혈청
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
혈청은 혈액에서 혈구 성분과 응고 인자를 제거한 액체 성분으로, 혈액을 응고시킨 후 얻거나 항응고제가 없는 채혈관으로 채혈하여 얻을 수 있다. 혈청은 혈액 검사, 특히 혈액 생화학 검사, 혈청학적 검사, 단백질 전기영동 등에 사용되며, 감염병 진단, 종양 마커 검사, 내분비 검사 등 다양한 임상적 목적으로 활용된다. 또한, 회복기 환자의 혈청은 면역요법에 사용되기도 하며, 세포 배양 배지에 첨가되어 성장 인자를 제공하는 역할도 한다. 혈청과 혈장은 바이오마커 분석에 사용되며, 알부민을 제거하는 전처리 과정을 거치기도 한다.
혈청과 혈장은 바이오마커를 찾는데 많이 사용된다.[21] 알부민과 글로불린이 주성분이며, 특정 질병에 걸렸을 때 이 수치에 변화가 나타난다. 감염병, 종양, 내분비 및 갑상선, 혈액형 등의 검사에 널리 사용된다. 분리 과정에서 혈소판 세포 조직이나 대사산물이 남을 수 있어, 경우에 따라 혈청 대신 혈장을 검사에 사용하기도 한다.
2. 혈청과 혈장
혈청에는 지질이 포함되어 있는데, 이는 인체에 유익하지만 과도하면 유해할 수 있다. 동물의 혈청을 의료에 이용하는 것을 항혈청(혈청 요법)이라고 한다. 과거에는 말의 항혈청을 이용해 질병을 예방하고 치료했지만, 혈청병이라는 심각한 부작용 때문에 현재는 사용하지 않는다.
신장병, 간 질환이 있을 경우 알부민이 감소한다.[9] 용혈성 빈혈이나 담석, 간암, 간염 등으로 담즙 유출이 안 되면 혈청 빌리루빈이 혈액 속으로 역류하여 증가한다. 빌리루빈은 적혈구가 파괴되어 담즙으로 재생된 것으로, 2mg 이상 증가하면 황달 증상을 보인다.[10]
2. 1. 혈장과 혈청의 차이
혈액은 크게 혈장 성분(52~64%)과 혈구 성분(36~48%)으로 나뉜다. 혈구 성분은 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 구성된다. 혈장 성분은 수분(90%), 단백질(약 7~8%), 양이온 및 음이온 등의 무기질(0.9%), 당질, 지질, 요소, 요산, 아미노산 등(2%)으로 구성되며, 전체 혈액량의 55%를 차지한다. 혈장 단백질에는 알부민, 글로불린(α글로불린, β글로불린, 피브리노겐, γ-글로불린) 등이 있다.[7]
혈액을 시험관에 넣어 방치하면 응고된 침전물(혈병)과 액체(혈청)로 나뉜다.[8] 혈병은 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 혈구 성분과 피브린(섬유소)로 구성된다. 원심 분리를 통해 혈장과 혈병을 포함한 혈구 성분을 완전히 분리할 수 있다.
혈장은 항응고제가 들어 있는 채혈관으로 채혈하여 방치[7]하거나 원심 분리하면 얻을 수 있는, 혈구 성분이 침전된 상층액이다. 혈장은 응고 인자를 포함한다. 반면, 항응고제가 없는 채혈관으로 채혈하여 방치하면 혈구 성분이 응고 인자에 의해 응고된다. 이 경우 상층액이 혈청이며, 응고 인자를 포함하지 않는다. 즉, 항응고제 사용 여부에 따라 혈장과 혈구 성분, 또는 혈병과 혈청으로 나뉜다.[7]
혈청은 응고 성분이 적지만, 혈소판 세포 성분과 대사물이 증가하여 칼륨, 무기 인산, 젖산, 암모니아 등의 수치가 높아진다. 이는 응고 반응 중 혈소판 등의 세포 성분에 포함된 물질이 혈청으로 유출되기 때문이다. 따라서 혈청과 혈장을 사용한 검사에서는 일부 항목에서 차이가 발생한다. 산성 인산가수분해효소, 뉴런 특이적 에놀라제, 도파민, 세로토닌 등 혈소판에 많이 포함된 물질은 혈청에서 정확한 값을 얻기 어려워 혈장을 사용한다. 혈장을 사용하는 것이 유리한 경우는 다음과 같다.
반면, 혈장이 혈청보다 검사에 불리한 점도 있다.2. 2. 혈청학적 검사
혈청과 혈장은 진단이나 치료를 위한 바이오마커의 가장 큰 원천 중 일부이다.[21] 주성분은 알부민과 글로불린이며, 특정 질병에 걸렸을 때 수치에 변화가 나타난다. 감염병, 종양, 내분비 및 갑상선, 혈액형 등의 검사에 널리 사용된다.
혈청을 이용하는 검사에는 혈액을 원심분리하여 얻은 혈장이나 혈청을 검체로 하는 혈액생화학검사가 있으며, 내장, 특히 간이나 신장 기능 검사에 사용된다.[11] 항체의 유무를 확인하는 데에도 사용되며, 이를 혈청학적 검사라고 한다.
혈청학적 검사의 대상이 되는 검사는 다음과 같다.
| 검사 종류 | 세부 검사 항목 |
|---|---|
| 감염병 검사 (바이러스 마커) | HBs항원, HBs항체 (모두 B형 간염바이러스), HCV항체(C형 간염 바이러스), HIV항체, ATL 등 |
| 종양 마커 검사 | AFP(간세포암 마커), CEA, CA19-9(췌장암 마커), PSA 등 |
| 내분비·갑상선 검사 | 갑상선 호르몬, FT3(유리 트리요오드티로닌), FT4(유리 티록신) 등 |
| 기타 | 매독 검사, 마이코플라스마 항체 검사, 한랭응집반응 검사, 혈액형 검사, RA 반응(류마티스), CRP(C-반응성 단백질), ASO(연쇄구균 감염) 검사[12] |
2. 3. 혈장 사용의 이점과 한계
혈장은 항응고제가 들어 있는 채혈관으로 채혈하여 방치[7]하거나 원심 분리한 경우, 혈구 성분의 침전에 의해 생기는 상징액이다. 혈장은 응고 인자를 포함하고 있어, 혈청을 사용했을 때와 비교하면 일부 검사 항목에서 차이가 발생한다. 산성 인산가수분해효소, 뉴런 특이적 에놀라제, 도파민, 세로토닌 등 혈소판에 많이 포함된 물질은 혈청에서 정확한 값이 나오지 않을 수 있으므로, 이런 경우에는 혈장을 사용한다. 혈장을 사용하면 좋은 점은 다음과 같다.- 응고를 기다리지 않고 원심분리하여 즉시 검체를 얻을 수 있다.(응고는 일반적으로 실온에서 30분 걸린다)
- 혈장이 혈청보다 약 15%~20% 정도 더 많은 검체를 채취할 수 있다.
- 혈청은 분리 후에도 응고 반응이 계속되는 경우가 있다.
- 혈장이 혈청보다 생체 내 상태를 더 잘 파악하기 쉽다.
- 용혈 또는 혈소판 파손 정도가 혈청보다 적다. 건강한 사람의 경우 혈장의 유리 헤모글로빈 농도는 혈청의 약 1/10이며, 이는 혈장에 용혈이 그만큼 적다는 것을 의미한다. 혈장에서는 혈소판 파괴에 의한 비정상적인 고칼륨혈증은 거의 없지만, 혈청에서는 가성 고칼륨혈증이 나타나는 경우가 있다.
반면 혈장이 혈청보다 검사에 불리한 점도 있다.
- 단백질 전기영동 분획 이미지가 변화하여 피브리노겐의 피크가 γ-글로불린 영역에 나타나므로 M 단백혈증 진단이 어려워진다.
- 혈장과 혈구 성분을 분리하기 위한 항응고제 때문에 정확한 측정이 되지 않을 수 있다. 항응고제는 킬레이트제이며, 알칼리성 인산가수분해효소 등의 효소를 불활성화시킬 가능성이 있기 때문이다. 따라서 검사에 사용하는 측정 방법에 EDTA, 구연산, 헤파린 등의 항응고제가 어떤 영향을 미치는지 미리 조사해둘 필요가 있다.
3. 혈청의 성분 및 기능
혈청은 혈액의 액체 성분으로, 혈구와 응고 인자를 제외한 부분이다. 혈액은 크게 혈장 성분(52~64%)과 혈구 성분(36~48%)으로 나뉘며, 혈구 성분은 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 구성된다.
혈장은 수분(90%), 단백질(약 7~8%), 양이온과 음이온 등의 무기질(0.9%), 당질, 지질, 요소, 요산, 아미노산 등(2%)으로 구성되며, 전체 혈액량의 55%를 차지한다. 혈장 중 단백질에는 알부민, 글로불린(α글로불린, β글로불린, 피브리노겐, γ-글로불린) 등이 있다.[7]
혈액을 시험관에 넣어 방치하면 응고된 침전물(혈병)과 액체(혈청)로 나뉜다.[8] 혈병은 혈구 성분과 피브린(섬유소)으로 구성된다. 원심 분리를 통해 혈장과 혈병을 포함한 혈구 성분을 완전히 분리할 수 있다.
항응고제가 들어 있는 채혈관으로 채혈하여 방치[7]하거나 원심 분리하면 혈구 성분 침전으로 상층액(혈장)이 생긴다. 혈장은 응고 인자를 포함한다. 반면, 항응고제가 없는 채혈관으로 채혈하여 방치하면 혈구 성분이 응고 인자에 의해 응고된다. 이때의 상층액이 혈청이며, 응고 인자를 포함하지 않는다. 즉, 항응고제 사용 여부에 따라 혈장과 혈구 성분, 또는 혈병과 혈청으로 나뉜다.[7]
알부민은 신장병, 간 질환에서 감소한다.[9] 혈청 빌리루빈은 용혈성 빈혈이나 담석, 간암, 간염 등에서 담즙 유출이 안 될 경우 혈액으로 역류하여 혈청에서 증가한다. 빌리루빈은 적혈구가 파괴되어 담즙으로 재생된 것으로, 혈청 중 2mg 이상 증가하면 황달 증상을 나타낸다.[10]
3. 1. 혈청 단백질
혈청과 혈장은 진단이나 치료를 위한 바이오마커의 주요 원천이다. 혈청에는 지질, 염, 번역 후 변형 등 다양한 성분이 포함되어 있어 분석이 복잡하다. 혈장 시료의 바이오마커 분석을 위해, 일반적으로 혈청 알부민 단백질이 고갈된 전기 영동에 의해 사전 분리를 수행할 수 있다.[21]혈청의 주성분은 알부민과 글로불린이며, 특정 질병에 걸렸을 때 수치에 변화가 나타난다. 감염병, 종양, 내분비 및 갑상선, 혈액형 등의 검사에 널리 사용된다. 분리 과정에서 혈소판의 세포 조직이나 대사산물이 남을 수 있기 때문에, 경우에 따라서는 혈청이 아닌 혈장을 검사에 사용하기도 한다.
혈청에는 지질이 포함되어 있다. 이러한 지질은 인체에 유익하지만, 과도하면 동맥경화증을 유발할 수 있다. 과도한 LDL 콜레스테롤이 혈관벽에 축적되어 동맥경화증을 악화시키고, 중성지방도 과다하면 소립자 고밀도 LDL을 증가시켜 동맥경화증을 더욱 진행시킨다.[14]
지방산의 구성은 많은 순서대로 리놀레산, 팔미트산, 올레산, 아라키돈산이며, 피지선 등 피부의 분비물과는 구성이 다르다.[15]
혈청지질은 아포단백으로 싸여 리포단백이 되어 혈청에 녹아 있다. 만약 이 리포단백이 혈청에 녹아 있지 않고 유리된 상태라면, 대식세포나 망상내피계에서 처리할 수 없어 지방색전이 발생하기 쉽다.[16]
동물의 혈청을 의료에 이용하는 것을 항혈청(혈청 요법)이라고 한다. 과거에는 말의 항혈청을 이용한 질병 예방 및 치료가 행해졌지만, 혈청병이라는 심각한 부작용 때문에 현재는 사용되지 않는다.
3. 1. 1. 알부민과 글로불린의 비율 (A/G ratio)
혈청의 총 단백질 주성분은 알부민(ALB) (60%)과 글로불린 (20%)이다. 병원균 등의 항원이 체내에 있는 경우, 이들을 공격하는 글로불린 값은 높아지는 반면 알부민 값은 낮아지지만, 총 단백질량은 크게 변하지 않는다. 만성 염증, 간경변, 악성림프종 등의 경우 글로불린이 고농도가 된다. 다발성골수종이나 탈수증에서는 특히 값이 높아진다.[9]3. 2. 혈청 지질
혈청에는 지질이 포함되어 있다. 이러한 지질은 인체에 유익하지만, 과도하면 유해할 수 있다. 혈청에 포함된 지방으로는 중성지방, 콜레스테롤, 인지질, 유리지방산 등이 있다.[14] 콜레스테롤은 세포, 호르몬, 담즙산을 만드는 데 필수적이다. 중성지방은 분해되어 에너지원이 되거나, 피하지방이나 내장지방으로 체내에 저장된다. 인지질은 세포막 형성에 중요한 역할을 한다.이처럼 혈청 지질은 인체에 매우 유익하지만, 균형이 깨지면 동맥경화증을 촉진할 위험이 있다. 과도한 LDL 콜레스테롤(나쁜 콜레스테롤)이 혈관벽에 축적되어 동맥경화증을 악화시키고, 중성지방도 과다하면 소립자 고밀도 LDL(small dense LDL)을 증가시킨다. 소립자 고밀도 LDL 증가는 나쁜 LDL이 좋은 HDL 콜레스테롤을 감소시켜 동맥경화증을 더욱 진행시킨다.[14]
지방산의 구성은 많은 순서대로 리놀레산, 팔미트산, 올레산, 아라키돈산이며, 피지선 등 피부의 분비물과는 구성이 다르다.[15]
원래 액체에는 지방이 섞이지 않지만, 혈청 지질은 혈청 속에 녹아 있는 상태이다. 지질이 아포단백으로 싸여 지질(리피드)과 결합하여 리포단백이 되어 혈청에 녹아 있기 때문이다. 만약 이 리포단백이 혈청에 녹아 있지 않고 유리된 상태라면, 대식세포나 망상내피계에서 처리할 수 없어 지방색전이 발생하기 쉽다.[16]
4. 임상적 및 실험적 사용
감염성 질환에서 회복된 환자의 혈청은 항체를 포함하고 있어 다른 사람들의 치료에 사용될 수 있다. 이러한 회복성 혈청(항혈청)은 면역요법의 한 형태이다. 혈청은 피브리노겐이 부족하여 단백질 전기 영동에 사용된다. 태아 소 혈청(FBS)은 성장 인자가 풍부하여 진핵생물 세포 배양에 사용되는 배지에 자주 첨가된다.
혈청의 주성분은 알부민과 글로불린이며, 특정 질병에 걸렸을 때 수치에 변화가 나타난다. 또한 감염병, 종양, 내분비 및 갑상선, 혈액형 등의 검사에 널리 사용된다. 분리 과정에서 혈소판의 세포 조직이나 대사산물이 남을 수 있기 때문에, 경우에 따라서는 혈청이 아닌 혈장을 검사에 사용하기도 한다.
혈청에는 지질이 포함되어 있는데, 과도하면 유해할 수 있다. 동물의 혈청을 의료에 이용하는 것을 항혈청(혈청 요법)이라고 하며, 과거에는 말의 항혈청을 이용한 질병 예방 및 치료가 행해졌지만, 혈청병이라는 심각한 부작용 때문에 현재는 사용되지 않는다.
혈청을 이용하는 검사에는 혈액을 원심분리하여 얻은 혈장이나 혈청을 검체로 하는 혈액생화학검사가 있으며, 내장, 특히 간장이나 신장의 기능 검사에 사용된다.[11] 또한 항체의 유무를 확인하는 데에도 사용되며, 이를 혈청학적 검사라고 한다. 혈청학적 검사의 대상이 되는 검사는 다음과 같다.
| 검사 종류 | 검사 대상 |
|---|---|
| 감염병 검사 (바이러스 마커) | HBs항원, HBs항체 (B형 간염바이러스), HCV항체 (C형 간염 바이러스), HIV항체, ATL 등 |
| 종양 마커 검사 | AFP (간세포암 마커), CEA, CA19-9 (췌장암 마커), PSA 등 |
| 내분비·갑상선 검사 | 갑상선 호르몬, FT3 (유리 트리요오드티로닌), FT4 (유리 티록신) 등 |
| 기타 | 매독 검사, 마이코플라스마 항체 검사, 한랭응집반응 검사, 혈액형 검사, RA 반응(류마티스), CRP (C-반응성 단백질), ASO (연쇄구균 감염) 등 |
혈청에는 응고 성분이 적어지지만, 혈소판 세포 성분과 대사물이 증가하므로 칼륨, 무기 인산, 젖산, 암모니아 등의 값이 높아진다. 따라서 혈청을 사용한 경우와 혈장을 사용한 경우에는 일부 검사 항목에서 차이가 발생한다. 산성 인산가수분해효소, 뉴런 특이적 에놀라제, 도파민이나 세로토닌 등 혈소판에 많이 포함되어 있는 물질은 혈청에서는 정확한 값이 나오지 않을 수 있으므로, 이러한 경우에는 혈장이 사용된다.
4. 1. 회복기 혈청 치료
감염성 질환에서 회복된 환자의 혈청은 항체를 포함하고 있어, 같은 질환을 앓고 있는 다른 사람들을 치료하는 생체의약품으로 사용될 수 있다. 이러한 회복기 혈청(항혈청)은 면역요법의 한 형태이다.4. 2. 단백질 전기영동
혈청과 혈장은 진단이나 치료를 위한 바이오마커의 가장 큰 원천 중 일부이다. 지질, 염 및 번역 후 변형의 존재 및 다중 분해 메커니즘에 의해 더욱 복잡한 광범위한 동적 범위는 분석적 재현성, 민감성, 해상도 및 잠재적 효능에 대한 과제를 제시한다. 혈장 시료의 바이오마커 분석을 위해, 일반적으로 혈청 알부민 단백질이 고갈된 전기 영동에 의해 사전 분리를 수행할 수 있다.[21] 이 방법은 소분자에서 세포에 이르기까지 광범위한 하전 또는 대전 가능 분석, 물의 분리를 통해 프로테옴의 더 큰 침투를 가능하게 한다.4. 3. 세포 배양
태아 소 혈청(FBS)은 성장 인자가 풍부하여 진핵생물 세포 배양에 사용되는 배지에 자주 첨가된다. FBS와 사이토카인 백혈병 억제 인자의 조합은 원래 배아 줄기 세포를 유지하는 데 사용되었지만,[4] FBS의 배치 간 변동에 대한 우려로 인해 혈청 대체물이 개발되었다.[5]5. 정제 전략
혈청과 혈장은 진단이나 치료를 위한 바이오마커의 가장 큰 원천 중 일부이다. 지질, 염 및 번역 후 변형의 존재 및 다중 분해 메커니즘에 의해 더욱 복잡한 광범위한 동적 범위는 분석적 재현성, 민감성, 해상도 및 잠재적 효능에 대한 과제를 제시한다.[21] 혈장 시료의 바이오마커 분석을 위해, 일반적으로 혈청 알부민 단백질이 고갈된 전기 영동에 의해 사전 분리를 수행할 수 있다.[21] 이 방법은 소분자에서 세포에 이르기까지 광범위한 하전 또는 대전 가능 분석, 물의 분리를 통해 프로테옴의 더 큰 침투를 가능하게 한다.
참조
[1]
웹사이트
serum
https://medical-dict[...]
2019-10-06
[2]
웹사이트
Serum Toxicology
https://www.columbia[...]
Columbia University
2020-01-28
[3]
논문
Measuring cytokine levels in blood. Importance of anticoagulants, processing, and storage conditions
1992-08
[4]
논문
Embryonic Stem Cell Lines Derived from Human Blastocysts
1998-11-06
[5]
논문
Human embryonic stem cells: derivation, maintenance and cryopreservation
2011-06
[6]
논문
Analysis of human plasma proteins: a focus on sample collection and separation using free-flow electrophoresis
2008-08
[7]
PDF
2 血液のしくみと働き
http://plaza.umin.ac[...]
[8]
서적
家庭医学大事典
[9]
서적
家庭医学大事典
[10]
서적
家庭医学大事典
[11]
서적
家庭医学大事典
[12]
서적
家庭医学大事典
[13]
PDF
hyogo.jp
http://www.city-hosp[...]
[14]
웹사이트
血清脂質
https://www.e-health[...]
[15]
논문
必須脂肪酸の生体における挙動について
http://id.nii.ac.jp/[...]
1978-03
[16]
서적
家庭医学大事典
[17]
서적
家庭医学大事典
[18]
웹인용
serum
https://medical-dict[...]
2019-10-06
[19]
웹인용
Serum Toxicology
http://www.columbia.[...]
Columbia University
2020-01-28
[20]
논문
Measuring cytokine levels in blood. Importance of anticoagulants, processing, and storage conditions
1992
[21]
논문
Analysis of human plasma proteins: a focus on sample collection and separation using free-flow electrophoresis
2008
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com