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β2-微球蛋白

面气灵 2019-5-24 10:05 AM 2328人围观 杂谈


β2-微球蛋白简介:

β2-微球蛋白(β2-Microglobulin,β2M /BMG) 是由 Beggand 等于1968年首先在肾小管病变患者尿中分离而获得到的。它是由100多个氨基酸残基单链多肽组成的一种小分子蛋白,分子量为11.8 K Da,因电泳时位于β2区带而得名。

β2-微球蛋白(BMG)是细胞膜上组织相容性复合体(MHC,一组编码人类白细胞表面抗原HLA基因群的通称)轻链结构的组成部分,在正常细胞新陈代谢过程中与MHC分离后释放入血。β2-微球蛋白(BMG)分布于几乎所有有核细胞(尤其在淋巴细胞和单核细胞存在丰富和生物体液,包括血清、尿液和(关节)滑液。正常人β2-微球蛋白的合成速度和细胞膜释放的量是非常恒定的,所以人血清中β2微球蛋白浓度相对恒定。血清β2-微球蛋白极易通过肾小球滤过膜,滤过的β2-微球蛋白99.9%被近曲小管细胞重吸收并被降解为氨基酸,不再返流入血。正常人每天从肾小球滤过的 BMG约为340mg,但尿中每天最大排泄量只有370ug,仅占滤过总量的0.1%,正常健康人尿中BMG浓度极低,< 0.20 mg/g Cr。

β2-微球蛋白的结构与功能

BMG的二级结构由7个β链组成两个β-折叠,两个β-折叠由二硫键连接,形成一个典型的β三明治结构,而这正是免疫球蛋白(Ig)结构域的典型特征。通常情况下,BMG通过非共价键连接其它多肽链(α链)从而形成MHC I或类似结构,包括MHC I,新生儿Fc受体(FcRn),分化簇1(CD1),人血色素沉着蛋白(HFE),Qa等等。BMG不仅能够与MHC I或类似分子发生相互作用从而稳定这些分子的三级结构,它还广泛的参与到功能调节的作用之中,例如,生存、增殖、凋亡、甚至癌症细胞的转移。


BMG的结构和功能是高度保守的,与BMG相关联的分子也是如此。它表明了BMG在动物中是不可替代的,特别是在脊椎动物中。作为MHC I和类MHC I分子的关键组分,BMG在细胞毒性T细胞(CTL)的免疫反应中起着至关重要的作用。BMG涉及细胞因子网络,调节多种细胞系的发育。此外,激素、生长因子和同源受体也受到BMG的调控。BMG在体内的特殊作用,调控诸如生存,增殖,凋亡,甚至癌细胞的转移,这使其自身成为癌症治疗的靶标。

BMG可作为多种疾病的预后标志物,其水平反映了疾病的进展和患者可能的预后。除了作为癌症预后指标,BMG也是一个有前景的癌症治疗靶标。尽管BMG在各种癌症细胞中同时具有正调控和负调控作用的生长因子,应用抗BMG抗体治疗能够诱导癌症细胞凋亡但并不阻断其在骨髓瘤细胞中的下游调节作用。而且,老年人血液中系统性的BMG积累促进了与年龄相关的认知功能障碍和神经损害发生,提示BMG可能在老年时有作为治疗靶标的作用。因此,靶向BMG将会阐明其在免疫系统中的调节作用并提供癌症或年龄相关疾病治疗的新途径。

β2-微球蛋白检测的临床意义

血液或尿液中异常水平的BMG与多种疾病有关,如肾功能障碍,某些急、慢性炎症,或某些病毒感染和恶性肿瘤。此外,与血液透析相关的淀粉样变性也与血清持续高水平的BMG有关。长期血液透析的患者,高血清BMG浓度导致BMG沉积骨骼关节和形成淀粉样斑块。在极少数情况下,脑脊液BMG水平还被用于评估中枢神经系统疾病。

血液BMG检测临床意义

1)血液BMG可作为肾功能受损的早期诊断敏感指标

BMG的小分子特性允许其自由穿过肾小球膜,肾小球功能紊乱会导致血中BMG上升,因此血液BMG 是反映肾小球滤过功能的灵敏指标,各种原发性或继发性肾小球病变如累及肾小球滤过功能,均可致血BMG 升高。对肾小球滤过功能,其敏感度显著高于血肌酐测定,对血肌酐测定处于盲区而肾小球滤过功能已受损害的患者,血液BMG测定有利于早期发现肾小球滤过功能异常。

因此,血液BMG浓度可用作高血压病和糖尿病患者肾功能受损的早期诊断敏感指标。

长期血液透析病人血BMG 升高,并与淀粉样变、淀粉骨关节病及腕综合征的发生相关。出院时的血清BMG水平能够预测肾移植受者的长期死亡率和肾移植损失。

2)血液BMG的浓度也反映了细胞免疫系统的激活水平,也是某些血液恶性肿瘤的标志物。

血液BMG浓度的失调与多种疾病息息相关,包括内源性和感染性疾病。BMG可直接参与癌细胞的发育,并且BMG的水平被认为是多种恶性肿瘤的预后标志物。它还涉及形成主要的组织相容性复合物(MHC I类或MHC I)或类似的异二聚体,功能覆盖从抗原呈递到免疫稳态。

恶性血液病、恶性淋巴瘤、骨髓纤维化等,在无肾功能损害的情况下,肿瘤细胞合成和分泌BMG加快,导致血BMG升高,如多发性骨髓瘤、系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、何杰金氏病等,干燥综合征、 淋巴瘤、 白血病、 艾滋病、 肝炎等,血液BMG会升高。判断这些疾病患者BMG增高的意义时,必须除去肾病因素。

炎症性肠病、某些病毒感染时BMG浓度会上升,例如巨细胞病毒和人类免疫缺陷病毒(HIV)。强有力的证据显示巨细胞病毒可以通过两个信封蛋白/包膜蛋白直接结合BMG。近期,BMG被提议作为一个可能的人类T细胞白血病病毒感染期间神经系统疾病的血清学指标。

一个全国性大群体数据结果显示,血清BMG浓度与心血管疾病和全因死亡率风险的增加有关联。近期,血清BMG浓度还被认为是一项老人身体虚弱的指标。

尿液BMG检测临床意义

尿液BMG浓度异常通常表明肾过滤或重吸收障碍。近端肾小管是重吸收代谢BMG的唯一场所,当肾小管重吸收功能障碍时,尿中BMG浓度明显升高,称肾小管性蛋白尿,以区别于以白蛋白为主的肾小球性蛋白尿。肾脏肾小管功能紊乱会导致尿中BMG上升。

因此,检测尿BMG是诊断肾近曲小管损害敏感而特异的方法。当肾近曲小管轻度受损时,尿BMG 明显增加,且与肾小管重吸收率呈正相关。引起肾小管性蛋白尿的疾病有:肾盂肾炎、抗生素(如氨基糖苷类抗生素)中毒性肾病、重金属(镉)中毒引起的肾小管损伤、肾小管酸中毒、胶原病等。

尿蛋白/尿BMG比值有助于鉴别肾小球或肾小管病变。单纯肾小球病变时,尿蛋白/尿BMG比值大于300;单纯肾小管病变时,比值小于10 ;混合性病变时,其比值介于两者之间。

尿液中的BMG很不稳定,酸性尿,尤其是 PH5.2以下时极易分解,因此尿液标本不宜采集清晨第一次尿, 因其在膀胱内潴留时间过长,BMG会有破坏。通常建议清晨首次尿弃之后,饮水300 -500 ml收集1h的全部尿液或采集随机尿。尿液BMG标本,取得后及时测试或调节PH至6.5 -7.0放冰箱保存。

血和尿β2-微球蛋白同测的临床意义:

1)血β2-微球蛋白升高而尿β2-微球蛋白正常,主要原因可能是肾小球滤过功能下降,常见于急、慢性肾炎,肾功能衰竭等。 

2)血β2-微球蛋白正常而尿β2-微球蛋白升高,主要原因是肾小管重吸收功能明显受损,见于先天性近曲小管功能缺陷,范科尼综合征,慢性镉中毒,Wilson病,肾移植排斥反应等。   

3)血、尿β2-微球蛋白均升高,可能是由于体内某些部位产生过多BMG,或肾小球和肾小管都受到损伤的肾病引起,常见于恶性肿瘤(如原发性肝癌、肺癌、骨髓瘤等),自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮、溶血性贫血),慢性肝炎,糖尿病肾病等。老年人也可见血、尿β2-微球蛋白升高。

此外,干扰素-α(IFN-α)的存在会显著提高BMG的合成,使用卡那霉素、庆大霉素、多粘菌素等药也可使BMG增高。

END
来源: 检验医学网
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