰IgMRF的测定。

IgGRF在血清中特别是在许多患者的滑液中含量丰富,但常规检测IgGRF有一定困难,IgGRF对IgG包被的颗粒亲和力较IgMRF弱,凝聚力小;IgGRF有自我交联倾向,增加了测定的难度。IgGRF可用上述测定IgMRF的方法测定,但测定前须用凝胶过滤、离子层析等方法去除IgMRF,也可用超速离心法测定二聚体IgGRF与血清中IgG形成的中间复合物。

类风湿因子不仅见于类风湿关节炎,在各种急慢性炎症中,甚至少部分健康人中也可见到,见表3—3。在大部分其他疾病中RF滴度较低,因此随滴度增高,类风湿因子对类风湿关节炎的特异性增强。用乳胶凝集法测定,约70%的类风湿关节炎患者RF阳性,其余的30%患者中,部分患者有隐性IgMRF,更少一部分有IgG类类风湿因子,还有一部分患者随疾病进展会转化为血清阳性。类风湿因子对类风湿关节炎的诊断价值随下列因素增多而增强:①滴度较高;②多次测定均阳性;③多种方法测定均阳性;④与人及兔的IgG均起反应;⑤除IgMRF外,尚有IgGRF及IgARF。

表3—3 可检出类风湿因子的各种常见疾病

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三、抗中性粒细胞胞质抗体

抗中性粒细胞胞质抗体(antineutrophilcytoplasmicantibody,ANCA)是指针对中性粒细胞及单核细胞胞质成分的一组自身抗体,见表3—4。

表3—4 中性粒细胞胞质颗粒的组成成分

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1982年Davies等首次报道了8例局灶坏死性肾小球肾炎患者血清中存在抗中性粒细胞胞质抗体。1985年VanderWoude等发现韦格纳肉芽肿病患者血清中存在抗中性粒细胞胞质抗体,并且与疾病的活动性密切相关,是诊断韦格纳肉芽肿病的一个特异性的血清免疫学指标,当时称为抗细胞质抗体(anticytoplasmicantibody,ACPA),现被称为胞质型抗中性粒细胞胞质抗体(cANCA)。1988年Falk和Jennrlte发现在特发性的无免疫复合物沉积的坏死性新月体形成型肾小球肾炎,又称为肾脏局限型的显微镜下多血管炎中可检测到另一类型的抗中性粒细胞胞质抗体,即核周型抗中性粒细胞胞质抗体(perinuclearANCA,pANCA)。经过最近10年的研究,发现抗中性粒细胞胞质抗体与一组系统性血管炎,包括韦格纳肉芽肿病、Churg—Strauss综合征和显微镜下多血管炎密切相关,因此又将这一组血管炎称为抗中性粒细胞胞质抗体相关性血管炎(AN—CA—associatedVasculitides)。抗中性粒细胞胞质抗体还见于其他风湿性疾病,如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎和干燥综合征等疾病。另外,在一些慢性炎症病变,如溃疡性肠炎、慢性肝病和肿瘤支气管肿瘤、结肠癌、非霍奇金淋巴瘤中也可见有抗中性粒细胞胞质抗体的存在。抗中性粒细胞胞质抗体还偶见于某些感染性疾病,如免疫缺陷病毒感染、心内膜炎、肺炎、肝炎、病毒性肠炎等。

(一)抗中性粒细胞胞质抗体的测定

抗中性粒细胞胞质抗体测定最常用的方法是间接免疫荧光法。该方法经1988年第一次国际抗中性粒细胞胞质抗体研讨会修订后已被标准化,目前已广泛用于临床测定。用乙醇固定中性粒细胞作底物,根据抗中性粒细胞抗体产生荧光类型的不同可以将它们分为胞质型和核周型两种,另外可出现有少数不典型染色的类型。由于该方法是一个定性或半定量的方法,同时又不能确定靶抗原的特异性,而且对实验结果的解释需要丰富的实践经验,所以间接免疫荧光法一般作为抗中性粒细胞胞质抗体的筛选试验。现已有酶联免疫吸附试验及固相放射免疫分析法可测定抗中性粒细胞胞质抗体所针对的特异性靶抗原。目前国际上主张任何间接免疫荧光法测定阳性的标本都应作抗原特异性分析。

抗中性粒细胞胞质抗体所针对的各种特异性靶抗原可用酶联免疫吸附法测定。目前临床上常测定的抗原有蛋白酶—3(proteinase—3,PR3)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、弹力蛋白酶(elastase,EL)、组织蛋白酶G(cathepsinG,CG)、乳铁蛋白(1acterrin,LF)、溶菌酶、增加通透性杀菌蛋白(bactericidal/permeabilityincreasingprotein,BPI)、防御素及天青杀素等。这里着重介绍与临床关系最密切的蛋白酶—3和髓过氧化物酶生物学特征,其余的见表3—5。

1.蛋白酶—3

蛋白酶—3于1989年被证实为胞质型抗中性粒细胞胞质抗体的靶抗原。蛋白酶—3是中性粒细胞嗜苯胺蓝颗粒中被发现的第三个中性丝氨酸蛋白酶,并因此而得名。前两个是弹力蛋白酶和组织蛋白酶G,蛋白酶—3是1978年由Baggiolini等人首先报道的一种糖蛋白,分子质量为26.8ku,由228个氨基酸组成,其等电点为8.0。蛋白酶—3存在于中性粒细胞和单核细胞的嗜苯胺蓝颗粒(初级颗粒,α颗粒)内。在炎症状态下,嗜苯胺蓝颗粒的膜结构就会和细胞膜相融合,引起脱颗粒反应。蛋白酶—3与弹力蛋白酶一样,可以消化、降解不溶于水的弹力蛋白。在弱酸性的条件下,蛋白酶—3比弹力蛋白酶活性更强。蛋白酶—3还可以消化降解某些被中性粒细胞吞噬的微生物以及许多细胞外基质,如纤维连接蛋白、胶原Ⅳ、层粘连蛋白,但不能降解间质的胶原Ⅰ和胶原Ⅲ。此外,蛋白酶—3可以促进中性粒细胞迁移通过基膜。蛋白酶—3广泛的生理功能显示它重要的生理病理功能。

2.髓过氧化物酶

Falk和Jennette在1988年发现髓过氧化物酶为核周型抗中性粒细胞胞质抗体的主要靶抗原。但并非所有核周型阳性的血清都识别髓过氧化物酶,有一少部分抗髓过氧化物酶阳性的血清也可以产生胞质型抗中性粒细胞胞质抗体。髓过氧化物酶是一种带正电荷的糖蛋白,分子质量为133~155ku,其等电点为11。分子结构中包含两条重链和两条轻链,重链约为57ku而轻链为16~18ku。髓过氧化物酶在中性粒细胞嗜苯胺蓝颗粒中含量最丰富。髓过氧化物酶在酸性条件下不稳定,可以催化过氧化氢和氯反应生成次氯酸,在中性粒细胞的氧爆发或产生超氧阴离子的过程中起重要作用。髓过氧化物酶是骨髓造血过程中髓系分化的一个重要标记物,在诊断髓系细胞如粒细胞、单核细胞白血病中具有重要意义。

表3—5 中性粒细胞胞质抗体靶抗原的生物学功能

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(二)抗中性粒细胞胞质抗体的免疫荧光类型与靶抗原的相关性分析

在间接免疫荧光法测定中,表现为胞质型染色的抗中性粒细胞胞质抗体所针对的靶抗原主要为蛋白酶—3,占80%以上。另外少数的靶抗原有增加通透性杀菌蛋白、强力蛋白酶、组织蛋白酶G和天青杀素。有一部分胞质型抗中性粒细胞胞质抗体的靶抗原至今尚不清楚。表现为核周型染色的抗中性粒细胞胞质抗体所针对的靶抗原主要有髓过氧化物酶,其次是乳铁蛋白和溶菌酶,部分天青杀素、防御素和增加通透性杀菌蛋白也可表现为核周型染色。需要特别注意的是,如果同一份样本在同一稀释度同时测得抗蛋白酶—3抗体和抗髓过氧化物酶抗体阳性应考虑有非特异性结合。另外,有一大部分核周型染色的抗中性粒细胞胞质抗体的靶抗原尚不清楚。反之,也有一些用酶联免疫吸附法测定阳性的标本,在用间接免疫荧光法测定时表现为阴性染色,这可能与测定方法的敏感性不同有关。间接免疫荧光类型与ELISA检测的靶抗原的相关性见表3—6。

表3—6 间接免疫荧光类型与ELISA检测的靶抗原的相关性

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(三)临床意义

1.胞质型抗中性粒细胞胞质抗体

胞质型抗中性粒细胞胞质抗体对韦格纳肉芽肿病的特异性达95%~98%。其敏感性决定于疾病的严重程度和活动性:在局限性韦格纳肉芽肿病中该抗体的阳性率为50%~80%,在全身性活动性韦格纳肉芽肿病中阳性率可达100%,在完全缓解的韦格纳肉芽肿病患者中则常为阴性,在部分缓解的患者中阳性率很低。此外,胞质型抗中性粒细胞胞质抗体还常用于韦格纳肉芽肿病的随访和疾病活动情况的监测。缓解期患者若反复出现胞质型抗中性粒细胞胞质抗体阳性,是疾病复发的信号。临床观察发现平均在疾病复发前49d胞质型抗体或抗蛋白酶—3抗体的滴度开始升高。如果抗体滴度升高时进行及时的治疗可以预防疾病的复发。

胞质型抗中性粒细胞胞质抗体还见于显微镜下多血管炎、Churg—Strauss综合征等疾病中。有约30%的显微镜下多血管炎的患者可表现为胞质型抗中性粒细胞胞质抗体阳性,且它所针对的靶抗原均为蛋白酶—3。在巨细胞动脉炎,大动脉炎,过敏性紫癜、贝赫切特综合征等血管炎中一般抗中性粒细胞胞质抗体阴性。具体内容见表3—7及表3—8。

表3—7 抗中性粒细胞胞质抗体在相关的疾病中的阳性率

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续表

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表3—8 抗蛋白酶—3和抗髓过氧化物酶抗体在ANCA相关的血管炎中的阳性率

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总之,胞质型抗中性粒细胞胞质抗体/抗蛋白酶—3抗体的存在则强烈提示韦格纳肉芽肿病的诊断,胞质型抗中性粒细胞胞质抗体/抗蛋白酶—3抗体滴度的升高时应注意是否有临床复发的可能。

2.核周型抗中性粒细胞胞质抗体

核周型抗中性粒细胞胞质抗体的特异性不如胞质型高,它并非是某一疾病所特有,主要见于各种系统性血管炎性疾病中,如显微镜下多血管炎、特发性新月体形成肾小球肾炎和Churg—Strass综合征等,其中对显微镜下多血管炎、特发性新月体形成肾小球肾炎的特异性相对较高。核周型抗中性粒细胞胞质抗体同时结合抗髓过氧化物酶抗体阳性对于活动性显微镜下多血管炎的特异性为50%~80%。大约有20%的韦格纳肉芽肿病为核周型抗中性粒细胞胞质抗体和(或)抗髓过氧化物酶抗体阳性,但这部分患者大多为胞质型抗体阴性。核周型抗中性粒细胞胞质抗体还偶见于结节性多动脉炎。但绝大部分结节性多动脉炎患者均为抗中性粒细胞胞质抗体阴性。除血管炎性疾病以外,核周型抗中性粒细胞胞质抗体还见于其他风湿性疾病和某些慢性炎症疾病中,例如炎性肠病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。在这些疾病中,抗体的滴度通常较低且临床意义尚不清楚。

核周型抗中性粒细胞胞质抗体滴度的改变,在系统性血管炎疾病中的意义目前尚不十分肯定。有报道滴度的变化与显微镜下多血管炎疾病活动性的改变相平行。(www.xing528.com)

四、抗磷脂抗体

抗磷脂抗体(antiphospholipidantibodies,APS)是一组针对磷脂或磷脂复合物的自身抗体的总称,主要包括狼疮抗凝物质、抗心磷脂抗体抗磷脂酰丝氨酸抗体、抗磷脂酸抗体、抗β2—糖蛋白Ⅰ抗体、抗凝血酶原抗体及抗蛋白C抗体等。其中与临床关系最密切的是狼疮抗凝物质和抗心磷脂抗体。

(一)历史回顾

早在1906年,Wassermann用先天性梅毒胎儿的肝脏提取物为抗原,检测梅毒患者血清中的特异性抗体。1941年Pangborn证实这种抗原是一种带阴电荷的磷脂,并将其命名为心磷脂。随着这种方法的广泛应用,发现系统性红斑狼疮、疟疾、结核、传染性单核细胞增多症等疾病中,也可有梅毒血清反应阳性,但梅毒螺旋体制动试验阴性,因而称之为梅毒血清试验生物学假阳性。1952年Conley和Hartmann报道了两例系统性红斑狼疮患者血清中存在一种独特的凝集抑制因子。这种因子引起全血凝集时间和凝血酶原时间延长。这两例患者均表现为梅毒血清试验生物学假阳性。随后陆续有人报道发现类似的凝集抑制因子,它们阻碍凝血酶原的活化,但与其他凝集抑制因子比较并无特异性。其中许多患者为梅毒血清试验生物学试验假阳性。Margolius和Jackson等发现虽然这些患者有凝集抑制因子存在,但很少有出血的症状。在1964年,Bowie等报道了8例有这种凝集抑制因子存在的系统性红斑狼疮患者,其中4例出现血栓形成。1972年Feinstein和Rapaport将这种抑制因子命名为狼疮抗凝物质。后来Thiagarajan和Shapiro等发现大多数狼疮抗凝物质能与心磷脂发生反应。1983年Harris等建立了测定抗心磷脂抗体的放射免疫法和酶联免疫吸附试验法,并证明抗心磷脂抗体与狼疮抗凝物质及其他抗磷脂抗体有相似的生物免疫学功能。1990年有数个研究组均报道了在用酶联免疫吸附试验测定抗心磷脂抗体时需要磷脂结合蛋白β2—糖蛋白Ⅰ的存在,提示β2—糖蛋白Ⅰ在抗磷脂抗体的发生机制中起一定作用。近年来又发现了许多针对其他磷脂—血浆蛋白复合物,如蛋白C、蛋白S及附加素等的抗体。

(二)抗磷脂抗体的测定

临床上抗磷脂抗体的测定主要包括梅毒血清试验生物学试验假阳性,狼疮抗凝物质和抗心磷脂抗体的测定,其中以后两者最为常用。抗磷脂抗体典型的实验室检查见表3—9。

表3—9 抗磷脂抗体典型的实验室检查

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1.梅毒血清试验生物学假阳性

这是最早用于测定抗磷脂抗体的方法。梅毒血清试验包括血清凝集反应(veneraldiseaseresearchlaboratories,VDRL)和补体固定试验。如果患者梅毒血清试验阳性,但荧光密螺旋体抗体吸附试验(fluorescenttreponemalantibodyabsorption,FTA—ABS)或梅毒螺旋体制动试验(treponemapallidumimmobilization,TPI)阴性,则认为是梅毒血清试验生物学假阳性。

2.狼疮抗凝物质

狼疮抗凝物质是一种免疫球蛋白,属IgG或IgM型自身抗体。它在无特异性的凝血抑制因子作用下,能抑制依赖磷脂的凝血过程。国际血栓和止血协会科学和标准化分会建议诊断狼疮抗凝物质阳性的标准包括:①1个或1个以上的磷脂依赖的抗凝血时间延长;②这种抗凝时间的延长不能被加入等量的正常血浆所纠正;③无特异性的凝集抑制因子存在。

目前实验室常用的检测狼疮抗凝物质的方法主要包括:活化部分促凝血酶原激酶时间(APTT)、稀释Russell蝰蛇毒凝血时间(dRVVT)、组织促凝血酶原激酶抑制试验(TTIT)、白陶土凝血时间(KCT)、稀释的激活部分凝血酶原激酶时间(thediluteAPTT)、血小板中和试验等。其中最常用的是测定活化部分促凝血酶原激酶时间,同时还应用另一种方法加以证实。

(三)抗磷脂抗体产生的机制

抗磷脂抗体产生的机制目前仍然不清楚。细胞凋亡时在其表面产生空泡,它含有丰富的带阴电荷的磷脂,而它们可能具有抗原性而导致系统性红斑狼疮患者自身抗体包括抗心磷脂抗体的产生。β2—糖蛋白Ⅰ或其他磷脂结合蛋白如凝血酶原、附加素Ⅴ等结合到凋亡细胞的表面,诱导凋亡细胞与抗磷脂抗体发生反应。另一方面,β2—糖蛋白Ⅰ具有免疫调节作用,beita52—糖蛋白Ⅰ致敏的小鼠可产生针对心磷脂和β2—糖蛋白Ⅰ的抗体,且抗心磷脂抗体的产生早于抗β2—糖蛋白Ⅰ抗体。但是,系统性红斑狼疮患者抗磷脂抗体阳性率高也可能提示可能有另外的机制参与抗体的生成。例如免疫监督的缺陷、抗原交叉反应和独特型网络的失平衡等。有研究证明从狼疮鼠制备的许多抗心磷脂抗体单克隆抗体能与DNA起交叉反应,但从系统性红斑狼疮患者血浆中纯化的单克隆或多克隆抗心磷脂抗体却不能与DNA起发应。抗磷脂抗体的出现与遗传因素有一定关系,不少研究发现HLA—DR53与抗心磷脂抗体有关;而狼疮抗凝物质的出现与HLA—DQ及HLA—DQ7有关。

(四)抗磷脂抗体发生免疫反应的机制

梅毒血清试验生物学假阳性、狼疮抗凝物质和抗心磷脂抗体三者间的关系目前并不完全清楚,一般认为它们可能针对不同的抗原成分,例如抗心磷脂抗体可能结合β2—糖蛋白Ⅰ或β2—糖蛋白Ⅰ—磷脂复合物,而狼疮抗凝物质阳性血清中的抗体可能在带阴电荷的磷脂存在的条件下与凝血酶原复合物结合。

抗心磷脂抗体实际上识别β2—糖蛋白Ⅰ上的一个表位,而只有当蛋白与带阴电荷的磷脂结合后这表位才被暴露。另外当β2—糖蛋白Ⅰ结合到其他物质表面,如酶联免疫吸附试验测定的塑料微孔板表面或细胞膜表面时这表位也被暴露。β2—糖蛋白Ⅰ是一种脂结合蛋白,有326个氨基酸,分子质量为50ku。它在血浆中的浓度大约为4μmol/L(200μg/ml),其中40%与脂蛋白结合。因为它与脂蛋白片段相关,所以β2—糖蛋白Ⅰ也被称为载脂蛋白H。β2—糖蛋白Ⅰ是补体调控蛋白(complementcontrolprotein,CCP)超家族的一员。它们存在一个或多个由62~66个氨基酸组成的含有二硫化键的共同结构。β2—糖蛋白Ⅰ含有5个这种补体调控蛋白的重复区结构,位于羧基端的第5个补体调控蛋白与其他4个的结构略有不同,它有一个相对独特的构型,即含有3个二硫键桥和1个带阳电荷的序列CKNKEKKC(位于281~288残基),现认为带阴电荷的磷脂是与β2—糖蛋白Ⅰ的第5个补体调控蛋白区结合。

对于多数患者,狼疮抗凝物质的作用与β2—糖蛋白存在有关,但也有一部分患者与凝血酶原的存在相关。凝血酶原是一个62ku的维生素K依赖的凝血因子。在钙离子存在时,它与带阴电荷的磷脂,特别是与磷脂酰丝氨酸结合。大约3/4的狼疮抗凝物质阳性患者可以检测到抗凝血酶原抗体。而有25%的狼疮抗凝物质阳性患者凝血酶原水平较低。低凝血酶原血症有助于抗体与凝血酶原的结合,而不抑制凝血酶原的功能活性,但可导致这种凝血酶原被很快清除。有些抗体能特异地与磷脂—凝血酶原复合物结合。这些抗体不仅通过Ⅹa抑制凝血酶原的活化,还通过Ⅸa因子抑制因子Ⅹ的活化。抗凝血酶原抗体和抗β2—糖蛋白Ⅰ抗体常同时存在。

另外,Horrko等发现许多抗心磷脂抗体能与含有被氧化的酰基链的心磷脂发生反应,但不能与含有未被氧化的酰基链的心磷脂起反应。提示这些表位或者是被氧化的磷脂或者是已被氧化的心磷脂与相关蛋白如β2—糖蛋白Ⅰ或其他的磷脂结合蛋白质结合而产生的新的表位。

抗心磷脂抗体具有异质性。不同患者血清中存在的抗心磷脂抗体所针对的靶抗原并不完全一样。其抗原决定族可以是带阴电荷的磷脂也可以是与磷脂结合的蛋白质。另外,患者常同时出现多种抗磷脂抗体。除了抗β2—糖蛋白Ⅰ抗体和抗凝血酶原抗体以外,还发现许多针对其他带阴电荷的磷脂结合的蛋白质,如蛋白C、蛋白S和附加素的抗磷脂抗体。上述各抗体间存在一定的交叉反应。抗磷脂抗体间的相关性具体内容,见表3—10。

表3—10 抗磷脂抗体间的相关性

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(五)抗磷脂抗体与临床的相关性

1.流行病学调查

狼疮抗凝物质和抗磷脂抗体可见于多种疾病中(表3—11),但最多见于原发性抗磷脂综合征和系统性红斑狼疮患者中。抗心磷脂抗体在正常人群中的阳性率约为5%。而系统性红斑狼疮患者抗心磷脂抗体的阳性率为50%~60%。用白陶土凝血时间测定狼疮抗凝物质在正常人群的阳性率约为3.6%。而在系统性红斑狼疮患者的阳性率为10%~50%。

表3—11 抗磷脂抗体与临床的相关性

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2.血栓形成

抗心磷脂抗体的阳性者深静脉血栓形成及肺梗死的发生率比阴性者将增加4~7倍。有研究发现血栓的发生与两个相互独立的风险因素有关:既往有血栓病史和IgG型抗心磷脂抗体阳性且滴度超过40U/ml。有报道抗心磷脂抗体阳性死于心血管疾病者明显高于年龄性别相当的抗心磷脂抗体阴性对照者。

对于系统性红斑狼疮患者,抗心磷脂抗体的存在提示有血栓形成的可能。可表现为动脉、静脉和微小血管的血栓形成。而狼疮抗凝物质的存在比抗心磷脂抗体阳性更强烈提示动脉和静脉血栓的形成。因此,对于预测动脉血栓形成,测定稀释的Russell蝰蛇毒凝血时间延长比其他方法更好。另外,抗心磷脂抗体的预测价值,随其滴度的增加而增加,滴度轻度增高对预测血栓的意义不大。虽然IgG和IgM型抗心磷脂抗体均有意义,但IgG型意义更大。有研究表明抗β2—糖蛋白Ⅰ的抗体与血栓形成的关系比抗心磷脂抗体更密切。也有人发现抗凝血酶原抗体与血栓形成有关。

抗心磷脂抗体的存在被认为是卒中的一个危险因素。但这可能只适用于系统性红斑狼疮患者及某些自身免疫病。因为很多研究发现在非系统性红斑狼疮患者中抗心磷脂抗体的存在与中风的发生无明显关系。Sneddons综合征主要表现为脑血管的缺血和网状青斑,曾被认为是抗磷脂抗体的一种表现。但后来的研究则未发现它与抗磷脂抗体有关。

3.反复的流产

抗心磷脂抗体的存在与系统性红斑狼疮患者反复流产的发生有关。而对于非系统性红斑狼疮患者的发病风险则难以估计。与抗磷脂抗体有关的反复流产主要发生于妊娠的中后期,是否与第一个1/3期内流产的发生有关尚不肯定。

4.瓣膜性心脏病

以二尖瓣和主动脉瓣受累最为常见。36%左右的原发性抗磷脂抗体综合征和48%的合并系统性红斑狼疮的综合征有心瓣膜病变。主要表现有瓣膜小叶增厚、血栓性赘生物、二尖瓣反流和狭窄等。

5.血小板减少

系统性红斑狼疮患者有抗心磷脂抗体和(或)狼疮抗凝物质阳性者一般均有血小板减少。在其他疾病中引起血小板减少而最近也有不少报道。Macchi等报道了慢性免疫性血小板减少性紫癜抗心磷脂抗体或狼疮抗凝物质的阳性率为46%,两者同时存在者占16.1%。

6.抗心磷脂抗体与感染

许多感染性疾病如HIV、疟疾、麻风、梅毒和Q热疾病中均可检测到抗心磷脂抗体。但在麻风病中抗磷脂抗体的存在与血栓性疾病的发生无明显关系。在HIV、疟疾等疾病中抗心磷脂抗体存在仍然与血栓的发生有关。

五、急性期反应物

在机体受到各种炎症刺激或损伤,包括外伤和其他创伤、急性心肌梗死、肺栓塞、骨折等的最初几天内,某些血浆成分的浓度发生变化,这种变化是机体对组织损伤和感染的一种全身性的代谢反应。这种反应称之为急性反应。血浆中增加的主要物质是异型蛋白,这些物质称为急性时相反应物。其中主要的有C反应蛋白等。它们具有重要的临床意义。

(一)红细胞沉降率(ESR)

1.简介

红细胞沉降率简称血沉,是指红细胞在一定条件下沉降的速度而言。早在古希腊时人们就已知道,在疾病状态下,沉降率是可以改变的。由于它操作简单、价格便宜,而且对临床诊断有一定的意义,因此血沉广泛应用于临床已有70余年的历史。急性时相反应物的改变,可以伴随许多异常状态,虽然它并不具有诊断的特异性,但可以作为一种间接筛选方法。血沉的加快主要是由于血浆纤维蛋白原的增加,其次是免疫球蛋白的增加所致。

2.血沉的调控机制

(1)异常血浆蛋白对血沉的影响:正常情况下红细胞除具有一定的表面张力外,在红细胞膜外还有一层水化膜使红细胞互相隔离,红细胞表面带负电荷,因此红细胞互相排斥而不凝聚下降。如血浆成分或红细胞本身发生表面自由能、吸附、凝集作用、电荷降低和红细胞水化膜破坏等变化时,血沉则发生改变。影响血沉的因素很多,其中最基本的因素是红细胞和血浆二者比重的差异。红细胞形成缗钱状或凝集成团后下降速度比单个分散的红细胞要快得多。血浆蛋白中两类分子的变化可导致血沉的加快。一类是急性时相反应物。纤维蛋白原是血浆中存在的主要的急性时相反应蛋白,它对血沉的影响最大。其他的急性时相蛋白和在慢性炎症状态下增加的免疫球蛋白,对红细胞的聚集影响较小。另一类异常血浆蛋白导致血沉加快是多发性骨髓瘤和瓦登斯特巨球蛋白。当上述这些带有正电荷的蛋白分子增加时,使红细胞失去负电荷,不互相排斥而易形成缗钱状,血沉就加快;血浆中带负电荷的清蛋白增加后,血沉就变慢。血脂对血沉也有影响,研究表明,血浆胆固醇增加可以使血沉加快,磷脂酰胆碱使血沉变慢。

(2)红细胞异常和药物对血沉的影响:红细胞的形状和大小也可以影响红细胞呈缗钱状,如不均性红细胞症、小细胞症、球形红细胞症,这些异常红细胞的存在,可以使血沉变慢。在急性时相血清蛋白异常增加时,两者作用相互抵消使血沉反而正常。另外,改变红细胞的浓度可影响血沉。贫血导致红细胞沉降加快,红细胞增多症可以使血沉减慢。患者正在使用的某些药物也可以影响血沉。检测来自肝素化的患者的血标本时发现血沉极度增快,可达100mm/h。

3.血沉的测定方法

国际血液标准委员会认定的魏氏法为标准的测定方法。在标准的魏氏法中,1.6ml的静脉血加入3.8%枸橼酸钠溶液0.4ml充分混合,混合后的抗凝血被置于200mm长的魏氏圆柱管内,垂直地置于支架上。1h后,测定红细胞的沉降柱的最高点,沉降距离用mm/h(毫米/小时)表示。目前被普遍接受的成年人的正常值女性为20mm/h,男性为15mm/h。随着年龄的增长,血沉值可轻度升高。

4.临床意义

血沉升高并不具有诊断的特异性,但有助于反映组织损伤和炎症的存在和程度。临床上常见疾病中血沉的变化(表3—12),较高的血沉通常见于细菌感染,还见于一些血液病,如多发性骨髓瘤、瓦登斯特巨球蛋白血症、恶性淋巴瘤,也见于恶性肿瘤、门脉性及胆汁性肝硬化。血沉超过100mm/h,称之为超快血沉,主要见于肝胆系统的恶性肿瘤、活动性结核、风湿病。

病毒感染常伴随正常的血沉,当患者患有病毒感染且有明显的临床症状时(如流行性腮腺炎、睾丸炎或脊髓炎等)通常会出现较高的血沉。一般情况下,血沉的快慢与组织炎症或损伤的范围和程度相平行。某些慢性疾病,可以通过血沉的升降反映病程的进展。

表3—12 血沉在不同疾病中的变化

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在风湿病中,不同的风湿病血沉升高程度也不尽相同,绝大部分骨性关节炎患者和纤维织炎患者血沉正常,只有10%骨性关节炎患者血沉可升高。成人斯蒂尔病患者,血沉几乎是100%升高。在各型幼年型类风湿关节炎中,血沉均升高,其中全身型患者中,血沉可以相当高。在强直性脊柱炎患者中,75%的病例血沉升高,其中少数病例可无临床疾病活动的表现。风湿性多肌痛、多发性大动脉炎患者血沉普遍升高。在反应性关节炎中,血沉显著升高,超过60mm/h。有文献报道,在类风湿关节炎中,如患者发病时血沉超过100mm/h,则预后差。

几种特殊情况值得一提,新生儿因红细胞增多,血沉很少超过2mm/h。成年女性的血沉比男性快。年龄对血沉也有影响,血沉随年龄的增长而加快,有文献报道,男性平均5年递增0.85mm/h,女性在50岁以后递增更快,每5年增加2.8mm/h。在正常老年人群中,12%的人血沉达到甚至超过40mm/h。妊娠妇女由于血容量增加,且血浆容量增加更多些,从第3个月起血沉加快。分娩后3周才恢复正常。妇女月经前及月经期血沉也稍快,此外口服避孕药的妇女血沉可加快。

血沉通常作为粗筛试验。血沉正常在某种程度上可以使医师对患者的病情感到放心,血沉异常可以提醒医务人员去寻找组织损伤和炎症的原发部位。必须强调的是,血沉正常并不意味完全可以排除疾病的存在。

(二)C反应蛋白(C—reactiveprotein,CRP)

1.C反应蛋白的结构和功能

1930年,Tillet和Francis在肺炎患者血清中发现一种在钙离子存在条件下能与某些肺炎球菌菌株C—黏多糖起沉淀反应的蛋白质,并将其命名为C反应蛋白。在过去的许多年中,一直认为正常人血清中不存在C反应蛋白,后证实正常健康人血清中存在微量C反应蛋白。在各种炎症、组织损伤、恶性肿瘤、心肌梗死等情况下,C反应蛋白在数小时内急剧升高,超过正常值达数十倍至数百倍。C反应蛋白在电泳时,出现在γ带。它是由5个表面完全相同的亚单位以非共价键形式联成一个环状对称分子,分子质量为105ku。

C反应蛋白在人类中表现出反应迅速、剧烈的特点,提示它扮演重要的生理学角色。C反应蛋白及配体的复合物使补体系统活化,引起所有主要的补体依赖的反应。这种相互反应,可以促进补体依赖的单核细胞的吞噬作用。大约3%外周血淋巴细胞黏附了这样的C反应蛋白复合物。有证据表明,自然杀伤细胞表面带有C反应蛋白,C反应蛋白可以抑制T细胞依赖的抗体的形成,脂质体相联的C反应蛋白可以活化细胞。

与C反应蛋白大量的体外功能试验报道相比,体内研究较少报道。C反应蛋白可以沉积在组织损伤部位,但不在邻近的正常组织中存在。在感染了肺炎的小鼠体内被动注射C反应蛋白,可以增加它的存活率。与脂质体相联的C反应蛋白可以抑制小鼠肿瘤的生长。

C反应蛋白在组织损伤和感染中起重要的生理作用。C反应蛋白作用之一是在炎症状态下与坏死细胞膜上的磷酸脂质结合,这种结合导致吞噬细胞的黏附和补体系统的活化。随之而来的是炎症介质的释放、吞噬作用的发生和损伤组织的清除。

2.C反应蛋白在疾病中的作用

仅有很少的报道认为C反应蛋白参与疾病的病理过程,如C反应蛋白在由棕色隐形蜘蛛引起的溶血性疾病中起作用,在静脉注射脂肪乳液后形成微栓子中起作用。此外,C反应蛋白与尿酸盐结晶相互作用导致补体活化,此种机制可能促进由于外伤和受压后急性痛风的快速发作。

3.C反应蛋白升高程度和时间

血清C反应蛋白真正的正常范围不易确定,因为,正常人体每天可能发生轻微的损伤,引起C反应蛋白水平轻度升高。成人血中C反应蛋白浓度为0.5mg/L,绝大多数健康的人C反应蛋白的浓度低于2mg/L。

通常在炎症刺激后几小时C反应蛋白明显升高。在急性刺激后48h或72h达到高峰,疾病得到控制后,C反应蛋白水平在24h内降至峰值浓度的一半。C反应蛋白血浆浓度的半衰期为4~6h。但在慢性炎症状态下如肺结核病、急性类风湿关节炎或患有严重恶性疾病的患者中可见到C反应蛋白持续升高。血清浓度的增加是通过形成C反应蛋白的肝细胞数目进行性增加,从而使肝细胞C反应蛋白合成率增加。C反应蛋白升高程度反应了组织损伤的严重程度和范围;愈是严重的损伤,引起C反应蛋白水平升高的时间愈长、浓度愈高。C反应蛋白在肝细胞合成和分泌,由于肝细胞远离病变部位,各种损伤和炎症时,C反应蛋白在肝脏的合成和分解率的增加可能受体液介质(如内生致热原和前列腺素E1)的影响。

4.C反应蛋白的测定方法

早期的C反应蛋白的测定方法是相对不敏感的。如毛细管法为半定量法,肺炎球菌荚膜肿胀法、双向琼脂扩散法、乳胶凝集法为定性法,其中毛细管法最为简便,但敏感性较差。放射免疫法敏感且可以定量,但有放射性核素污染,应用受限。目前最常用的方法是免疫比浊法,既敏感又可以精确定量。非定量的方法和毛细管测定法有一定的局限性,目前在基层医院还在使用。

5.C反应蛋白升高的临床意义

一般地讲,C反应蛋白升高见于各种感染、创伤、炎症状态。C反应蛋白轻度升高见于少数妊娠妇女,大部分新生儿在出生后第3天仍可测到C反应蛋白,出生后7d消失。通常低于1mg/L可以认为是正常或无意义的升高,10~100mg/L(1~10mg/dl)为中等程度的升高,超过100mg/L(10mg/dl)为显著升高。如果患者患有急性严重炎症时,血清C反应蛋白可达到200mg/L(20mg/dl)或更高,超过300mg/L(30mg/dl)少见。

许多研究表明,血清C反应蛋白的测定对于鉴别细菌性和非细菌性感染有很大帮助。在细菌性感染时,C反应蛋白几乎是百分之百升高,而非细菌性感染时,C反应蛋白极少升高,可能是由于非细菌性感染刺激机体的免疫效应较细菌感染为弱,因而诱导肝细胞产生C反应蛋白的量较少。

国内外对C反应蛋白在肿瘤、白血病、急性心肌梗死等疾病中的变化进行了大量研究。在恶性肿瘤中C反应蛋白的阳性率为50%~100%,而良性肿瘤C反应蛋白全部正常。单纯急性白血病不论是急性期或是缓解期,有无发热,C反应蛋白均为正常水平,合并感染者则全部升高。恶性组织细胞病、恶性淋巴瘤患者即使不合并感染,C反应蛋白几乎全部升高。

C反应蛋白的测定对早期急性心肌梗死和非梗死性心绞痛有一定的鉴别价值。有研究者对急性心肌梗死患者连续测定血清C反应蛋白水平,每例均见急速上升。C反应蛋白平均倍增时间为8h,峰值维持2~3d后迅速下降。随病情好转,10~14dC反应蛋白降至正常。而大部分心绞痛患者C反应蛋白正常,即使升高也是轻度升高。大手术后C反应蛋白必然升高,如不合并感染,7~10d后多降至正常。如不下降或持续上升往往提示有感染。

C反应蛋白在各类活动性风湿性疾病中,升高的程度不尽相同。在幼年型类风湿关节炎、成人斯蒂尔患者中,C反应蛋白明显升高,多发性大动脉炎患者中等程度升高,皮肌炎、硬皮病患者,C反应蛋白轻度升高或不升高。有全身症状及急性关节炎表现的瑞特综合征患者中,C反应蛋白升高幅度最明显。在类风湿关节炎、强直性脊柱炎、幼年型类风湿关节炎等慢性多关节炎中,C反应蛋白均呈中度升高,而骨性关节炎患者,C反应蛋白大多数正常,即使升高也是轻度升高。在类风湿关节炎患者中,一般是中等程度升高,7%的患者在活动期,C反应蛋白也可在正常范围,一些病情严重活动的患者,C反应蛋白可高达150mg/L(15mg/dl)以上。研究发现,类风湿关节炎患者,如血沉、C反应蛋白较低,可能有相对较好的预后,血沉和C反应蛋白可以恢复正常的患者,可能不易发生严重的损害。

C反应蛋白的测定在判定系统性红斑狼疮患者是否合并感染方面,有很大价值。因为80%的狼疮患者有发热症状,判定发热的性质至关重要。我们发现,大部分系统性红斑狼疮患者活动期,C反应蛋白在正常水平,少部分患者可以轻度升高,即使在严重的狼疮患者,C反应蛋白升高的程度较之类风湿关节炎患者为低。C反应蛋白在60mg/L(6mg/dl)以上,更大可能是狼疮合并感染。

大量的临床观察提示,血沉和C反应蛋白的升高均提示疾病活动。C反应蛋白与类风湿关节炎和强直性脊柱炎疾病活动的相关性优于血沉。因为C反应蛋白不受血浆大分子物质的影响,大多数类风湿关节炎和幼年型类风湿关节炎患者中,即使在缓解期,血清免疫复合物及γ球蛋白仍持续升高,致使50%~70%患者血沉长期异常,因此,血沉与关节炎临床表现的相关性不如C反应蛋白好。总之,急性时相反应物的测定对疾病的诊断无特异性,但监测这些指标有利于临床疗效观察、疾病活动的判断和调整用药。

六、抗链球菌溶血素“O”

急性风湿热是继发于咽喉部A组乙型溶血性链球菌感染的一种免疫性疾病的观点已被广泛接受。其根据是:①A组溶血性链球菌感染与风湿热的流行季节和地域性分布相一致;②只有在咽喉部上呼吸道链球菌感染才会诱发风湿热;③风湿热发生在链球菌感染之后2~5周,有时在发病初期患者咽部培养出A组乙型溶血性链球菌,并可测到患者血清链球菌抗体效价升高;④链球菌感染初期用抗生素治疗可避免风湿热的发作,应用青霉素预防可降低风湿热的发病率和复发率。

A组乙型溶血性链球菌,诱发风湿热的原因目前尚未有很确切的解释,一般认为与细菌的特殊菌体成分和产物的高度抗原性有关。已知A组乙型溶血性链球菌的细胞外产物有208种以上,包括毒素和酶。链球菌溶血素“O”和溶血素“S”有毒性作用,能溶解红细胞和心肌细胞溶酶体使之破裂,造成心肌和关节组织损害。链球菌溶血素“O”、链球菌激酶、透明质酸酶、DNA酶和核苷酶等具有抗原性,均可产生抗体。通过对上述抗体的测定可有助于确定链球菌感染是否存在。抗链球菌溶血素“O”(anti—streptolysinO,ASO)(简称抗“链O”)是普遍使用也是最标准的抗链球菌试验。目前采用的测定方法为免疫比浊法,正常值为200U/ml。80%风湿热患者,在链球菌感染后4~6周抗“链O”浓度上升,3~6个月降至正常范围。大约20%的患者在风湿热早期(特别是在儿童)抗“链O”可以正常。其他一些抗链球菌抗体试验也相继出现,包括抗透明质酸酶、抗脱氧核酸苷酶、抗链激酶、抗尼克酰胺腺嘌呤二核苷酶。

有研究表明抗脱氧核酸苷酶B在风湿性心脏病活动期患者阳性率(82.6%)明显高于抗“链O”的阳性率(55.4%),二者联合测定的阳性率为90%左右。在风湿热的诊断上抗脱氧核酸苷酶B优于抗“链O”,但由于前者较昂贵,在我国应用尚不广泛。

(徐 玲)

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