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臨床化学国家試験要点集

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SAI
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臨床化学国家試験(第52~68回)を解くのに必要な最低限の内容をまとめてみました。過去問を解きつつ参考にしてみてください。なお、国家試験出題の箇所は赤色で表示しています。

(作成途中です、確認作業もしていないので超参考程度にお願いします)

目次

糖新生

糖新生を行う臓器

  • 肝臓
  • 腎臓

糖尿病の診断で糖尿病型の判定に用いるもの

  • HbA1C(≧6.5%)
  • 空腹時血糖(≧126mg/dL)
  • 随時血糖値(≧200mg/dL)
  • 75gOGTT(2時間値≧200mg/dL)

HbA1c、空腹時血糖値、随時血糖値、75gOGTT値のいずれかが基準値を超えている場合を「糖尿病型」という。
空腹時血糖値、随時血糖値、75gOGTT値のいずれかとHbA1c値の両方が糖尿病型である場合、もしくは口渇、多飲、多尿、体重減少などの典型的な糖尿病の症状が出たり、糖尿病網膜症がある場合は、1回の検査で「糖尿病」と診断される。

ケトン体

一般的には下記のものがある。

  • アセトン
  • アセト酢酸
  • 3-ヒドロキシ酪酸

代謝系と調節酵素

解糖系

  1. ヘキソキナーゼ
  2. ホスホフルクトキナーゼ
  3. ピルビン酸キナーゼ

糖新生

  1. グルコースホスファターゼ
  2. フルクトースビスホスファターゼ
  3. ピルビン酸カルボキシラーゼ

脂肪酸合成

  1. クエン酸シンターゼ
  2. リンゴ酸デヒドロゲナーゼ
  3. リンゴ酸酵素

クエン酸回路

  1. クエン酸シンターゼ
  2. アコニターゼ
  3. イソクエン酸デヒドロゲナーゼ
  4. α-ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼ
  5. スクシニルCoAシンテターゼ
  6. コハク酸デヒドロゲナーゼ
  7. フマル酸ヒドラターゼ
  8. リンゴ酸デヒドロゲナーゼ

コレステロール合成

  1. ヒドロキシメチルグルタリル-CoA レダクターゼ
    (ヒドロキシメチルグルタリル-CoA 還元酵素)

ビリルビン代謝

まずはビリルビンについて理解を深めよう。

間接ビリルビンができるまで

  • 赤血球は120日の寿命を迎えると脾臓へ運ばれる
  • 脾臓でマクロファージにより破壊され、ヘモグロビンが溶出する
  • ヘモグロビンはヘムとグロビンでできている
  • ヘムが代謝されると、ビリベルジン(緑色)に
  • ビリベルジンが代謝されてビリルビンとなる
  • ビリルビンは水に溶けにくく、血管内でアルブミンと結合し水溶性を得る。これが間接グロブリン。(ビリルビン+アルブミン)

グルクロン酸抱合

間接ビリルビンは、肝臓へ運ばれ肝細胞内でグルクロン酸と結合する。

  • 肝臓の肝細胞内で、間接ビリルビンはアルブミンを手放し、グルクロン酸と結合し直接ビリルビンとなる。このことをグルクロン酸抱合という。
  • 直接ビリルビンは胆道へ排泄され、小腸へ。
  • 腸内細菌によりステルコビリノーゲンとなり、ステコルビン(便の色)へ。
  • 便中へ排泄。

腸管循環

 

  • 腸内細菌によって得られたステルコビリノーゲンは、すべてが便中への排泄を待つのではなく、一部はさらに変化を受けてウロビリノーゲンとなる
  • これが腸管から再吸収され、体循環に入って腎から排泄される
  • ウロビリノーゲンは腸管から再吸収され、体循環に入る前に門脈を経て肝臓に到達する。
  • 肝に集められたウロビリノーゲンの一部は体循環に移りますが、残りは直接ビリルビンに戻されて、再び胆道に排泄される。
  • 肝→胆道→腸管→門脈→肝、というサイクルを腸肝循環という
  • ウロビリノーゲンの一部は尿中へ排泄される
  • ポルフィリンはヘムの前駆物質
  • ヘム(4分子)からFe2+が4個とプロトポルフィリンが4個できる。

国家試験に出題された内容

    • ウロビリノゲンは腸肝循環する
    • 直接ビリルビンは腸内細菌により加水分解されグルクロン酸抱合が外れ、ウロビリノーゲンになる
    • δビリルビンは、アルブミンが結合していないビリルビン
    • ヘムのポルフィリン環はヘムオキシナーゼによって閉環される
      SAI
      SAI
      イメージが大切です。ポルフィリン環はこういった構造をとります。これが閉環するということ。(こんなの知る必要あるか?と思いました笑)

測定法

カルシウム

  • ο-CPC(ο-クレゾールフタレインコンプレクソン)法
  • 原子吸光法(標準法)
  • EDTAキレート滴定法
  • クロラニル酸法
  • イオン選択電極法
  • 酵素法(α-アミラーゼ、ホスホリパーゼD)

代謝

  • 健常人の総鉄量は3~4g(TIBC)
  • 鉄の1/3はトランスフェリンと結合している
  • 鉄はフェリチンと結合し貯蔵される
  • 鉄は日内変動がある(朝高値、夕~夜で低値)
  • ミオグロビンは二価の鉄原子を一つ含むプロトヘムを一個含む

アミノ酸

芳香族アミノ酸

チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン

塩基性のアミノ酸

https://pnmblog.com/wp-admin/profile.php
リシン、アルギニン、ヒスチジン

酸性のアミノ酸

アスパラギン酸、グルタミン酸

尿素回路(オルニチン回路)

  • 肝臓に存在する
  • アンモニアは腎から排泄されない
  • アンモニアを無毒化する
  • 尿素は腎から排泄される
  • ピルビン酸は必要としない
  • 律速酵素はカルバモイルリン酸シンターゼである
  • 尿素サイクルはミトコンドリアと細胞質で行われる

 

自動分析装置

測定法

①終点分析法(エンドポイント法):試料中目的成分と試薬を混合し、一定時間経過後反応終了時の生成物吸光度を測定し、標準液濃度と吸光度を基準にして試料中目的成分の濃度を定量する方法

二波長法:終点分析法や初速度分析法において、主波長吸光度から副波長吸光度を引き算した演算吸光度にて、濃度活性値を求める分析法

★1 ポイント法:2試薬系では、第2反応終了時の吸光度から目的物質の濃度を算出する方法

★2 ポイント法:二試薬系において、第1反応吸光度(測光①)と第2反応終了時の吸光度(測光②)を測光し、測光②から測光①を引き算した吸光度で目的物質の濃度を算出する方法

②初速度分析法(レート法):試料中目的成分と試薬を混合し、反応が一定速度で進行し
ている際の単位時間当たりの吸光度変化量を測定し、標準液の吸光度変化量を基準あるいは検出物質のモル吸光係数から試料中目的成分の濃度、活性値を定量する方法

電解質測定に用いる電極

ナトリウム

  • ガラス電極
  • クラウンエーテル電極

カリウム

  • バリノマイシン電極
  • クラウンエーテル電極

クロール

  • 第4級アンモニウム塩電極

その他電極

酵素電極はグルコース

Friedewald 式

LDL-コレステロールは以下の式より求めることができる。

TC-HDL-CーTG/5

※ただし、TG値400以上は適応できない。(極端な低値やマイナスとなる)

細胞の基本構造

細胞膜

  • リン脂質の分子二重構造
  • コレステロール、糖脂類、蛋白質、糖蛋白質を含む半透膜
  • 細胞膜はシグナルを伝達する受容体を有する
  • 細胞膜は物質を選択的に通過させる
  • 細胞内のNa+を細胞外へ、細胞外のK+を細胞内に輸送する機構を有する
  • 細胞膜にはALP、γGT、LAPなどがk都合している

  • 細胞核は遺伝物質の保管、複製(DNA)、伝達(RNA)の機能を持つ
  • DNAポリメラーゼは細胞核のマーカー酵素
  • mRNAは核で合成される

細胞質

  • 可溶性画分(細胞質)では、解糖系、脂肪酸の生合成、ペントースリン酸回路、糖新生、ヌクレオチド生合成が行われる

小胞体

  • 細胞質中の粗面小胞体(リボソームが結合した小胞体)では、DNAの遺伝情報に基づき、タンパク質合成が行われる
  • 細胞質中の粗面小胞体(リボソームが結合していない小胞体)では、遊離コレステロールやリン脂質の生合成、薬物の代謝が行われる
  • 小胞体のマーカー酵素はグルコース-6-ホスファターゼ

ゴルジ体

  • リボソームで生合成された蛋白質に糖鎖などの修飾を行う
  • ゴルジ体のマーカー酵素はグルコシルトランスフェラーゼ

ミトコンドリア

  • 動物(真核生物)細胞のミトコンドリアでは酸化的リン酸化を介してATPを産生する(クエン酸回路)
  • ミトコンドリアのクリステには呼吸代謝の中心である電子伝達系がある
  • ミトコンドリアのマトリックスにはクエン酸回路(TCAサイクル)が存在し、脂肪酸のβ酸化がおこなわれる
  • ミトコンドリア内にはASTが存在する(アスパラギン酸トランスフェラーゼ)
  • ミトコンドリアのマーカーはチトクロームオキシダーゼ
  • DNAを含む(独自のゲノムDNA)

リソソーム

  • タンパク質分解酵素、ChE、酸ホスファターゼ(ACP)などの加水分解酵素を含み、細胞内の異物や老廃物を消化する
  • リソソームのマーカーは酸ホスファターゼ

肝機能の評価

肝合成能の評価

  • PT
  • アルブミン
  • コレステロール
  • ChE

異物排泄機能の評価

  • BSP試験(ブロムスルホフタレイン)
  • ICG試験(インドシアニングリーン)
  • ICGの基準値:15分値は0~10%

※40%は肝硬変などが鑑別にあがる

解毒機能の評価

  • 馬尿酸合成試験

ホルモンの分泌

消化管

  • ガストリン(胃)
  • セクレチン(十二指腸)
  • インクレチン(小腸)
  • コレシストキニン(十二指腸)

甲状腺

  • カルシトニン(甲状腺)

ミカエリスメンテンの式

反応速度v、基質濃度[S]、K、Vmaxの間には次の式が成り立つ。

ミカエリスメンテンの式

$$ v=\frac{Vmax[S]}{Km+[S]} $$

  • 値:ミカエリス定数。Vmaxの1/2を与える基質酵素のことでモル濃度で表す
  • Vmax:最大反応速度の事。基質に対する酵素の触媒脳能を示す
  • 最大反応速度は、零次反応のもとでは酵素量と一次比例する

Km値について

  • 測定pHの変化に影響される
  • アイソザイム間で差異がある
  • 小さいほど酵素と基質の親和性が高い
  • 競合阻害物質の存在下では大きくなる
  • Vmaxの半分の基質酵素

ビタミン

水溶性

  • ビタミンB群:B1(チアミン)、B2(リボフラビン)、B6(ピリドキサールリン酸)、B12(コバラミン)
  • ビタミンC(アスコルビン酸)

脂溶性

  • ビタミンA(レチノール)
  • ビタミンD
  • ビタミンE(α-トコフェノール)
  • ビタミンK

検体の種類

血清

  • オステオカルシン〈OC〉
  • 骨型アルカリホスファターゼ〈BAP〉
  • Ⅰ型プロコラーゲン C プロペプチド〈PICP〉
  • Ⅰ型プロコラーゲン N プロペプチド〈PINP〉

尿

  • Ⅰ型コラーゲン架橋 C テロペプチド〈CTX〉

試薬反応

過酸化水素・ペルオキシダーゼ系呈色反応

  • フェノール
  • 4-アミノアンチピリン

放射線の測定

単位

  • Bq(ベクレル):放射性核種の崩壊する原子数
    1Bq=1.0dps(数/秒)
  • Ci(キュリー):放射性核種の崩壊する原子数
  • Sv(シーベルト):被ばく線量当量
  • rem(レム):被ばく線量当量
  • Gy(グレイ):吸収線量
  • rad(ラド):吸収線量
  • R(レントゲン):照射線量
  • C/kg:照射線量
  • eV(エレクトロンボルト):放射線のエネルギーの強さ

ビリルビン

D-Bil(直接ビリルビン)が高値を示すもの

  • Dubin-Johnson 症候群デュビンジョンソン):抱合型ビリルビンの胆汁への排泄障害をきたす常染色体劣性遺伝性疾患

I-BiL(間接ビリルビン)が高値を示すもの

  • Crigler-Najjar 症候群(クリグラーナジャー:遺伝性の非抱合型高ビリルビン血症は、ビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素によるグルクロン酸抱合が障害されて起きるものと、グルクロン酸抱合後の肝細胞内での輸送の異常によって起きるものがある
  • 新生児黄疸:赤血球の破壊による間接ビリルビンの増加と、グルクロン酸抱合が追い付かずに起きる現象(消費>供給)
  • 溶血性貧血:赤血球の破壊(溶血)により、間接ビリルビンの増加亢進
  • Gilbert症候群(ギルバート症候群)肝臓への間接ビリルビンの取り込みが十分に行えないことや、グルクロン酸抱合の障害によって正常な代謝が行えず、間接ビリルビンが上昇

CKアイソザイム

CK-MBが著しく上昇するもの(一部MMも)

  • 心筋炎
  • 虚血性心疾患(心筋梗塞、狭心症)

CK-MMが著しく上昇するもの

  • 多発性筋炎

CK上昇(おそらくMM)

  • 皮膚筋炎
  • 重症筋無力症
  • 筋萎縮性側索硬化症
  • Duchenne(デュシェンヌ)型筋ジストロフィー

CK-BBの上昇

  • 脳神経疾患

アミラーゼ

  1. α1,4-グリコシド結合を分解する。
  2. 活性化にはクロールイオンが必要である。
  3. カルシウムイオンを含有する酵素である。
  4. 膵臓型は唾液腺型よりも分子量が小さい。
  5. 日本臨床化学会(JSCC)勧告法では共役酵素を用いる。

E・GFR

計算に必要な項目

  • 血清CRE値
  • 年齢
  • 性別
  • 男性:eGFR(ml/分/1.73㎡)=194×Cr(mg/dl) - 1.094 ×年齢-0.287
  • 女性:eGFR(ml/分/1.73㎡)=194×Cr(mg/dl)- 1.094 ×年齢-0.287×0.739

アポ蛋白

  • アポA1:LCATを活性化する(HDLにアポA1、A2が50%を占める)
  • アポB100:LDLの約20%を占める(肝由来)VLDLの主要アポ蛋白
  • アポC:VLDLの主要アポ蛋白、カイロミクロンの主要アポ蛋白
  • アポE:カイロミクロン、VLDL、HDLの主要アポ蛋白

ビウレット法

キレート呈色反応を示すもの

  • NaOHによる強力なアルカリ性下でたんぱく質のペプチド結合と銅イオンがキレート結合し、生じる赤紫色を545nmで比色定量する方法

血中半減期

短いもの

  • AMY

血中薬物濃度モニタリング(TDM)

対象項目

  • ジゴキシン
  • バルプロ酸
  • テオフィリン
  • フェノバルビタール
  • バンコマイシン

インスリン

分泌を亢進するもの

  • アミノ酸(アルギニン)
  • グルコース
  • インクレチン

分泌を抑制するもの

  • ソマトスタチン

血糖値を上昇させるもの

  • グルカゴン

酸化還元酵素

  • LD

Lambert-Beer(ランベルト・ベール)の法則

「ランベルト・ベールの法則」を式で表すと

A(吸光度)=a(吸光係数)×b(光路長)×c

第68回PM問題43:Lambert-Beer の法則が成り立つ条件で、15 μmol の物質 A を X mL のイオン交換水に溶解し、光路長 10 mm のセルで吸光度を測定したところ 0.945 であった。A のモル吸光度係数を 6.3 ×103L・mol-1・cm-1とすると X はどれか。

脂肪酸