一文讀懂銅藍蛋白的9大作用

作者:書玉

銅藍蛋白簡介

銅藍蛋白(ceruloplasmin,CER/CP)又稱銅氧化酶,是一條單一多肽鏈,由1046個氨基酸和4個附著在上面的寡糖-氨基葡萄糖組成,相對分子質量約為132 kDa,具有遺傳基因多型性。

銅藍蛋白是一種含銅的α2-球蛋白,每個蛋白分子含8個銅原子,含銅量為0。34%,血清中約95%的銅與α2-球蛋白結合成銅藍蛋白。

一文讀懂銅藍蛋白的9大作用

銅藍蛋白的晶體學結構[1]

脊椎動物銅藍蛋白主要由肝臟合成、由膽道排洩,尿中含量甚微。正常生理條件下,肝銅儲備的增加可引起銅藍蛋白濃度持續性的增加,當銅儲備量缺乏時會引起銅藍蛋白濃度的顯著降低。

銅藍蛋白具有亞鐵氧化酶及胺氯化酶活性,可以調節鐵的吸收和運輸,在人體中銅藍蛋白的正常含量250~430U/mL,無年齡、性別差異。

銅藍蛋白的生理功能

1、銅藍蛋白的氧化功能:

銅藍蛋白具有氧化酶功能,可以將Fe2+和Cu1+分別氧化為Fe3+和Cu2+,從而使其在體內可以進行轉運與代謝;銅藍蛋白的胺氧化酶功能可將O2氧化生成H2O或者H2O2;此外,銅藍蛋白還可以氧化機體內的其他一些有機物(如苯二胺、多巴胺、腎上腺素等)。

2、銅藍蛋白調節銅的運輸與代謝:

銅是機體必需的微量元素,銅藍蛋白在銅的代謝過程中發揮重要的作用。銅在十二指腸被吸收後,銅藍蛋白可作為載體蛋白將銅轉運到肝、腎中,與靶細胞相互作用並釋放銅,這些銅被靶細胞吸收和利用。透過銅藍蛋白對銅離子的結合和釋放,實現了銅在機體內的運輸和分佈。

3、銅藍蛋白參與鐵的運輸:

在哺乳動物體內,血漿中的Fe2+須氧化成Fe3+才能與轉鐵蛋白結合,從而轉運給靶細胞進行代謝或貯存;而鐵氧化的過程須在銅藍蛋白的催化下完成,銅藍蛋白可以將Fe2+氧化成Fe3+,揭示其對體內鐵平衡的調節起到重要的作用。

4、銅藍蛋白的抗氧化作用:

研究發現,銅藍蛋白具有清除陰離子自由基的功能;銅藍蛋白能與血液及組織液中Cu2+結合,顯著抑制Cu2+誘發的脂質過氧化作用;小鼠實驗證明,當有毒物質三硝基甲苯(TNT)進入體內,在Fe2+存在的情況下反應生成毒性很強的·OH,但銅藍蛋白可以競爭利用環境中的Fe2+並將其氧化為Fe3+,減輕TNT的毒性作用;此外,銅藍蛋白還可以促進機體NO的合成,透過NO清除自由基的途徑而間接發揮抗氧化的作用。

銅藍蛋白的臨床價值

1、營養狀況:

銅是人體必需的微量元素之一,在機體造血、生長髮育、新陳代謝、免疫抵抗等方面具有重要作用,但同時銅元素對人體具有潛在的毒性,當機體內銅累積過量時會對肝、腎、大腦和神經系統造成損傷,導致肝硬化、腎病綜合徵、流產及不育等。銅藍蛋白作為人體銅代謝的主要載體蛋白,可以反映人體營養代謝狀況是否存在異常,尤其是對於孕婦來說,聯合其他營養指標共同監測對於保障胎兒的正常生長髮育來說具有十分重要的意義。

2、肝豆狀核變性:

肝豆狀核變性(hepatolenticular degeneration),亦稱Wilson病(WD),是常染色體隱性遺傳的銅代謝障礙疾病。WD患者由於基因發生突變,其功能部分或完全喪失,引起血清銅藍蛋白水平低下,銅不能由膽道排出而聚集在肝臟。銅離子的毒性作用造成肝細胞的損害,銅釋放入血。另外,其他與白蛋白和組氨酸等結合的銅離子無法進入肝細胞進行處理,血清銅異常沉積在腦、腎、關節等部位,造成肝、腦、腎等器官損傷致病。銅藍蛋白的檢測在Wilson病的診斷和治療中具有重要價值。

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肝損傷

3、炎症反應與急性感染:

銅藍蛋白是一種急性時相反應蛋白,在炎症感染或組織損傷12~24小時上升,72~96小時達到峰值。新生兒血中銅藍蛋白的濃度很低,其濃度隨年齡逐漸增加,至12歲達到成人水平,可作為兒童細菌感染的早期輔助診斷指標之一。

4、梗阻性黃疸:

在膽道梗阻時,膽道內壓力大於肝細胞分泌壓,銅藍蛋白排洩分泌受阻,導致血漿中銅藍蛋白水平增加,而且較其他肝臟疾病增高更為明顯。

5、冠心病:

銅藍蛋白對冠心病患者氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)水平也有影響:銅作為過渡金屬元素參與LDL的氧化修飾,使LDL發生氧化。流行病學調查研究表明,血清銅和銅藍蛋白水平升高是急性心肌梗死發病的獨立正相關危險因素,冠心病患者血清銅藍蛋白活性顯著升高,且與ox-LDL呈顯著正相關,表明作為銅的載體,銅藍蛋白與ox-LDL共同參與冠心病的發病過程。

6、類風溼性關節炎:

研究表明,類風溼患者的銅藍蛋白與類風溼因子(RF)呈顯著正相關,說明銅藍蛋白與RF都與類風溼病相關,動態觀察血清銅藍蛋白水平對於類風溼患者臨床診斷、病情監測及藥物療效評估有一定的臨床指導意義。

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類風溼性關節炎

7、甲狀腺功能亢進:

甲狀腺功能亢進(甲亢)患者血清中銅藍蛋白含量顯著高於正常人,原因如下:

甲亢發生時體內代謝增強,銅藍蛋白合成加速故釋放入血的濃度上升;

生物體內代謝加速需要消耗大量ATP,ATP的產生又需要細胞色素氧化酶的催化,而銅是合成該酶的原料,且銅元素的濃度與氧化酶的活性及血清銅含量呈平行關係,所以銅藍蛋白含量升高;

銅藍蛋白具有氧化酶活性,能夠氧化腎上腺素、5-羥色胺等,並且參與體內胺類物質的代謝,而甲狀腺激素可直接啟用腺苷酸活化酶,使胺類代謝增強,所以體內銅藍蛋白水平也相應地升高;

銅與垂體激素的相互作用也能使銅藍蛋白升高。因此,聯合檢測體內超氧化物歧化酶和銅藍蛋白水平的變化,對甲亢患者病情的觀察及預後的判斷具有很好的指導意義。

8、消化道惡性腫瘤:

臨床檢測食管癌、肛門癌及直腸癌等其他消化系統腫瘤患者銅藍蛋白活力水平也明顯高於健康人。其中機制尚不清楚,可能與腫瘤細胞表面唾液酸酶活性降低、唾液酸轉移酶活性增高,而使銅藍蛋白降解減少有關。臨床上,銅藍蛋白配合其他血清腫瘤標誌物的測定可提高腫瘤患者的檢出率,對消化系統惡性腫瘤高發區人群的篩選具有參考價值。

9、糖尿病:

有學者發現,伴有糖尿病慢性病變患者血清銅藍蛋白水平顯著高於單純性糖尿病患者。因為糖尿病患者血漿自由基活性增加,超氧化物歧化酶活性降低,銅藍蛋白的增加有助於其氧化及螯合亞鐵離子,抑制許多與氧自由基有關的反應,清除引起微血管病變的自由基,故推測血清銅藍蛋白的增高對阻止糖尿病微血管病變的形成和發展具有一定作用。糖尿病患者血清銅藍蛋白濃度升高,且有微血管病變者其濃度進一步升高,故測定血清銅藍蛋白對判斷糖尿病微血管病變存在與否有一定的價值。

國賽銅藍蛋白產品

銅藍蛋白是國賽生物特定蛋白中已有多年的急性時相蛋白類專案,並有多年客戶使用基礎,因註冊要求由二類變更為三類,現已重新註冊,獲得三類醫療器械註冊(註冊證編號:國械注準20193400439),成為國產品牌中唯一採用免疫散射比濁方法學的產品。具有重複性好、準確度高、線性範圍寬等優點,可輔助臨床診斷炎症感染、肝豆狀核變性、類風溼性關節炎、冠心病、糖尿病等多種疾病。

一文讀懂銅藍蛋白的9大作用

國賽銅藍蛋白校準品和質控品與試劑同步獲批上市,現已正式恢復生產銷售,傲立、傲瑞全自動特定蛋白分析儀直接上機無需升級。

一文讀懂銅藍蛋白的9大作用

【參考文獻】

[1]Bielli P , Calabrese L 。 Structure to function relationships in ceruloplasmin: a \“moonlighting\” protein[J]。Cellular & Molecular Life Sciences Cmls, 2002, 59(9):1413-1427。

[2]畢雪,汲廣東。 銅藍蛋白的結構功能以及演化[J]。 魯東大學學報(自然科學版), 2015(4)。

[3]曹曉曉, Yanqin L I 。 血漿銅藍蛋白的作用及相關疾病研究進展[J]。 國外醫學(醫學地理分冊), 2011。

[4]宮春勇。 銅藍蛋白及其臨床應用[J]。 醫學綜述, 2006, 12(13):823-825。

編輯:石頭 審校:柒柒

TAG: 蛋白血清氧化患者代謝