血液中的DNA来源

文摘   2024-09-03 21:00   广东  

血液是一个复杂的液体系统,包含多种成分和生物活性物质。血液作为分子检测常用的样本,在鲜红的外观下,你对其中的DNA了解多少,今天小编就对血液做一次”透明“解析。




1.血液的组成



血液中包含多种成分,这些成分在维持生命活动和生理功能中起着至关重要的作用。以下是血液中的主要成分及其功能:

血液的组成(来源:网络)


a.血浆:



血浆是血液的液体成分,大约占总体血液量的55%,由水、蛋白质、糖、脂肪、矿物质、激素、维生素和其他成分组成。血浆的主要功能是将血液中的物质运输到身体的各个细胞中,同时也起到调节和保护作用。

  • 水分:

血浆中90%以上是水分,为各种物质的溶解提供了基础。

  • 蛋白质:

包括白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等多种类型,具有维持血浆胶体渗透压、运输物质、免疫防御等多种功能。

  • 其他溶解物质:

包括电解质(如钾离子、钙离子、磷离子、镁离子、氯离子等)、营养物质(如糖、脂肪、维生素等)、代谢产物(如尿素、肌酐、胆红素等)以及激素、酶、抗体等多种生物活性物质。


b.红细胞:



血细胞是血液的有形成分,大约占总体血液量的45%,主要包括红细胞、白细胞和血小板。

红细胞:

数量最多,占血细胞总数的99%,呈双凹圆盘状,无细胞核。

主要功能是运输氧气和二氧化碳,满足细胞的能量需求。红细胞内含有血红蛋白,使其呈现红色,并能与氧气结合,将氧气输送到全身各组织器官。

图源:NHLBI (public domain)

c.白细胞:



白细胞约占总血量不到 1%体积比红细胞大,数量少,具有细胞核。是免疫系统的主要组成部分,负责抵抗外来物质,如细菌和病毒。白细胞包括中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等多种类型,各自具有不同的免疫功能和作用。



d.血小板:



血小板是由称为巨核细胞的较大细胞分解形成的,是血液中最小的细胞片段,数量较少,约占血液总体量的1%。主要功能是凝血,当血管受损时,血小板会迅速聚集在伤口处形成血栓,阻止出血。此外,血小板还能释放多种生长因子,促进伤口愈合。


2.血液DNA来源



a.白细胞中的DNA



血液中的DNA主要来自白细胞。白细胞是血液中的一种重要细胞成分,具有细胞核,而DNA正是存在于细胞核中。在亲子鉴定等需要从血液中提取DNA的场合,通常是因为白细胞中含有足够的DNA供提取和分析在红细胞成熟的过程中,它们会经历一系列的变化,包括细胞核的排出。因此,成熟的红细胞没有细胞核,也就没有DNA。这是红细胞为了更有效地运输氧气而进行的适应性进化。血小板是由骨髓中的巨核细胞产生的,但在它们从巨核细胞脱落并进入血液循环的过程中,会失去细胞核和大部分细胞器。因此,血小板也是无核的,不含有DNA。

b.cfDNA



cfDNA,全称为circulating free DNA,即循环游离DNA,是指存在于人体血液循环中的、游离于细胞外的高度片段化DNA。它主要来源于身体内正常细胞凋亡(细胞主动裂解,又叫细胞凋亡)过程中释放的DNA片段,这些片段的大小基本上在150-200bp左右。此外,在特定情况下(如肿瘤患者、孕妇、接受器官移植的患者等),cfDNA还可能包含来自“异源性”细胞的DNA片段,如肿瘤细胞、胎儿细胞或供体细胞等。


3.血液DNA检测



a.个体基因组DNA



白细胞中的DNA可以代表个体基因组,携带着全部的个人基因信息,而且DNA含量高方便检测,在血液学、遗传学、疾病诊断和预后评估等领域具有广泛的应用价值。


b.产前、肿瘤基因检测



cfDNA检测可用于胎儿的产前诊断和筛查,通过检测孕妇血液中的cfDNA,可以判断胎儿是否存在染色体异常或其他遗传性疾病。

肿瘤相关分析:cfDNA在肿瘤的早期诊断、治疗方案确定、疗效观察以及复发监测等方面具有重要价值。肿瘤患者的cfDNA水平受肿瘤阶段、大小、位置等多种因素的影响,其浓度和完整性可以作为肿瘤负荷的监测指标。此外,cfDNA中的特定序列变化还可以用于判断癌症类型和相关疾病。

另外,在一些与自身免疫系统相关的疾病中,如系统性红斑狼疮、风湿性关节炎等,cfDNA的含量也会发生显著变化,通过检测cfDNA可以评估病情严重程度和治疗效果。





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