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1、 第七节 临床常用血清酶 同工酶及其 亚型分析 临床上可根据酶浓度的变化用以辅助诊断 若 酶浓度变化由细胞坏死或细胞膜通透性变化引起 表示脏器或组织损伤 若为细胞内酶合成增加 所致 提示组织再生 修复 成骨或异位分泌 或提示有恶性肿瘤的可能 若为酶排泄障碍引起 者说明有梗阻存在 同工酶的分析与鉴定则能反 应疾病的部位 性质和程度 1 由于酶广泛分布于全身各器官 组织 在 血清中升高的机制又不尽相同 因此单凭某一 酶的活性变化 很难做出独立诊断 若同时测 定一组性质不同的酶 比较各酶活性的变化 就能根据酶增高或减少的 谱型 做出诊断 此种同时检测一组酶 称为酶谱 2 如 1 心肌酶谱 传统的心肌
2、酶谱由CK AST LD和 HBD组成 这一组合在我国临床化学实验室 一直应用至今 目前最简单而有效的心肌酶谱可由 CK CK MB CK MB 型或CK MM 型组成 近 年来心肌酶谱在AMI的早期诊断中的应用价值受到 了心肌肌钙蛋白的挑战 2 肌酶谱 主要用于对骨骼肌疾病的诊断和监 护 可供选择的酶有CK LD AST及其各自同工酶 若能再加CK MM亚型则更为理想 3 3 肝酶谱 主要是用来判断有无肝实质细胞损伤 肝内外胆汁淤积等肝胆疾病 4 肿瘤酶谱 具有器官特异性的有ACP及其同工酶 ALP及其同工酶 GT及其同工酶 AFU AMY及其同工酶 LPS等 非器官特异性的 有ALT CK
3、同工酶 ALD同工酶 LD同工酶 等 4 5 胰酶谱 主要用于急性胰腺炎的诊断和鉴别 诊断 可供选择的有AMY及其同工酶 LPS 弹力蛋白酶 1 磷脂酶A2 尿胰 蛋白酶原 2等 5 一 转氨酶及其同工酶 一 生物化学特性 转氨酶是一组催化氨基在氨基酸与 酮 酸间转移的酶类 丙氨酸氨基转移酶 ALT 和 天 门冬氨酸氨基转移酶 AST 是其中最 重要的两种 6 AST广泛存在于多种器官中 按含量多少顺序 为心 肝 骨骼肌和肾等 肝中70 存在于肝细胞线 粒体中 AST有两种同工酶ASTs和ASTm ASTs存在 于可溶性的细胞质中 ASTm存在于线粒体中 细胞 轻度损伤时ASTs升高显著 而严
4、重损伤时 则ASTm 大量出现于血清中 正常血清所含AST的同工酶主要 为ASTs 但在病理状态下 如细胞坏死 则血清中以 ASTm为主 血清AST活性升高 多来自心肌或肝脏损伤 肾 脏或胰腺细胞损伤时 也可出现很高的AST活性 7 ALT大量存在于肝脏组织中 其次为肾 心 骨骼肌等 血清ALT活性升高 通常表示肝 脏损伤 ALT有两种不同活性的同工酶 ALTs ALTm 分别存在于细胞质及线 粒体 后者的活性为前者的16倍 肝细胞坏死 血清中以ALTm为主 8 二 测定方法 转氨酶的测定多用比色法 以赖氏法最常用 目前 国内外实验室多采用连续监测法进行测定 ALT速率法测定中酶偶联反应式为
5、ALT L 丙氨酸 酮戊二酸 L 谷氨酸 L 丙酮酸 LD 丙酮酸 NADH H L 乳酸 NAD 9 AST速率法测定中酶偶联反应式为 AST L 门冬氨酸 酮戊二酸 草酰乙酸 L 谷氨酸 MD 草酰乙酸 NADH H L 苹果酸 NAD 上述偶联反应中 NADH的氧化速率与标本中酶 活性呈正比 可在340nm检测吸光度下降速率 根据 线性反应期吸光度下降速率 A min 计算出ALT AST的活性浓度 10 三 临床意义 ALT是反映肝损伤的一个很灵敏的指标 临床 上主要用于肝脏疾病的诊断 各种急性病毒性肝炎 药物或酒精中毒引起的 急性肝损害时 血清ALT水平可在临床症状 如黄 疸 出现之
6、前就急剧升高且ALT AST 11 急性肝炎时血清ALT高低与临床病情轻重相平 行 且往往是肝炎恢复期最后降至正常的酶 是 判断急性肝炎是否恢复的一个很好指标 假如能 同时测定AST 并计算AST ALT之比 则对于 急 慢性肝炎的诊断 鉴别诊断以及判断转归也 特别有价值 急性肝炎时比值ALT 13 二 谷氨酰转移酶及其同工酶 一 生物化学特征 谷氨酰转移酶 GT或GGT 又称 谷氨 酰转肽酶 是一种线粒体酶 组织分布以肾脏含 量最多 其次为胰 肺 肝等 血清中的 GT则主要来自肝胆 红细胞中 几乎无 GT 因此溶血对其测定影响不大 GT催化 谷氨酰基从谷胱甘肽 GSH 或其他含 谷氨酰基物质
7、中转移到另一肽或氨基酸分子上 14 二 测定方法 GT的测定方法有数种 目前国内外多 采用连续监测法测定血清 GT活性 IFCC参考方法采用L 谷氨酰 3 羧基 对硝基苯胺作为底物 以甘氨酰甘氨酸 双甘肽 作为 谷氨酰基的受体 在pH7 7 的条件下 GT催化底物生成 谷氨酰双 甘肽和黄色的2 硝基 5 氨基苯甲酸 在 410nm波长处直接连续监测 吸光度的增 高速率与 GT活性成正比关系 15 三 临床意义 GT是肝胆疾病检出阳性率最高的酶 胆道疾 病如胆石症 胆道炎症 肝外梗阻时 GT不仅 阳性率高 而且升高明显 肝实质疾病如肝炎 脂肪肝 肝硬化时 GT一般只是中度升高 ULN 的2 5倍
8、 这点有助于肝胆疾病的鉴别诊断 若ALP升高而 GT正常可完全排除ALP的肝来 源 若ALP和 GT均增加 则应先排除肝外引起 GT增加的原因 一旦排除 则 GT增高即为 肝病所致 16 GT还可用于判断恶性肿瘤有无肝转移 肿瘤患者如有 GT的升高 常说明有肝 转移 GT与乙醇的摄取量有关 饮酒时 由 于乙醇对肝细胞线粒体的诱导导致 GT活 性升高 故对乙醇性中毒的判定有相当的 价值 长期接受巴比妥类药物 含雌激素 的避孕药者常有 GT升高 17 用醋纤膜电泳可将 GT同工酶分为 GTl GT2 GT3和 GT4 四种 正 常人只见 GT2和 GT3 重症肝胆疾病和 肝癌时常有 GTl出现 乙
9、醇性肝坏死和胆 总管结石时常有 GT2增加 胆总管结石及 胰腺炎时 GT2也增加 GT4与胆红素增 高密切相关 18 三 肌酸激酶及其同工酶和亚型 一 生物化学特性 肌酸激酶 CK 催化肌酸和ATP或磷酸肌酸和ADP 之间的磷酸转移的可逆性反应 所产生的磷酸肌酸含 高能磷酸键 是肌肉收缩时能量的直接来源 CK广 泛分布于全身 在骨骼肌含量最高 其次是心肌和脑 CK是由M和B两类亚基组成的二聚体 在细胞质 内存在3种同工酶 即CK BB CK1 CK MB CK2 和CK MM CK3 在细胞线粒体内还存在另一CK同 工酶 即所谓线粒体CK CK Mt 也称CK4 各种 CK同工酶还可进一步根据
10、所带电荷和等电点不同分 离数目不等的亚型 19 二 测定方法 CK的测定方法以酶偶联法最常用 是CK的参考 方法 有两种工具酶及指示酶参与反应 原理如下 CK 磷酸肌酸 ADP 肌酸 ATP HK ATP 葡萄糖 6 磷酸葡萄糖 ADP G6PD 6 磷酸葡萄糖 NADP 6 磷酸葡萄糖酸盐 NADPH H 可在340nm波长下测定NADPH生成速率而 计算CK活性浓度 20 临床常规测定CK同工酶多用电泳和免疫抑制 法 但两法均会受溶血和巨CK的干扰 免疫抑 制法还会受到CK BB的干扰 因此现在推荐用 免疫化学方法直接测定CK MBmass 可不受 溶血和巨CK的干扰 CK同工酶亚型 CK
11、 MM 型和CK MB 型 多用琼脂糖凝胶高压电泳和等 电聚焦电泳等 21 三 临床意义 CK及其同工酶和亚型是目前临床上测定次 数最多的酶之一 主要用于心肌 骨骼肌和脑 疾患的诊断和鉴别诊断及预后判断 AMI时总CK活性升高显著 约在梗死后3 8h即升高 10 24h达峰值 3 4d恢复正 常 CK极度升高 3000U L 主要见于全身疾 病 特别是肌肉疾病 此时CK测定有助于肌萎 缩病因的鉴别 如进行性肌萎缩时可见CK显著 升高 22 此外 病毒 细菌 寄生虫感染引起的肌肉感染 性疾病 如心肌炎 皮肌炎等 都能引起CK升高 但 神经疾病引起的肌萎缩 CK活性一般正常 CK MM亚型测定对早
12、期AMI的检出更为敏感 一般以 CK MM3 CK MM1 1 0作为诊断AMI的 标准 但必须排除急性骨骼肌损伤 AMI发病2 4h CK MM3 CK MM1 即开始升高 8 12h达峰值 CK MB2亚型在AMI早期诊断和判断有无再灌注上 有很高的灵敏度和特异性 一般CK MB2 1 9U L 或CK MB2 CK MBl 1 5可作为AMI的诊断标准之 一 23 四 乳酸脱氢酶及其同工酶 一 生物化学特征 乳酸脱氢酶 LD或LDH 催化乳酸氧化成丙 酮酸 同时将氢转移给辅酶而成为NADH 依条件不同而有可逆性 反应式如下 L 乳酸 NAD 丙酮酸 NADH H LD是一种含锌的糖酵解酶
13、 广泛存在于 人体各组织中 以肝 心肌 肾 肌肉 红 细胞含量较多 24 LD是由两种不同亚基 M和H 组成的四聚 体 形成5种结构不同的同工酶 即LD1 H4 LD2 H3M LD3 H2M2 LD4 HM3 和 LD5 M4 这5种同工酶大致可分为三类 一类以LD1为主 主要在心肌 可占总LD 活性50 以上 也存在于红细胞内 另一类以LD5为主 以横纹肌为代表 肝 脏中也有 第三类以LD3为主 存在于脾 肺 25 二 测定方法 目前根据LD催化反应方向的不同 有两大类 测LD方法 一大类为以丙酮酸为底物的逆向反 应 称LD P法 另一大类以乳酸为底物的顺向反 应 称LD L法 我国多采用
14、目前IFCC参考方法 LD L法 用连续监测法进行测定 LD同工酶测定以琼脂糖凝胶电泳法更多用 一般成年人血中LD同工酶存在如下规律 LD2 LDl LD3 LD4 LD5 部分正常儿童血 中可见LDl LD2 26 三 临床意义 临床上测定LD及其同工酶常用于诊断和鉴别诊断 心 肝和骨骼肌的疾病 AMI时 LD由于分子量较大 在常用心肌酶中 升高最迟 通常在梗死8 18h升高 48 144h达 峰值 可显著升高 5ULN 因其半寿期较长 增 高持续时间可达5 10d 此时其他酶已恢复正常 在亚急性心肌梗死诊断上有一定价值 但其诊断 AMI特异性差 运动后 肾病综合征等可呈现轻度 升高 0 6
15、 腹水LD 血清 LD 0 4为渗出液 反之为漏出液 28 临床上测定LD同工酶 有助于相应组织病变的诊 断 心肌梗死和心肌炎时 以LD1和LD2升高为主 且 绝大多数的AMI患者血中 LD同工酶都出现LDl LD2 1 即所谓 反转比 率 现象 且持续的时间 长 29 骨骼肌和肝细胞损伤时常 出现LD5 LD4 肺 胰 脾 淋巴结坏死 和炎症及各种恶性疾病时 LD2 LD3 LD4升高 溶血性疾病时LD1和LD2 升高 但仍为LD2 LD1 恶性肿瘤如转移到肝脏往往 伴有LD4 LD5升高 30 五 碱性磷酸酶及其同工酶 一 生物化学特征 碱性磷酸酶 ALP 广泛存在于各器官组织中 其含量以
16、肝脏为最多 其次为肾脏 胎盘 小肠 骨骼等 血清中ALP主要来自肝脏和骨骼 生长 期儿童血清内ALP大多数来自成骨母细胞和生长中 的骨软骨细胞 少量来自肝 尿中ALP并非来自血 液 而是直接来自肾小管细胞 人体各组织ALP同 工酶可分为3大类 即胎盘ALP 肠ALP和肝 骨 肾ALP同工酶 31 二 测定方法 ALP的测定方法有多种 目前国内应用较多 的方法为连续监测法 以磷酸对硝基酚 4 NPP 为底物 2 氨基 2 甲基 1 丙醇 AMP 或二乙醇胺 DEA 激活型缓冲液为磷酸酰基的 受体 4 NPP在碱性溶液中为五色 在ALP催 化下 4 NPP分裂出磷酸基团 生成游离的对 硝基苯酚 后者在碱性溶液中转变成醌式结构 呈现较深的黄色 在波长405nm处连续监测 吸光度增高速率 计算ALP活性 32 三 临床意义 在骨生长 妊娠 成长 成熟和脂肪餐后分 泌等生理情况下 ALP活性可增高 除外上述 生理性增高 临床上测定ALP主要用于骨骼 肝胆系统疾病等的诊断和鉴别诊断 尤其是黄 疸的鉴别诊断 对于原因不明的高ALP血清水 平 可测定同工酶以协助明确其器官来源 33 急性肝炎包括病毒性
