[科普中国]-血浆蛋白

简介

血浆蛋白的浓度是血浆和组织液的主要区别所在，因为血浆蛋白的分子很大，不能透过毛细血管管壁。在生物化学研究中，曾经用盐析法将血浆蛋白分为白蛋白、球蛋白与纤维蛋白原三大类。以后，用电泳法又将白蛋白区分为白蛋白和前白蛋白，将球蛋白区分为α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白等。用其他方法，如免疫电泳，还可以将血浆蛋白作更进一步的区分。这说明血浆蛋白包括了很多分子大小和结构都不相同的蛋白质。

组成血液由有形成分红细胞、白细胞和血小板，以及无形的液体成分血浆（plasma）组成。血液凝固后析出淡黄色透明液体，称为血清(serum）。血清与血浆的区别在于血清中没有纤维蛋白原，但含有一些在凝血过程中生成的分解产物。

生理情况下，血液经血管在全身不断流动，转运各种物质与组织之间。血浆，组织间液以及其它细胞外液共同构成机体的内环境。因此血液在沟通内外环境，维持内环境的相对稳定（如pH、渗透压、各种化学成分的浓度等），物质的运输(营养物、代谢产物、代谢调节物），免疫防御及凝血与抗凝血作用等方面都起着重要作用。

分类最初用盐析法只是将血浆蛋白分为白蛋白和球蛋白，后来用分段盐析法可细分为白蛋白、拟球蛋白、优球蛋白和纤维蛋白等组分。

用醋酸纤维薄膜电泳法可分为白蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β－球蛋白和γ-球蛋白等5条区带，而用分辨力较高的聚丙烯酰胺凝脉电泳法则可分为34条区带。

用等电聚焦电泳与聚丙烯酰胺电泳组合的双向电泳，分辨力更高，可将血浆蛋白分成一百余种。临床较多采用简便快速的醋酸纤维薄膜电泳法。

近年来已知的血浆蛋白质有二百多种，有些蛋白质的功能尚未阐明。

按功能分类

血浆蛋白质多种多样，各种血浆蛋白有其独特的功能，除按分离方法分类外，亦可采用功能分类法。可分为以下8类：

①凝血系统蛋白质，包括12种凝血因子（除Ca2+外）。

②纤溶系统蛋白质，包括纤溶酶原、纤溶酶、激活剂及抑制剂等。

③补体系统蛋白质。

④ 免疫球蛋白。

⑤ 脂蛋白。

⑥ 血浆蛋白酶抑制剂，包括酶原激活抑制剂、血液凝固抑制剂、纤溶酶抑制剂、激肽释放抑制剂、内源性蛋白酶及其他蛋白酶抑制剂。

⑦作为与各种配体（ligands）结合的载体，起运输功能。。

⑧ 未知功能的血浆蛋白质。

共同特征1、血浆蛋白质绝大部分由肝脏合成。除γ球蛋白由浆细胞合成，内皮细胞合成少量血浆蛋白质外。

2、血浆蛋白质为分泌型蛋白质。在与内质网结合的多核糖体（polyribosome）上合成，分泌入血浆前经历了剪切信号肽、糖基化、磷酸化等翻译后修饰加工过程，成为成熟蛋白质。

3、血浆蛋白质几乎都是糖蛋白，含有N-或O-连接的寡糖链。仅白蛋白、视黄醇结合蛋白和C－反应蛋白等少数不含糖。糖链可参与血浆蛋白分子的三级结构的形成，具有多种功能。

4、各种血浆蛋白质都具有其特征性的循环半衰期。

5、许多血浆蛋白质有多态性(polymorphism）。多态性指在同种属人群中，有两种以上，发生频率不低于1%的表现型。最典型的是ABO血型物质。此外，α1抗胰蛋白酶、结合珠蛋白、铁转运蛋白、血浆铜蓝蛋白等都显示多态性。研究血浆蛋白多态性对遗传学及临床医学均有重要意义。

6、当急性炎症或组织损伤时，某些血浆蛋白水平增高。这些血浆蛋白被称为急性期蛋白质（acute phase protein）。包括C?反应蛋白（CRP）、α1抗胰蛋白酶、α2酸性糖蛋白及纤维蛋白原等。急性期蛋白在人体炎症反应中发挥一定作用。

主要功能1、营养功能

每个成人3L左右的血浆中约含有200g蛋白质，它们起着营养贮备的功能。虽然消化道一般不吸收蛋白质，吸收的是氨基酸，但是，体内的某些细胞，特别是单核吞噬细胞系统，吞饮完整的血浆蛋白，然后由细胞内的酶类将吞入细胞的蛋白质分解为氨基酸。这样生成的氨基酸扩散进入血液，随时可供其它细胞合成新的蛋白质之用。

2、运输功能

蛋白质巨大的表面上分布有众多的亲脂性结合位点，它们可以与脂容性物质结合，使之成为水溶性，便于运输；血浆蛋白还可以与血液中分子较小的物质（如激素、各种正离子）可逆性的结合，即可防止它们从肾流失，又由于结合状态与游离状态的物质处于动态平衡之中，可使处于游离状态的这些物质在血中的浓度保持相对稳定。

3、缓冲血浆中可能发生的酸碱变化，保持血液pH的稳定。

调节血浆pH值，维持酸碱平衡。血浆蛋白的等电点大部分在pH4～6，血浆中蛋白多以负离子形式存在，以（Pr表示血浆蛋白）形式构成血浆中的缓冲对。

4、形成胶体渗透压，调节血管内外的水份分布，维持血浆胶体渗透压，主要靠血浆白蛋白。

因其含量多而分子小，血浆胶体渗透压的75～80%由它维持。

5、参与机体的免疫功能

在实现免疫功能中有重要作用的免疫抗体、补体系统等，都是由血浆球蛋白构成的。

6、参与凝血和抗凝血功能

绝大多数的血浆凝血因子、生理性抗凝物质以及促进血纤维溶解的物质都是血浆蛋白。各种凝血因子及抗凝血因子在减少出血，防止循环阻塞中发挥重要作用。

7、生理性止血功能

白蛋白理化特性人血浆白蛋白（albumin）是人血浆含量最多的蛋白质，约45g/L，占血浆总蛋白的60%。肝脏每天合成12g白蛋白，占肝脏分泌蛋白的50%。人血浆白蛋白基因位于第4号染色体上，其初级翻译产物为前白蛋白原(preproalbumin）。在分泌过程中切除信号肽，生成白蛋白原（proalbumis）。继而在高尔基氏体经组织蛋白酶B切除N末端的一个6肽片断（精－甘－缬－苯丙－精－精），成为成熟的白蛋白。由585个氨基酸组成的一条多肽链，含17个二硫键，分子量约为69，000。白蛋白的分子呈椭园形，其长短轴分别为150?和38?，较球蛋白和纤维蛋白原分子对称，故白蛋白粘性较低。白蛋白等电点为pH4.7，比血浆蛋白其他组分的PI低，所以在常用的弱碱性电泳缓冲液中所带负电荷多，加之分子量小，故电泳迁移速度快1。

生理功能血浆白蛋白主要有两方面生理功能：

① 维持血浆胶体渗透压。因血浆中白蛋白含量最高，且分子量较小，故血浆中它的分子数最多。因此在血浆胶体渗透压中起主要作用，提供75－80%的血浆总胶体渗透压。

② 与各种配体（ligands）结合，起运输功能。许多物质如游离脂肪酸、胆红素、性激素、甲状腺素、肾上腺素、金属离子、磺胺药、青霉素G、双香豆素、阿斯匹林等药物都能与白蛋白结合，增加亲水性而便于运输。

金属结合结合珠蛋白是一种血浆糖蛋白，分子量约为90.000。能与红细胞外血红蛋白（Hb）结合形成紧密的非共价复合物Hb-Hp。每100ml血浆中具有足以结合40?80mg血红蛋白的Hp。每天降解的Hb约有10%释入血循环中，成为红细胞外游离的Hb，Hb与Hp结合成Hb-Hp复合物后分子量可达155.000，不能透过肾小球，从而防止游离血红蛋白从肾脏丢失，避免Hb所含铁的丢失。保证铁再用于合成代谢。

溶血性贫血患者血浆结合珠蛋白浓度下降。由于溶血时大量的Hb释出，Hp与游离Hb结合成复合物而被肝细胞摄取、清除。此外，Hp也是一种急性期蛋白，患各种炎症时其血浆中含量升高。

铁转运蛋白铁转运蛋白属β球蛋白。是由肝脏内合成的糖蛋白，分子量约80.000。具高度多态性，目前已发现20多种不同类型的Tf。每分子Tf可结合2分子的Fe3+。铁转运蛋白的生理功能是将铁运送到需要铁的组织与细胞。每天血红蛋白分解代谢，释出25mg左右的铁。游离铁有毒性，它与Tf结合后不仅毒性降低而且还将铁运送到需铁部位。

铁是许多含铁蛋白质生物活性的发挥所必不可少的，如血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等。因此，任何生长、增殖细胞的膜上都有铁转运蛋白的受体。携带Fe3+的Tf与受体结合后经内吞作用进入细胞内，供细胞内合成利用。

化验单肝脏是机体蛋白代谢的主要器官。如白蛋白、脂蛋白、凝血因子和纤溶因子以及各种转运蛋白等均系肝细胞合成，当肝功能受损时这些蛋白质便减少；γ-球蛋白虽非肝脏细胞合成，但肝脏功能受损时，如有炎症时，γ-球蛋白可增多。测定血浆蛋白水平，可了解肝脏对蛋白质的代谢功能。

脂肪肝最常见的异常变化是血浆蛋白总量改变和白、球蛋白比值倒置，有些病人的血浆蛋白电泳示α1-、α2-、β-球蛋白增加。脂肪肝治愈后，血浆蛋白的异常较其他任何生化改变更晚恢复，常要经过3-6个月之后才恢复正常。2

应用在我国猪血在饲料工业、食品工业和医药工业中应用的比较多。

（1）在饲料中的应用

畜禽血液饲料，80年代前利用形式主要是蒸煮血粉或压榨血粉80年代初期一些科研单位和企业，开始联合研制发酵血粉。如武汉肉联厂同中国科学院武汉病毒研究所，研制的“喂壮—W发酵血粉”；80年代中期杭州商学院试制成功酶化猪血粉3。

（2）在食品工业中的应用。

①在肉制品中：在香肠、灌肠、西式火腿和肉脯中添加适量的猪血浆蛋白，脂肪含量略有相对降低，蛋白质含量提高特别是血浆蛋白乳化性能好，产品的保水性、切片性、弹性和粒度、产率等均有提高，成本降低。如江苏省泰县食品公司加工厂在红肠中加入10%-12%的血浆，蛋白质含量提高7%，产品得率提高20.4%，每公斤香肠成本降低5%-8%，该厂用血粉代替鸡蛋添加到肉脯中，效果很好，节约成本。

②烹饪菜肴：天津肉联厂利用猪血浆蛋白烹制出12种菜肴，例如油爆蛋白丁、锅它蛋白，辣油蛋白、蛋白四宝等。这些菜肴具有高蛋白、低脂肪的特点，味道鲜美，润滑可口，吃而不腻，营养丰富，色香味俱佳。

③糖果糕点：血浆或全血经水解后，其蛋白质含量比奶粉的含量要高。邯郸肉联厂采用酶降解，经过脱色脱臭，研制出食用蛋白，应用与糕点效果很好。扬州市生化制药厂采用酶水解血蛋白粉，以1%、2%、3%的比例加入京果粉、蛋糕、饼干、面包等，效果也很好。上海市食品研究生用血蛋白粉掺入面包、饼干中，提高了产品蛋白质含量。经应用发现血浆蛋白粉是很好的发泡剂和乳化剂。江苏省泰州肉联厂把血浆蛋白添加到蛋糕中，能部分代替鸡蛋，并且效果很好4。

④营养补剂：由于血中含有丰富的蛋白质、微量元素和铁质等，特别适宜于作营养添加剂。

（3）在医药工业中的应用

①血卟啉衍生物：血卟啉衍生物是在原卟啉基础上经过分子结构修饰而值得的。该物质有与癌细胞中的核糖核酸紧密结合的作用。扬州生化制药厂承担的国家重点攻关课题“激光血卟啉衍生物防治癌症”的研究，通过对基底细胞癌、黑色素癌、胃癌、食道癌等临床试验，对癌肿细胞有较强杀伤力，药物毒性小。疗效好。

②原卟啉钠：扬州生化制药厂采用酯化法研制的原卟啉钠有保肝和降转氨酶作用，用于治疗急慢性肝炎。

③超氧化物歧化酶（SOD）：SOD是从猪血中采用生化方法制取，具有重要保护作用的一种酶，能有效地清除超氧化自由基阴离子。我国苏州医学院与苏州生化制药厂联合研制成功，珠海某科技开发公司也制取成功。

④球蛋白制剂：杭州商学院从猪血中制取球蛋白制剂，主要应用于兽医上。还从血液中提取出了血活素、氧化血红素、氨基酸、凝血酶、免疫血清等物质，在医药工业中都有应用5。