导图社区 6.血浆蛋白质与含氮化合物的生物化学检验
课本:临床生物化学检验技术(人卫出版社,第一版),本文提炼书中的重点内容,进行归纳整理,涵盖本书所有核心内容,非常方便大家学习。适用于考试复习、预习,提高学习效率。
编辑于2024-09-22 15:59:06《临床血液学检验技术思维导图》作品集,系统梳理了血液细胞分析、形态学识别、流式细胞术、凝血功能检测等核心知识点。通过直观的思维导图形式,助力医学学习者与从业者快速掌握临床血液检验精髓,提升诊断效率与准确性。
《临床微生物学检验技术思维导图》作品集,全面覆盖临床微生物学检验的精髓。该作品集以思维导图形式,深度解析细菌、真菌、病毒等微生物的检验流程、鉴定方法、药敏试验等关键词,助力医学检验人员快速掌握核心技能。
《临床生物化学检验技术思维导图》作品集,系统整合临床生物化学检验的核心知识与技能。该作品集以思维导图形式,精准覆盖检验方法、质量控制、疾病诊断、实验室管理等关键词,助力医学检验人员快速掌握临床生物化学检验精髓。
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血浆蛋白质与含氮化合物的生物化学检验
血浆蛋白质的生化检验
概述
血浆蛋白质的功能和分类
功能
蛋白质直接在血液中发挥生理作用
在血浆中维持血浆胶体渗透压、运载弱水溶性的物质、组成血液pH缓冲系统
参与凝血与纤维蛋白溶解
一些血浆酶在血浆中起催化作用,如卵磷脂胆固醇酰基转移酶、假性胆碱酯酶等
蛋白质在需要时进入组织中发挥作用
对组织蛋白起修补作用的营养蛋白如白蛋白和前白蛋白
组成体液免疫防御系统的免疫球蛋白和补体
抑制组织蛋白酶的蛋白酶抑制物如α1-抗胰蛋白酶等
参与代谢调控作用的蛋白质和肽类激素
重要的血浆蛋白质和血清蛋白质电泳
含量最多的血浆蛋白质是白蛋白,超过50%
血浆蛋白可用电泳方法加以分离和分类,醋酸纤维素薄膜或琼脂糖凝胶电泳可将其分为5-6个组分
快→慢:白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β1-球蛋白、β2-球蛋白(有时只显示一条β-球蛋白)、γ-球蛋白
前白蛋白因为含量太少,电泳图谱不显示
区带之间也有少量蛋白质
IgA在β和γ带之间
某些蛋白质组分染色很浅
脂蛋白和α1酸性糖蛋白
因为其中的脂类或糖类不能被蛋白染料着色
正常血清蛋白电泳图谱上色浅且宽的γ区带主要成分是Ig,包括IgG、IgA和IgM等,由多株(克隆)浆细胞所产生
Ig增多可表现为多克隆、单克隆或寡克隆
多克隆性增多多见于反复或慢性感染、自身免疫性疾病、肝细胞疾病或寄生虫感染,γ区带呈弥散性升高
发生,异常浆细胞浆细胞病时,尤其时恶性浆细胞病(包括骨髓瘤、原发性巨球蛋白血症、重链病、原发性淀粉样变性等)克隆增殖,产生大量单克隆免疫球蛋白或其轻链或重链片段,患者血清和(或)尿液中可出现结构单一的M蛋白,电泳图谱上呈现一个色泽深染的窄区带
急性时相反应蛋白
概念
急性的全身或系统性炎症包括感染、组织损伤(如创伤、手术、心肌梗死、恶性肿瘤等)、炎症性疾病(如自身免疫性炎症)等情况下,肝脏对多种血浆蛋白质合成量发生变化,血浆中α1-抗胰蛋白酶、α1-酸性糖蛋白、结合珠蛋白、铜蓝蛋白、C3、C4、纤维蛋白原等浓度增加数倍,C-反应蛋白、降钙素原和血清淀粉样蛋白A则显著增加,可升至原浓度的1000倍,而血浆前白蛋白、白蛋白、转铁蛋白等浓度则出现相应下降,这些变化的血浆蛋白质统称为急性时相反应蛋白(APRs),增加的蛋白质称为正向APRs,下降的蛋白质称为负向APRs
意义
正向APRs:机体防御,活化补体、蛋白酶抑制物对组织蛋白酶活性的抑制、结合珠蛋白对被破坏红细胞释放的Hb的保护作用,以及淀粉样蛋白在组织的沉积
负向APRs:合成减少为合成正向APRs提供氨基酸原料
变化
CRP、PCT、SAA首先增加
12h后,AAG增加
24-48h后,AAT、Hp、C4和Fg增加
最后是C3和Cp
炎症损伤2-5天内所有APR达到最大值,然后以相同顺序下降
指标
浓度变化大可作为指标:CRP、PCT、SAA等
细胞沉降率(ESR)也是炎症指标
Fg浓度被认为是决定ESR 的主要因素
CRP是最重要的APR
PCT是评估急性时相反应的重要血浆蛋白
PCT是116个氨基酸的多肽,是由甲状腺C细胞分泌的降钙素的前体
炎症反应时,其他组织如肝、肾、胰腺也合成PCT,并且不裂解,导致浓度迅速增加
血浆蛋白质的生物化学检验项目与检测方法
血清总蛋白(TP)
检测依据
血清TP是血浆中所有蛋白质含量的总体反映,与肝脏合成蛋白功能以及免疫球蛋白合成情况有关,尤其是结合血清白蛋白浓度,能大概反映血清免疫球蛋白的含量
临床意义
下降
常见于血清白蛋白含量下降,少数由免疫球蛋白含量的明显下降引起,其他血清蛋白质减少,一般不能在TP浓度中得到反映
白蛋白占TP的50%
增高
主要见于慢性炎症等所致的多克隆免疫球蛋白增多,以及浆细胞病时单克隆免疫球蛋白的显著增多
应用评价
临床上最常检验的生化指标之一,与血清白蛋白同时检测,能计算球蛋白浓度
检测方法
双缩脲法
凯式定氮法
染料结合法
比浊法
酚试剂法
直接紫外吸收法
方法学评价
双缩脲法
对蛋白质(三肽及以上)特异性高,但对氨基酸和二肽无反应,体液小分子肽含量极低,对蛋白质来说可以忽略
各种蛋白质呈色强度基本相同,所有测TP方法中最好
对不同蛋白质反应性一致
灵敏度不高,但很适合血清TP浓度测定
可以检测胸腹腔积液TP,因为胸腹腔积液TP一般在4.5-50g/L之间,而该法检测低限为0.47g/L,生物检测限为1.33g/L
对于蛋白质浓度很低的脑脊液和尿液,该法不适用
凯式定氮法
经典方法,准确性好、精密度高、灵敏度高,氮操作复杂费时,对于非蛋白含氮化合物较高的血清样品,则还要测定无蛋白血滤液中非蛋白氮含量并将其扣除
适用于任何形态的样品测定,至今仍是测定许多生物样品中蛋白质含量的参考方法
染料结合法
适用于尿液和脑脊液蛋白质测定,不适用于血清蛋白质测定,可用于自动化
考马斯亮蓝G250
比浊法
适用于尿液、脑脊液,但精密度不理想
酚试剂法
只适合测定较单一的蛋白质如组织中某一蛋白质抽提物
易受还原性化合物的干扰,如带-SH的化合物、糖类、酚类等,因此特异性不高
直接紫外吸收法
不适合血清、尿液等组成复杂的体液蛋白质测定,常用于较纯的酶、免疫球蛋白等测定
本法中标本不加任何试剂和不做处理,可保留制剂的生物活性及回收全部蛋白质
参考区间
成人65-85g/L
血清白蛋白(Alb)
检测依据
Alb是585个氨基酸组成的单链多肽,不含糖,血浆Alb半衰期为18-20天。
Alb占血浆TP的50%以上
生理功能
是最重要的血浆营养蛋白
是重要的血浆载体蛋白,Alb在生理pH环境中为负离子,带负电荷,高度溶于水,能运载许多疏水分子,其运输物质包括胆红素、长链脂肪酸、胆汁酸盐、前列腺素、类固醇激素、无机离子(Ca2+、Cu2+、Ni2+)、药物(阿司匹林、PG)等
维持血浆胶体渗透压的最重要成分,其浓度下降可出现水肿、腹水等症状
蛋白质是两性电解质,具有缓冲酸碱物质的能力
临床意义
增高
仅见于严重失水,没有重要临床意义
降低
肝功能下降
白蛋白丢失
肾病综合征
白蛋白分解代谢增加
白蛋白的分布异常
无白蛋白血症
蛋白质营养不良或吸收不良
应用评价
临床生化检测频度非常高,常用于肝功检测
血清TP-Alb为血清球蛋白(G)的含量,白蛋白于球蛋白的比值称为白/球(A/G)比值,慢性肝病以及其他慢性炎症性疾病时,因Alb下降和Ig升高,可引起A/G下降甚至倒置
检测原理
免疫化学法
包括免疫比浊法和放射免疫法,特异性好,灵敏度高
适用于尿液和脑脊液等低浓度Alb的测定
染料结合法
多用于血清Alb
溴甲酚绿法
阴离子染料BCG+Alb→蓝绿色复合物,最大吸收峰在630nm处,吸光度与Alb浓度成正比,球蛋白仅与BCG有弱结合
溴甲酚紫法
阴离子染料BCP+Alb→绿色复合物,630nm处,球蛋白不结合BCP
方法学评价
溴甲酚绿法
操作简便、重复性好、能自动化
缩短反应时间可以避免非特异性反应
线性范围较宽(5-60g/L),临床应用更方便
该法可用于检测胸腹水Alb,不可用于尿液和脑脊液Alb
溴甲酚紫法
即时完全反应,特异性好
质控血清采用动物血清,应限制其应用
线性范围上限较低(5-50g/L),大于50g/L需减量或稀释重做
参考区间
血清Alb 40-50g/L
G 20-40g/L
A/G (1.2-2.4):1
血清前白蛋白(PA)
项目检测依据
PA即甲状腺素转运蛋白(TTR),正常情况下,50-70%的TTR与视黄醇结合蛋白(RBP)组成复合体。由于TTR电泳位置在Alb之前,故名PA。TTR和RBP均由肝脏合成,为运载和营养蛋白
当肾小管细胞损伤时,重吸收PA减少,尿液中RBP增加,故尿RBP排泄量可作为肾脏近端小管损伤的标志物
临床意义
PA下降是肝功能不全的灵敏指标
低水平的PA还可指示蛋白质营养不良,正常PA血清浓度为200-400mg/L,100-150mg/L为轻度缺乏,50-100mg/L为中度缺乏,<50mg/L则严重缺乏
PA是负性APR
应用评价
PA浓度下降可灵敏地反映出肝功能下降和蛋白质营养不良,白蛋白和转铁蛋白虽也有类似意义,但临床灵敏度较低
需要特异性抗体,价格较高,但可自动化
参考区间
0.2-0.4g/L
血清α1-酸性糖蛋白(AAG)
检测依据
AAG又称血清类黏蛋白,是血清中黏蛋白的主要成分。黏蛋白是含糖量高、能被高氯酸和其他强酸沉淀的一组蛋白质
AAG主要由肝实质细胞合成,在脓毒血症时粒细胞和单核细胞也可合成
主要的APR,半衰期为3d
生理功能
运载功能、下调免疫反应、抑制白细胞吞噬、抑制血小板聚集、抑制有丝分裂 、抑制病毒和寄生虫、作为脂蛋白脂酶的辅因子等
临床意义
升高
急性时相反应中,在风湿病、心肌梗死等炎症或组织坏死时12h后浓度迅速增高,3-5d时出现高峰,一般增加3-4倍
AAG是反映溃疡性结肠炎活动性的指标
糖皮质激素增加可使AAG升高,包括库欣综合征和外源性泼尼松、地塞米松等药物治疗时
下降
肾病综合征时AAG从尿液丢失,以及胃肠道疾病时从肠道丢失
雌激素可减少AAG合成
应用评价
主要用于检测急性时相反应和评估药物结合状态
溶血时AAG不发生变化
参考区间
0.5-1.2g/L
α1-抗胰蛋白酶(α1-AT或AAT)
检测依据
AAT是血浆中主要的蛋白酶抑制物(Pi),含量虽比另一蛋白酶抑制物AMG低,但AAT占血清中抑制蛋白酶活力的90%左右,故为Pi
AAT能抑制胰蛋白酶、糜蛋白酶、胶原蛋白酶以及白细胞起吞噬作用时释放的溶酶体蛋白水解酶,形成不可逆的酶-抑制物复合体
临床意义
下降
见于AAT缺陷,年轻肺气肿患者要注意检测AAT
肾病综合征
增高
正性APR,肝细胞炎症时AAT也可增高,但其他APR不增高
AAT受雌激素刺激而合成,晚期妊娠和雌激素治疗时AAT升高
应用评价
慢性阻塞性肺疾病全球计划推荐
参考区间
α2巨球蛋白(α2-MG或AMG)
检测依据
肝实质细胞合成,是主要的蛋白酶抑制剂,能结合并抑制各种类型的蛋白酶,包括作用于激肽、补体、凝血、纤溶途径种的蛋白酶,不作用于丝氨酸蛋白酶
临床意义
增高
雌激素使AMG增加,孕龄期女性AMG水平比同龄男性高
婴幼儿AMG是成人水平的2-3倍,因为暴露于感染和细菌的机会较多,以及白细胞蛋白酶水平较高,增加的AMG具有保护作用
低蛋白血症尤其是肾病综合征时
急性时相反应时变化不明显
下降
急性胰腺炎
晚期前列腺癌
应用评价
临床应用不多
肾病综合征等患者的白蛋白显著下降,其常规血清蛋白电泳能显示α2球蛋白区带明显增高
参考区间
铜蓝蛋白(Cp)
检测依据
肝实质细胞合成的单链多肽,由于含铜而呈蓝色
主要参与氧化还原反应,具有铁氧化酶作用,还能抑制膜脂质氧化
临床意义
Wilson病的辅助诊断指标
原发性的Cp遗传性缺陷在临床上显示为血色病
急性时相反应时Cp增加但弱且缓慢
雌激素可使Cp增加
营养不良、严重肝病及肾病综合征时Cp往往下降
应用评价
Wilson病的鉴别诊断,但该病发病率低,检测频度低
参考区间
结合珠蛋白(Hp)
检测依据
Hp能结合红细胞溶解过程释放的血红蛋白,并运输到肝脏单核-吞噬细胞系统迅速降解,其氨基酸和铁可被机体再利用
能结合Hb→能提示溶血
临床意义
下降
溶血性疾病,如溶血性贫血、输血反应、疟疾等,血浆Hp明显下降,但一次测定价值不大,需要连续观察
雌激素使Hp合成减少,多数急慢性病包括急性病毒性肝炎和肝硬化患者,由于雌激素分解代谢减少,以及红细胞破坏增加,使Hp降低
增高
烧伤和肾病综合征时Alb大量丢失,Hp代偿性增加
正性APR
应用评价
急性溶血性疾病有一定的诊断价值,但临床需求频度较低
参考区间
转铁蛋白(Tf)
检测依据
肝细胞合成
可逆结合多价阳离子
临床意义
增加
贫血的鉴别诊断和铁缺乏的治疗监测
缺铁性低血红蛋白贫血:Tf代偿性合成增加,铁饱和度降低
再生障碍性贫血:Tf正常或低下,铁饱和度增高
铁负荷过量时(如血色病):Tf水平正常,但饱和度增高
妊娠和应用雌激素时
减少
负性APR
肾病综合征
先天性低转铁蛋白血症者,Tf水平很低,表现为严重的低色素性贫血,需要持续性铁治疗
应用评价
缺铁性贫血的鉴别诊断指标,但血清铁和总铁结合力的测定更好用,故Tf一般实验室较少开展
参考区间
β2-微球蛋白(β2-MG)
检测依据
β2-MG为单链多肽,存在于各种有核细胞表面,β2-MG是HLA的轻链或β链
β2-MG可从细胞表面尤其是淋巴细胞和肿瘤细胞表面脱落到血浆中,β2-MG分子小,能从肾小球滤过,但正常时被肾近端小管重吸收和分解
临床意义
血清β2-MG增高
见于肾衰竭、炎症、肿瘤,尤其时与B淋巴细胞相关的肿瘤
尿液β2-MG排泄量增加
可反映肾小管功能损害
应用评价
血清和尿液β2-MG均为常见指标
参考区间
C-反应蛋白(CRP)
检测依据
在急性炎症患者血清中出现的可以结合肺炎球菌细胞壁C-多糖的蛋白质
由肝细胞合成
临床意义
增高
作为急性时相反应的级灵敏指标
第一个被认识的急性时相反应蛋白,在急性心肌梗死、创伤、感染、炎症、外科手术、恶性肿瘤等迅速显著增高
非特异性指标
筛查微生物感染
评估炎症性疾病的活动度
监测系统性红斑狼疮、白血病和外科手术后并发的感染(血清中浓度再次升高)
新生儿败血症和脑膜炎的监测(此时细菌培养较为困难)
监测肾移植后的排斥反应等
脐血中CRP浓度很低,发生宫内感染时,可显著升高
血浆CRP低浓度增高
心血管疾病的独立危险因子
应用评价
最常用的APR
参考区间
<0.05g/L
血清特定蛋白质的检测方法
检测原理
免疫比浊法
方法学评价
氨基酸代谢紊乱的生化检验
概述
体内氨基酸代谢
来源:消化道吸收、体内合成和组织蛋白质分解
作用:合成蛋白质,转变为其他含氮的生物活性物质
分解代谢
脱氨基生成氨和相应的α-酮酸
氨→尿素
α-酮酸由各自酶系进行分解,最终生成H2O和CO2,释放能量;也可转换成糖类和脂肪
小部分氨基酸可在氨基酸脱羧酶的催化下生成胺和CO2
其他特殊代谢途径
氨基酸代谢紊乱的种类
遗传性氨基酸代谢紊乱
氨基酸或其中间代谢物或其旁路代谢物在血液中增高称为氨基酸血症,如酪胺酸血症、组氨酸血症、精氨酸血症等
血浆中增高的氨基酸及其代谢物均可从肾小球滤过,若超出肾小管的重吸收能力则从尿中排出,称为氨基酸尿症,其尿液中浓度经常比血浆更高
血浆和尿液氨基酸增多可同时存在
继发性氨基酸代谢紊乱
器官病变如肝脏和肾脏疾患以及蛋白质营养不良、烧伤等
氨基酸代谢紊乱的生物化学检验项目与检测方法
体液氨基酸过筛试验
检测项目
检测依据
遗传性氨基酸代谢紊乱时血清和尿液中某种氨基酸常增高
丙苯酮酸尿症(PKU)苯丙氨酸羟化酶遗传性缺陷,导致苯丙氨酸不能正常转变成酪氨酸而蓄积,并转变成苯丙酮酸
临床意义
定性检测,但只能作为过筛试验
应用评价
结果不易判断,基本不开展
检测方法
检测原理
薄层层析法
尿氨基酸颜色试验
Guthrie微生物试验
方法学评价
参考区间
体液氨基酸定量
可采用基于HPLC的离子交换色谱法,更好的方法是高效液相色谱-串联质谱技术
检验项目
检测依据
直接定量检测以反映机体氨基酸代谢的整体情况
临床意义
遗传性···诊断较好,继发性等能提供参考信息
应用评价
中小医院一般不开展,大的综合医院和儿童医院有必要开展,对诊断新生儿遗传性氨基酸代谢紊乱意义很大
检测方法
检测原理
HPLC
前处理→色谱柱分离→茚三酮或荧光指示剂反应→反应产物进行检测并与标准参考物质比较保留时间,可定量
HPLC-串联质谱法(LC-MS/MS)
与参考物质的质核比以及峰面积比较来定量各自氨基酸
方法学评价
LC-MS/MS法更好,质谱法看机器
参考区间
嘌呤核苷酸代谢紊乱的生化检验
概述
嘌呤核苷酸的正常代谢
从头合成途径
5-磷酸核糖、氨基酸、一碳单位等→次黄嘌呤核苷酸(IMP)→AMP和GMP
补救途径
体内游离的嘌呤或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸
分解代谢
嘌呤核苷酸逐步分解为嘌呤核苷、嘌呤,然后氧化为黄嘌呤,最后氧化为终产物尿酸(UA)
高尿酸血症
是痛风前期,但只有少数会发展到痛风
病因分类
原发性
遗传性嘌呤代谢紊乱和(或)尿酸排泄障碍引起,多基因遗传缺陷所致,病因不明,与代谢综合征密切相关
继发性
高嘌呤饮食、肾脏疾病、血液病及药物等原因引起
机制
嘌呤代谢紊乱
基因缺陷,多为多基因遗传缺陷,机制不明
单酶缺陷(占比仅1-2%)
次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)完全或部分缺陷,使PRPP蓄积,嘌呤向尿酸迅速转化使尿酸大量生成
PRPP合成酶亢进,导致嘌呤核苷酸合成增多,进而其分解产物尿酸增多
葡萄糖-6-磷酸酶(D6Pase)缺陷(即Ⅰ型糖原贮积症),可使葡萄糖-6-磷酸增多,并沿磷酸戊糖代谢途径转化成较多的PRPP,促进嘌呤核苷酸合成增多
尿酸排泄障碍
原发性80-90%具有尿酸排泄障碍
肾脏功能大多正常,仅存在尿酸排泄障碍
肾脏对尿酸盐的排泄有4个阶段
肾小球滤过血浆中的全部尿酸盐
滤液中大部分尿酸盐被近曲小管重吸收
近端小管再分泌尿酸盐
髓袢降支被动重吸收尿酸盐
代谢综合征与高尿酸血症
肥胖和甘油三酯血症是相关因素,但机制不明
高嘌呤饮食
各种肾脏疾病
尿酸排泄减少或抑制肾小管分泌尿酸
细胞破坏增多
骨髓增生性疾病如白血病、淋巴瘤、红细胞增多症等,体内核酸合成增加和周转加速
恶性肿瘤的化放疗后细胞核破坏过多
溶血性贫血、系统性红斑狼疮、牛皮癣、心肌梗死、肺结核等细胞组织的破坏
体液尿酸的检验
检验项目
检测依据
高尿酸血症和痛风被认为是同一种疾病的不同阶段,血清尿酸浓度超过参考上限称为高尿酸血症,即男性和绝经后女性>420μmol/L,绝经前女性>350μmol/L。当血液尿酸浓度增高到480μmol/L以上时,出现尿酸盐结晶形成和沉积,引起痛风
血浆α1、α2球蛋白减少、组织局部pH降低、局部体温降低,运动和饮酒可诱发痛风
临床意义
血清尿酸测定目的在于发现高尿酸血症,后者危害主要是引起痛风
尿液尿酸测定有助于分析高尿酸血症是生成过多型还是排泄减少型或是混合型
尿酸排泄量
尿酸清除率(Cua)
尿酸清除率于肌酐清除率比值(Cua/Ccr)
随意尿的尿酸/肌酐比值
应用评价
血清尿酸——诊断 尿液尿酸——分型
检测方法
检测原理
尿酸酶-过氧化物酶法
尿酸酶氧化尿酸,生成尿囊素和H2O2,后者在过氧化物酶催化下,使2,4-二氯酚和4-氨基安替比林缩合生成红色醌类化合物,最大吸收峰在500nm
方法学评价
维生素C、胆红素等还原性物质会对尿酸测定结果有负干扰
参考区间
血清尿酸:男性210-420μmol/L,女性150-350μmol/L
尿液尿酸:膳食嘌呤含量对尿酸排出量影响很大
Wilson病
常染色体隐性遗传病
因血浆Cp减少,血浆游离铜增加,游离铜沉积在肝脏可引起肝硬化,沉积在脑基底核的豆状核则导致豆状核变性,因而该病又称为肝豆状核变性
大部分患者可有肝功损害并伴有神经系统症状
其他指标
血清总铜降低
游离铜增加
尿铜排出增加
溶血性疾病的生化组合试验
血浆Hp
血管外溶血浓度不变
乳酸脱氢酶
游离血红蛋白
血管外溶血会增高
嘌呤核苷酸包括腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)
遗传性氨基酸代谢紊乱诊断
异常的DNA检测
产前筛查和产后检测酶缺陷
血清和尿液氨基酸检测