上一節(jié)介紹了血清中酶濃度變化的機制以及在判斷血清中酶測定結果的意義時必須注意的一些事項,但在具體應用各種酶測定來診斷疾病時,還各有其特點。
臨床醫(yī)師多從疾病出發(fā),將酶測定結果和其它各種檢查結果綜合起來,分清主次,辨證地加以應用;對一個檢驗醫(yī)師而言,單從這方面考慮顯然是不夠的,還應對具體每個酶有一個較全面的了解,這樣才能為臨床提供咨詢,解釋好各項測定的臨床應用價值。
本節(jié)以常用的具體酶為中心,系統(tǒng)介紹該酶在臨床論斷中的應用,包括該酶的作用、性質(zhì)特點、組織分布與其臨床應用價值。
肌酸激酶(CK)催化下列反應:
以前臨床常習慣將此酶稱為肌酸磷酸激酶(CPK),此名稱不確切,目前國外已摒棄不用。此反應逆向反應速度約為正向反應速度6倍,與大多數(shù)激酶一樣,Mg2+為它的輔基,需雙硫鍵維持酶的分子結構。測定酶活性時必須加入巰基化合物,N-乙酰半胱氨酸(NAC)是目前最常用的激活劑。
CK作用生成的磷酸肌酸含高能磷酸鍵,是肌肉收縮時能量的直接來源,在3種肌組織和腦組織中含量最高。
CK是由兩種不同亞基(M和B)組成的二聚體,這樣正常人體組織常含3種同工酶,按電泳速率快慢順序分別為:CK-BB(CK1),CK-MB(CK2)和CK-MM(CK3)。
除細胞質(zhì)外,在心肌、骨骼肌和腦等組織細胞的線粒體內(nèi)還存在另一種結構不同的CK,它也是二聚體,常簡寫為CK-MiMi,電泳時速度最慢,故命名為CK4。
【組織分布】
CK主要存在于骨骼肌、心肌、腦組織中,此外還存在于一些含平滑肌的器官如胃腸道,子宮內(nèi)。而在肝、紅細胞中含量極微或者沒有。
骨骼肌無論在每克組織含量(328U/G濕重)還是絕對含量上都大大超過其它組織和器官。其中主要為CK-MM,不含CK-BB,僅有少量CK-MB(<3%)。心肌中CK雖只有骨骼肌的1/10(313U/G濕重),但CK-MB占CK總量的14%-42%,這在人體中是絕無僅有的。腦組織以及其中含平滑肌器官中的CK則幾乎全部是CK-BB,它同時也是人胚胎中CK的主要存在形式。
【生理變異】
年齡、性別和種族對CK含量都有一定影響。
新生兒CK常為正常成年人的2-3倍?赡芘c分娩時骨骼肌損傷和缺氧有關,過6-10周可逐步下降接近成年人值。
CK含量和肌肉運動密切相關,其量和人體肌肉總量有關,男性參考值高于女性可能與這點有聯(lián)系。國外調(diào)查,白種男性CK均值只為黑種人的66%,可能與種族有關,但也不排除兩個人種之間體力勞動的差別。
【標本的采集、處理和貯存】
雖然紅細胞中不含CK,但含有大量腺苷酸激酶(AK),目前常用的測CK的酶偶聯(lián)法的反應體系中含有ADP。AK催化下列反應:
生成的ATP在指示酶6-磷酸葡萄糖脫氫酶作用下,可使NAD+生成NADH,340nm處吸光度升高,引起CK人為地升高。為去除AK的干擾,不少試劑盒中加入AK的抑制劑二腺苷-5-磷酸(DAPP)和AMP。但也有些試劑中未加入DAPP,此時溶血標本將產(chǎn)生明顯干擾。
除肝素外,其它常用抗凝劑都能抑制CK活性。如不能及時測定,可將血清放冰箱貯存,-20℃中可長期保存。
【參考值范圍】
成年男性參考上限為180U/L(37℃),女性為130U/L(37℃)。
正常血清中用電泳法查不到CK-BB,CK-MB不超過5%,如用免疫法測CK同工酶,依方法不同結果有異,可參考有關文獻。
【臨床應用】
CK及其同工酶是目前世界上臨床測定次數(shù)最多的酶,80年代初期統(tǒng)計分別達一億次和一千萬次。這是因為CK在骨骼肌、心肌和腦疾患時常明顯升高,如同時測定同工酶還有助于疾病的鑒別診斷。表7-4是各種疾病時CK的變化。
此酶測定主要用于早期診斷AMI和判斷溶栓治療的療效以及判斷疾病預后,特別在無Q波型AMI,此時心電圖無Q波變化,常需其它檢查來協(xié)助臨床醫(yī)師診斷和鑒別診斷AMI。目前有些國外學者認為在診斷AMI不需要同時作許多酶,只要單測CK一項即可。這是因為:
⑴心肌細胞含有大量CK:按每克組織含酶量計算,CK超過天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST,即谷草轉(zhuǎn)氨酶)和乳酸脫氫酶(LD)等。所以當發(fā)生AMI、心肌細胞壞死時,釋放出來的CK量超過其它酶。
⑵CK由于分子量不大,而且大量存在于胞質(zhì)中,所以在各種酶中最早進入血液:一般在AMI后4-8小時就可能超過參考值上限。LD由于分子量大(約為125000),故增高明顯遲于其它酶。同樣線粒體中的酶,如線粒體AST在血中濃度升高明顯推遲。
表7-4 總CK和CK同工酶在疾病時的變化
疾病 | 總CK | CK同工酶 | |
急性心肌梗死(AMI) | 常用酶中CK增高最早(4-8h),24h達峰值,2-3d恢復正常,中度升高,常在3000U/L以下 | 診斷AMI“金標準”(>6%),增高稍早于總CK(?),2-3天恢復正常 | |
心肌炎(病毒性,風濕性) | 急性期輕度升高,可達5倍正常上限 | CK-MB可增高 | |
增 | 心導管,冠狀動脈造影 | 可有中度升高 | 一般無變化 |
運動試驗) | 可輕度升高 | CK-MB正常 | |
肌肉損傷(挫傷、手術,肌注藥物、癲癇、酒精和毒素中毒,過度運動) | 升高程度和損傷程度有關,嚴重病例可達10000U/L以上,肌注藥物引起CK升高,一般不超過正常上限2倍,持續(xù)不超過一天 | 主要為CK-MM升高,CK-MB絕對值雖可升高,但百分比<6% | |
肌萎縮(Duchenne和Becker型) | 有癥狀患者CK可達50倍正常上限,女性攜帶者CK可為3-6倍正常上限,可查CK以篩選攜帶者 | 有些患者也可出現(xiàn)CK-MB升高 | |
多發(fā)性肌炎與肌炎 | CK明顯增高 | 主要為CK-MM | |
高 | 神經(jīng)性肌肉疾患 | CK正常 | 無變化 |
腦血管意外(腦出血,腦血栓) | 部分患者血中和CSF中CK升高 | CK-BB可增高 | |
惡性腫瘤 | 約10%病例CK-BB升高 | ||
甲狀腺功能低下 | 可高達50倍正常上限 | 主要累及CK-MM | |
Reye綜合征 | 明顯升高可在達70倍正常上限 | 主要為CK-MM | |
降 | 臥床患者 | 程度不等地下降 | 主要為CK-MM |
甲狀腺功能亢進 | 程度不等地下降 | 主要為CK-MM | |
低 | 激素治療 | 個別患者可下降 | 主要為CK-MM |
變 | Ⅰ型巨CK血癥 | 電泳位于CK-MB和CK-MM之間可能是CK和IgA,或IgG復合物 | |
異 | Ⅱ型巨CK血癥 | 電泳位于CK-MM后面,為線粒體CK和其聚合體 |
(3)由于CK主要存在于肌肉組織中,其它臟器如肝、腎、血細胞中含量極微:在診斷AMI時,其特異性遠比一般代謝酶如LD、AST等為高,特別是溶血標本對CK測定結果影響較小。
近年來國內(nèi)外使用動態(tài)法測定酶活性,大大提高了CK測定的準確性和重復性,并且可以在很短時間(約5分鐘)測定完畢,特別適合于急診患者。但CK測定的局限性也很明顯,由于CK大量存在于3種肌肉組織中,尤其是骨骼肌中CK含量不論按濃度含量或按全身總量計算都大大超過心肌。因此骨骼肌局部或全身疾病都很容易引起血中總CK活性升高。血CK的極度增高主要見于全身疾病。曾有一例橫紋肌溶解癥患者,血中CK含量高達100000U/L,而在AMI時,就是大面積梗死,血中CK含量也很少超過3000U/L。肌注某些藥物也可能引起CK一過性升高,但一般不超過正常上限值的2倍,持續(xù)時間不超過1天。因此國外有些醫(yī)院將CK參考值上限的2倍作為診斷AMI的判斷值,以減少假陽性。盡管CK測定診斷AMI的靈敏度很高,但特異性卻明顯偏低,其假陽性率達15%-30%。CK在體內(nèi)的半壽期明顯比其它酶短,心肌組織一次梗死后,CK急劇升高并很快恢復正常(48-72小時),這樣在亞急性心肌梗死時CK可能正常,但其它酶如AST,特別是LD很可能居高不下。
以往對CK診斷AMI常強調(diào)下列幾點:①AMI發(fā)病后8小時內(nèi)查血CK不高,不應輕易除外AMI診斷,并以此結果作為基礎值,和以后測定值作比較,任何懷疑AMI者應盡早抽血送檢;②發(fā)病后24小時CK測定結果臨床意義最大,因為此時正當CK的峰值時間,如不超過正常值上限可排除AMI診斷;③發(fā)病后48小時內(nèi)應多次測CK活性,如不出現(xiàn)一個典型升高和下降的過程,應懷疑AMI的診斷。
近年文獻指出,某些AMI患者血中CK可以不超過正常值,特別是不超過參考值上限的2倍,這些病例又多見于無Q波心肌梗死。長期以來認為CK峰值高低對AMI預后判斷有一定價值。
CK-MB由于大量存在于心肌組織中,其它組織和器官中含量很少,所以CK-MB是目前診斷AMI的一個極其可靠的生化指標,特異性可達95%乃至更高。一般認為其靈敏度比CK總活性稍差,但也有文獻報道,約有12.5%AMI患者總CK不高,但CK-MB超過正常。
CK-MB測定方法和試劑盒很多,同一標本不同實驗室往往結果不同。從測定原理來分,可分為測酶活性與酶質(zhì)量兩大類方法。第一類方法先用物理、化學和免疫等各種手段將CK-MB和其它同工酶分開,然后根據(jù)酶的催化活性測CK-MB濃度,用活性單位/升(U/L)或百分比報告結果。測酶質(zhì)量方法則是利用CK-MB的抗原性,根據(jù)抗原抗體反應測CK-MB酶蛋白濃度,單位為μg/L。兩者結果有時不一致,因為如酶變性失活但仍保留抗原性,此時用測酶活性的方法結果不高,但用測質(zhì)量方法可以增高。80年代早期德國學者根據(jù)此結果認為AMI患者血中存在著滅活的CK。但最近用改進方法測CK-MB,發(fā)現(xiàn)兩法差異不大。國內(nèi)普遍使用測酶活性方法,目前較多使用電泳方法分離CK-MB。電泳法特點是準確可靠,當出現(xiàn)一些異常同工酶如巨CKⅠ、巨CKⅡ等,從電泳圖譜上很容易發(fā)現(xiàn),并可通過光密度計進行定量測定,不會將CK-BB和各種異常同工酶誤認為是CK-MB而誤診。其主要缺點是靈敏度較差。
近年來國內(nèi)一些單位用免疫抑制法測CK-MB,其原理為抗M亞單位的抗血清可以和CK-MM及CK-MB中的M亞單位形成抗原抗體復合物,從而完全抑制M亞單位的酶活性,因為正常血清中幾乎無CK-BB,故將此值乘以2可以認為大致代表CK-MB的活性。此法簡單迅速,缺點是特異性差,如患者血清中還存在著CK-BB或者異常CK時,都將出現(xiàn)假陽性。故可作為過篩試驗,如有疑問時用電泳法核實。另外此法正常值明顯高于其它方法。如Sclavo公司試劑盒的正常值為18U/L,而電泳等其它方法都是<5U/L。有人認為這是因為CK-MM還可以進一步分為若干亞型,一般抗MM血清對MM3抑制較好,但對MM1抑制較差,而正常情況下血中MM亞型的存在以MM1為主,故導致正常值明顯偏高。AMI第一天血中以MM3為主,但第二天以后則以MM1為主,因此使用此類方法診斷AMI和解釋結果時應謹慎。
國外從80年代初建立了多種測CK-MB酶質(zhì)量的方法。應用最多的是美國Hybriteeh公司的ELISA方法,正常人在5μg/L以下,此法結果和電泳法相關良好。缺點是測定時間長達半天,只適合成批標本。近兩年來應用單克隆技術制備出特異性極高的只和CK-MB作用的抗血清,并已有多種試劑盒供應。最近Deerson以CK-MB≥10μg/L以及CK-MB指數(shù)≥3.0(μg/UCK×100)為AMI診斷標準。CK-MB單克隆抗體方法簡單,特異性高,是目前重點發(fā)展的方法,近來有人認為此法有助于不穩(wěn)定型心絞痛的診斷,可惜國內(nèi)應用不多。
CK-MB的局限性在于骨骼肌損傷時也可能釋放出一定量的CK-MB。雖一般認為骨骼肌含有的CK-MB在總CK中不超過5%,但也有例外。Evans報道1例橫紋肌肉瘤的CK-MB高達274U/L,占總CK的28%。因此當CK-MB增高時,臨床也應考慮有無非心肌來源的可能性。
骨骼肌中有大量CK,所以CK明顯升高(3000U/L)大都見于肌肉疾病。此時CK測定用于鑒別肌萎縮病因,如Duchenne型和Becker型肌萎縮患者,常在臨床前期血中CK就可中度和高度增加。該病是伴性遺傳,在75%女性Duchenne型肌萎縮攜帶者和50%女性Becker型肌萎縮攜帶者血中也可查到CK升高。此外各種原因(病毒,細菌和寄生蟲)引起的肌肉感染性疾病都能引起CK升高。但由于神經(jīng)疾病引起的肌萎縮癥,CK常不增高。
腦中雖含有較大量CK,腦血管意義時有大量CK釋放入組織間隙,但由于血腦屏障存在,只能在部分病例中查到血中和腦脊液中CK升高,以及出現(xiàn)CK-BB,但陽性率不高,這妨礙了CK在這方面的臨床應用。
人胚胎期主要為CK-BB,有人根據(jù)“癌胚”理論,提出CK-BB可作為腫瘤標記物,可惜的是陽性率不高,只占惡性腫瘤的10%左右。
乳酸脫氫酶(LD)酶催化下列反應:
不同方法測出LD結果差異較大,這是因為LD有5種不同的同工酶,每種同工酶的最適反應條件不同。例如同為催化乳酸變?yōu)楸幔琇D1的最適pH為9.8,而LD5的最適pH為8.8。很難找出一個測定血清總LD的最適條件,檢驗醫(yī)師在解釋測定結果時應加以注意。
LD催化反應是無氧糖酵解的最終反應,廣泛存在于人體各組織中,故測總酶臨床意義不大,但LD是由兩種不同亞基(M,H)組成的四聚體,形成5種結構不同的同工酶,其中H型亞基中酸性氨基酸較多,電泳時負電荷多,因此電泳速率較快。按電泳向陽極泳動快慢,分別命名為LD1(H4),LD2(H3M),LD3(H2M2),LD4(HM3)和LD5(M4)。
【組織分布】
LD雖廣泛存在于人體各組織中,但是不同組織中同工酶組成有差異,大致可分為三類:一類以LD1為主,心肌為此類代表,LD可占總酶活性50%以上,此外有紅細胞等。另一類以LD5為主,以橫紋肌為代表,此外有肝臟等。第三類以LD3為主,脾、肺為此類代表。LD主要存在于細胞質(zhì)中,線粒體中未查到。
【生理變異】
血清LD高低和性別關系不大,嬰兒酶活性可達成年人兩倍,兒童和少年活性比成年人高10%-15%,血清LD同工酶目前常用電泳法測定,由于具體方法差異,各學者報告的結果出入較大,但在成年人存在著如下規(guī)律:LD2>LD1>LD3>LD4>LD5,值得注意的是有學者報告,部分正常兒童血中LD1可大于LD2。
【標本的采集、處理和貯存】
由于血小板中也含大量LD,血清中和血漿所測LD有一定差異,一般都選用血清為測定標本,采血后應迅速分離血清,因紅細胞中LD含量比血清高100倍以上,不宜用溶血血清為測定標本。
LD尤其是LD4和LD5與其它酶不同,不是熱變性而是冷變性,在4℃貯存活性下降快于室溫25℃,一般說25℃放2-3天LD活性變化不大,有條件者最好還是在采血后24小時內(nèi)測定,標本應貯存于室溫。
【參考值范圍】
根據(jù)催化反應方向的不同,有兩大類測LD方法,一大類為國際臨床化學協(xié)會(IFFC)推薦方法,以丙酮酸為底物,其參考值范圍為8www.med126.com0-500U/L(37℃);另一大類以乳酸為底物,在我國應用較普遍,其參考值范圍為50-150U/L。
【臨床應用】
LD及其同工酶是臨床上常用酶之一,尤其是LD同工酶和CK-MB是臨床常規(guī)實驗室最常測的兩種同工酶。臨床常用于診斷和鑒別診斷心、肝和骨骼肌的疾病。表7-5是LD及其同工酶在這些疾病時的變化情況。
表7-5 總LD和LD同工酶在疾病的變化
疾病 | 總LD | LD同工酶 | |
AMI | 常測酶中,升高最慢(8-10h),但升高時間最長(5-10d),峰值可達10倍正常上限 | LD1>LD2,并可持續(xù)到兩周(部分病例總LD正常) | |
充血性心衰,心肌炎 | 可升高達5倍正常上限 | LD1>LD2 | |
增 | 巨細胞性貧血 | 可升高達5倍正常上限,治療正確迅速下降 | LD1>LD2 |
病毒性肝炎 | 部分病例可升高達5倍正常上限 | LD5>LD4(部分病例總LD正常 | |
肝硬化 | 常輕度升高 | LD5明顯升高,LD5>LD4 | |
高 | 原發(fā)性肝癌 | 部分病例升高 | LD5明顯升高,LD5>LD4 |
梗阻性黃疸 | 不定 | 常LD4>LD5 | |
肌肉損傷 | 視損傷程度不同而異 | 以LD5升高為主 | |
肌萎縮 | 可高達10倍正常上限 | 以LD5為主 | |
某些惡性腫瘤(白血病,結腸癌……) | 可升高,個別病例高達5倍正常上限 | 以LD3為主,LD3>LD1 | |
變異 | 某些病倒,電泳出現(xiàn)LD6,常顯示預后不佳 |
實用中此酶用于診斷AMI,特別是亞急性AMI。在AMI時,LD由于分子量較大(125000),在常用酶中升高最遲,但其半壽期較長,增高持續(xù)時間可達5-10天,此時其它酶活性已恢復正常,在亞急性AMI診斷上有一定價值?上У氖牵琇D總酶診斷AMI的特異性較差,很多其它疾病,此酶都升高。LD同工酶則不同,診斷特異性可達95%以上,僅次于CK-MB,甚至有學者認為,只要測此二同工酶,不需作其它酶學檢查就可診斷AMI。LD同工酶的高特異性是因為人體各組織器官中LD同工酶的分布情況并不相同,除心肌外,只有少數(shù)器官如紅細胞中的LD是以LD1為主,絕大多數(shù)的AMI患者血中的LD同工酶都可出現(xiàn)LD1>LD2變化,即所謂的“反轉(zhuǎn)”(flip)類型變化,其持續(xù)時間甚至可超過總LD升高時間,達兩周之久。臨床上可見部分患者在恢復期,所有酶活性都降至正常,但仍有“反轉(zhuǎn)”類型的LD同工酶變化,這些患者常有復發(fā)傾向,除AMI和心肌損傷,此種“反轉(zhuǎn)”類型變化還見于溶血性貧血和巨細胞性貧血,但此類疾病在臨床上不難與AMI相區(qū)分。
60年代臨床上曾經(jīng)用過所謂“α-羥丁酸脫氫酶”的測定來診斷AMI。實際上并不存在這種酶,所測的主要是LD1的活性,目前國外已較少測定此酶而改用更精確的測LD同工酶的方法。
其次,LD及其同工酶常用于肝臟疾病的診斷和鑒別診斷,由于肝細胞中主要為LD1,在肝實質(zhì)病變時常出現(xiàn)LD5>LD4,但由于正常血清中LD5含量很少,不少病例就是出現(xiàn)同工酶異常LD5>LD4時,總LD活性仍為正常,故LD同工酶檢查陽性率遠高于總LD,一般在膽道疾患或梗性黃疸早期未累及肝實質(zhì)時,不出現(xiàn)LD5>LD4,仍為LD4>LD5。值得注意的是,在骨骼肌疾病和損傷時,也會出現(xiàn)類似變化,臨床上診斷各型肌萎縮也常測定LD及LD同工酶,早期常為LD5升高,但在晚期LD1和LD2也升高。
惡性腫瘤可由于腫瘤細胞惡性增長和壞死而引起血清LD升高,如轉(zhuǎn)移到肝臟往往伴有LD4和LD5升高,此外一部分腫瘤,如白血病等常有LD3和LD4的增高。
氨基轉(zhuǎn)移是氨基酸代謝中基本生化反應之一,在機體內(nèi)存在著多達60種氨基轉(zhuǎn)移酶,丙氨酸基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)是其中最重要的兩種。
ALT催化下列反應:
AST催化下列反應:
它們都需要磷酸吡哆醛(維生素B4)為輔基,不含磷酸吡哆醛的酶蛋白稱為脫輔基酶蛋白,沒有催化活性。血清除含有有活性的全酶外,還有部分不含磷酸吡哆醛的酶蛋白,如在測定前,先加入足量磷酸吡哆醛,所測血清轉(zhuǎn)氨酶活性常有明顯升高。
AST有兩種受不同基因控制的同工酶分別存在于細胞質(zhì)(c-AST)和線粒體(m-AST)中,而一般認為ALT不存在同工酶,我國學者證實在人組織和血清中也存在類似AST的兩種同工酶,即細胞質(zhì)ALT(c-ALT)和線粒體ALT(m-ALT)。
【組織分布】
AST廣泛存在于多種器官中,按含量多少順序為心臟、肝、骨骼肌和腎,還有少量存在于胰腺、脾、肺及紅細胞中,肝中AST大部分(70%)存在于肝細胞線粒體中。
ALT也廣泛存在于多種器官中,含量最多的不是心臟,而是肝,順序為肝、腎、心、骨骼肌等,與AST相比,在各器官中含量都比AST少,肝中ALT絕大多數(shù)存在于細胞質(zhì)中,只有少量在線粒體中。
【生理變異】
此二酶生理變異較小,性別、年齡、進食、適度運動對酶活性無明顯影響,每天雖有生理性波動,但無統(tǒng)計學意義。
表7-6 ALT和AST在疾病時的變化
疾病 | ALT | AST | AST/ALT |
病毒性肝炎 | 隨不同病期和嚴重程度而異,常明顯升高,可達10-100倍正常上限 | 同ALT,但程度沒有ALT明顯,恢復到正常早于ALT | <1.0 |
重癥肝炎 | 不超過20倍正常上限,出現(xiàn)“肝疸分離” | 增高程度常超過ALT | >1.0 |
肝硬化 | 變化不定,常輕度增高 | 同ALT,但增高程度常超過ALT | >1.0 |
右心衰竭合并肝溢血 | 正;蜉p度升高,個別可高達10倍正常上限 | 增高程度常超過ALT | >1.0 |
梗阻性黃疸 | 變化不足,常不超過5倍正常上限 | 同ALT | 不定,常<1.0 |
Gilbert綜合征 | 無變化 | 無變化 | |
溶血性黃疸 | 無變化 | 無變化 | |
AMI | 正;蜉p度升高 | 明顯升高,與CK和LD相比,無何優(yōu)點 | >1.0 |
心肌炎 | 正;蜉p度升高 | 急性期可輕度升高 | >1.0 |
肌肉損傷 | 正;蜉p度升高 | 可高達2-5倍正常上限 | >1.0 |
肌萎縮 | 明顯上升,可達8倍正常上限 | 同ALT | >1.0 |
【標本的采集、處理和貯存】
紅細胞中AST和ALT分別為血清含量的15倍與7倍,所以明顯溶血標本不宜測此二酶。
宜采用血清為測定標本,此二酶在4℃冰箱中貯存一周,活性無明顯變化,最好不要冰凍,因為在融凍時很容易破壞酶的活性。
【參考值范圍】
一般臨床使用方法中不加入磷酸吡哆醛,其參考值范圍較加入磷酸吡哆醛的為低,ALT為5-40U/L(37℃),AST為8-40U/L(37℃)。
【臨床應用】
根據(jù)此二酶在人體器官中分布情況,臨床醫(yī)師習慣將ALT用在診斷肝臟疾病,測定AST診斷AMI。在AMI時,不論在出現(xiàn)升高時間,還是升高持續(xù)時間,其變化介于CK和LD之間,無特殊價值,隨診斷AMI的新試驗日益增多,國外已建議不用。ALT在AMI時一般不增高或輕度增高,明顯升高常說明有右心衰竭合并肝淤血,m-AST變化比總酶更慢,但其增高程度與壞死病變程度密切相關,是判斷AMI預后的一個很好指標。
目前轉(zhuǎn)氨酶測定主要用于肝膽疾病的診斷和鑒別診斷。ALT是我國目前測定次數(shù)最多的酶,假如能同時測定AST,并計算出文獻上常提到的Deritis比值,即AST/ALT之比,在診斷和鑒別診斷上將是很有用的。
(一)丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)
以前常簡稱GPT,近年來國外多以ALT為此酶縮寫。ALT是我國測定次數(shù)最多的酶,這是因為我國肝炎較多,而肝是含ALT最豐富的器官,且大部分存在于肝細胞的胞質(zhì)中。肝炎時,細胞膜通透性增加,由于肝細胞中ALT濃度約比血清高7000倍,只要有1/1000的肝細胞中的ALT進入血液就足以使血中ALT升高1倍,故此酶是肝損傷的一個很靈敏指標。肝炎時早在黃疸前期就升高,峰值可達數(shù)千單位,為正常上限的百余倍。一般而言在急性肝炎時,血清ALT活性高低與臨床病情輕重相平行,又由于ALT半壽期較長,往往是肝炎恢復期最后降至正常的酶,是判斷急性肝炎是否恢復的一個很好指標。此外在慢性肝炎特別是慢性活動性肝炎ALT也經(jīng)常升高。因此臨床醫(yī)師對急慢性肝炎患者經(jīng)常檢查ALT并據(jù)此診斷和判斷病情。
應注意兩種情況,重癥肝炎時由于大量肝細胞壞死,此時血中ALT可僅輕度增高,臨終時常明顯下降,但膽紅素卻進行性升高,即所謂的“膽酶分離”,常是肝壞死征兆。另一種情況是少數(shù)人血清中ALT長期持續(xù)升高,肝穿無明顯病理改變,預后良好,對此現(xiàn)象目前仍在研究之中。
肝炎時ALT常有明顯變化,但不能反過來認為凡ALT升高者就有肝炎,其它肝膽疾病如膽石癥、膽囊炎、肝癌和肝淤血時也可升高。由于肝臟以外不少器官也含有ALT,因此在AMI、多發(fā)性肌炎、急性腎盂腎炎等患者血中ALT也可升高,但一般而言,這些疾病ALT升高很少超過正常上限10倍,常以400U/L為界,超過此值絕大多數(shù)可診斷為肝炎。但也有例外,有人報告?zhèn)別肝淤血、膽石癥等患者可超過此界,但在這種情況時,ALT變化往往很快,過幾天復查,ALT就可降至400U/L以下。
(二)天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)
以前常簡稱GOT,現(xiàn)多以AST為縮稱,既往認為AST主要存在于心肌中,主要用于診斷AMI。但目前由于AST在AMI時升高遲于CK,恢復早于LD,故診斷AMI價值越來越小,國外不少學者認為診斷AMI,完全可以不測AST。
另一方面肝中AST含量雖低于心肌,但絕對含量(U/mg)仍高于ALT。肝中AST和ALT含量比值約為2.5:1.0。只是由于ALT主要存在于細胞質(zhì)中,AST主要存在于線粒體中,病變較輕的肝臟疾病如急性肝炎時血中ALT升高程度高于AST,但在慢性肝炎,特別是肝硬化時,病變累及線粒體,此時AST升高程度超過ALT。故在國外對疑是肝炎患者常同時測AST和ALT,并計算AST/ALT比值,正常約為1.15,急性肝炎第1、2、3和4周分別為0.7、0.5、0.3和0.2。如比值有升高傾向,應注意有無發(fā)展為慢性肝炎可能,慢性肝炎時可升到1.0以上,肝硬化時可達2.0,此比值對判斷肝炎的轉(zhuǎn)歸特別有價值。
堿性磷酸酶(ALP)是指一組底物特異性很低,在堿性環(huán)境中能水解很多磷酸單酯化合物的酶,需要鎂和錳離子為激活劑。近年為認為ALP真正作用是將底物中磷酸基團轉(zhuǎn)移到另一個含羥基基團化合物上,磷酸乙醇胺有可能是ALP在體內(nèi)作用的底物。
ALP確切的生理作用目前仍不十分清楚,一般認為骨中ALP和骨的鈣化作用密切相關,成骨細胞中的ALP作用產(chǎn)生磷酸,與鈣生成磷酸鈣沉積于骨中。ALP還廣泛存在于肝細胞血竇側(cè)和膽小管膜上、腎近側(cè)曲管刷狀緣和小腸粘膜的微絨毛,據(jù)此推測它可能還與物質(zhì)的吸收和運轉(zhuǎn)過程有關。
各器官的ALP在理化性質(zhì)都有些差異,臨床上長期認為存在著肝、骨、小腸和胎盤等ALP,在病理時還可能出現(xiàn)“高分子”ALP,以及一些和腫瘤有關的變異ALP,如Regan、NagaoALP等。深一步研究發(fā)現(xiàn)這些ALP主要受3個基因位點控制,相應生成3大類ALP,即小腸、胎盤和組織非特異ALP,后者包括臨床上所謂的骨、肝、腎等組織器官,它們的氨基酸結構類似,抗原性無差別,這些酶電泳速率和對不同抑制劑反應差異來自ALP中所含糖基的不同。
【組織分布】
ALP廣泛存在于機體各組織器官中,按每克濕組織ALP含量多少排列,順序為肝、腎、胎盤、小腸、骨等。
【生理變異】
總論中已經(jīng)提到ALP變化與年齡密切相關,簡言之,新生兒ALP略高于成年人,以后逐漸增高,在1-5歲有一次高峰,可達成年人上限2.5-5倍,以后下降,到兒童身長增高期又再次上升,第二高峰在10-15歲之間,可達成人上限4-5倍。20歲后降至成年人值,到老年期又輕度升高,可能與生理性的激素變化有關。
孕婦血清ALP在妊娠3個月即開始升高,9個月可達峰值,約為正常值的2倍,ALP升高可維持到分娩后1個月,升高的ALP來自胎盤,和胚泡壁的細胞滋養(yǎng)層的發(fā)育程度直接相關。
高脂餐后,血清ALP活性升高,尤以血型為O型或B型的分泌型(唾液中可分泌血型抗原者)人群更為突出,增高的ALP多為小腸ALP。
【標本的采集、處理和貯存】
為避免脂肪餐的影響,宜空腹采血,除肝素外,其它常用抗凝劑可與Mg2+作用,引起ALP活性下降。最好用血清為測定標本,紅細胞膜上有ALP,明顯溶血標本會干擾測定結果。
ALP在室溫和冰箱放置后,活性逐漸升高,可增加5%-10%。冷凍血清融凍后,其中活性開始偏低,以后慢慢升高。所以應在采血當日就測定ALP活性。
目前常用的凍干質(zhì)控血清,復溶后ALP活性常有一個活性升高過程,有些制品復溶24小時后,活性可升高50%-100%,使用時應加以注意。
【參考值范圍】
ALP測定結果與所用方法種類和測定溫度密切相關,就是同一底物,因緩沖液不同,其結果可有2-3倍差異,目前國內(nèi)應用較多的方法中以磷酸對硝基酚為底物,2-氨基-2-甲基丙醇為緩沖液,在37℃測定時,成年人參考值范圍為20-110U/L。
ALP在不同年齡人群中有較大差異,在以上有關章節(jié)中已加以論述,解釋結果時必須加以注意。國外文獻指出ALP雖然有較大的人群差異,但是個體間差異很小。有條件應將測定結果與被測者的“正常值”進行比較。
【臨床應用】
ALP早在本世紀30年代就用于臨床,是臨床醫(yī)師非常熟悉的酶之一,在70年代前ALP是世界上臨床測定次數(shù)最多的酶,主要用于骨骼和肝膽系統(tǒng)疾病的診斷和臨床鑒別診斷,可參見下表:
表7-7 堿性磷酸酶在疾病時的變化
(缺)
ALP和骨化過程密切相關,很多骨骼疾病如變形性骨炎(Paget病)、副甲狀旁腺功能亢進、佝僂病、軟骨癥、原發(fā)性和繼發(fā)性骨腫瘤、骨折和肢端肥大癥的患者血中ALP都可升高,尤其是變形性骨炎,增高非常明顯,可達正常上限值的50倍。此病在我國少見,我國常用于早期診斷佝僂病和軟骨病,ALP升高早于血鈣、磷變化以及X線檢查,是一個很靈敏的診斷指標,但應注意骨質(zhì)疏松患者血中ALP一般都在正常范圍內(nèi)。
目前ALP測定主要用于黃疸的鑒別診斷,阻塞性黃疸時血清ALP常早期明顯升高,甚至可達正常上限值的10-15倍,在完全阻塞性黃疸病例中,80%病例血中ALP超過正常上限5倍。一般而言血清ALP持續(xù)低于正常上限值2倍時,阻塞性黃疸可能性較小,肝性黃疸時ALP輕度升高,一般不超過正常上限的2-3倍,約有半數(shù)原發(fā)性肝癌血中ALP升高,升高程度也常較明顯,甚至可達正常上限值的15-20倍。如在無黃疸肝臟疾病人血中發(fā)現(xiàn)有ALP升高應警惕有無肝癌可能。
ALP升高還可見于其它疾病,如急慢性胰腺炎、慢性腎衰、腸梗塞、肺梗塞等疾病,但無太大臨床價值,某些藥物如孕激素、雌激素、胎盤白蛋白等也可引起血中ALP升高。
血ALP下降見于甲狀腺功能低下、惡性貧血和遺傳性堿性磷酸酶減少癥等。
γ-谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶(GGT)是一種底物特異性不高的酶,可作用于一系列含谷氨;幕衔。在體內(nèi)可能催化下列反應:
由于有多個多肽參與反應,歷史上曾命名為γ-谷氨;D(zhuǎn)肽酶,簡寫為GGTP。
本酶為含SH基的糖蛋白,其生理功能尚不十分清楚。Meister認為細胞外游離氨基酸需通過γ-谷氨酰基循環(huán)的一系列生化反應方能進入細胞,位于細胞膜上的本酶起關鍵作用,與組織中氨基酸和肽的分泌吸收,合成過程有關。
不同器官GGT的理化性質(zhì)有差異,用瓊脂糖電泳可將GGT分為四個區(qū)帶。但目前認為控制GGT的基因位點只有一個,上述差異是由于酶蛋白中糖基組成不同而引起。
【組織分布】
人體各器官中GGT含量按下列順序排列:腎、前列腺、胰、肝、脾、腸、腦等。大部分酶與細胞的膜結構結合,例如在肝細胞膽管側(cè)的細胞膜上。雖然此酶在腎臟含量最高,學者相信血清中GGT主要來自肝臟。
【生理變異】
年齡與妊娠與否對GGT影響不大,不似ALP常明顯升高,如同時測此二酶,有助于臨床醫(yī)師判斷肝臟是否有病變。
男性血中GGT含量明顯高于女性,可能與前列腺有豐富的GGT有關。酗酒會引起GGT明顯升高,升高程度與飲酒量有關,診斷疾病時必須排除這一因素。
【標本的采集、處理和貯存】
GGT是一個比較穩(wěn)定的酶,室溫中2天、4℃放1周活性無變化,-20℃可儲存1年,紅細胞中GGT含量很低,溶血對本酶測定干擾不大。
【參考值范圍】
以γ-谷氨酰-3-羧基-4-對硝基苯胺和雙甘肽為底物的動態(tài)法,在37℃測定,成年男性的參考值為7-56U/L,成年女性為0-30U/L。
【臨床應用】
GGT在疾病時的變化可參閱表7-8:
表7-8 γ-谷氨;D(zhuǎn)移酶在疾病時的變化
增高 | 無變化 | |
膽道疾病 | 明顯增高,可達5-30倍正常上限 | 骨疾患 |
(膽石癥、炎癥) | 陽性率高,為85%-93% | 妊娠 |
肝實質(zhì)疾病(肝炎,肝硬化) | 輕度增高,可達2-5倍正常上限 | |
肝癌(原發(fā),繼發(fā)) | 明顯增高且陽性率高 | |
誘導作用 | 輕度升高,停藥后降至正常 | |
(乙醇,苯巴比妥,抗抑郁藥,抗癲癇藥,含雌激素避孕藥 |
GGT測定在我國臨床應用很廣,可能是因為我國肝臟疾病發(fā)病率高,而GGT又是肝膽疾病中陽性率最高的酶。德國內(nèi)科學會通過對13000例肝膽患者調(diào)查,發(fā)現(xiàn)95%病例GGT升高,其次才是ALT,陽性率為83%,第三位是膽堿酯酶,如同時測此三種酶,陽性率可達99%。
膽道疾病如膽石癥、膽道炎癥、肝外梗阻時,GGT不僅陽性率高,而且升高明顯,可高達正常上限的5-30倍,肝臟實質(zhì)疾病如肝炎、脂肪肝、肝硬化時GGT一般只是中度升高(2-5倍),這點有助于肝膽疾病的鑒別診斷。
GGT又是診斷惡性腫瘤有無肝轉(zhuǎn)移的一種很有用的試驗,腫瘤患者如GGT升高常說明有肝轉(zhuǎn)移可能。
當ALP升高時,同時測GGT有助于鑒別ALP的來源,如GGT正常說明此時ALP升高常來自肝外的器官,如骨骼www.med126.com疾病等。
臨床在使用GGT時一定要注意它是一種誘導酶,不少藥物能使血中GGT活性升高,如巴比妥類藥物、抗癲癇的苯妥英鈉、抗抑郁癥的三環(huán)化合物、抗熱解痛類的對乙酰氨基酚可引起GGT升高;抗凝藥香豆素、含雌激素的避孕藥以及治療血脂升高的氯貝丁酯(法脂乙酯)都可引起GGT輕度升高。還有酗酒可使其升高,這些因素限制了此酶的應用價值。醫(yī)師在應用此酶診斷疾病時,必須先除外這些非病理因素引起GGT增高的可能,國外有些國家由于酗酒人多,以致不測或少測此酶。
AMY對食物中多糖化合物的消化起著重要作用。作用于多種糖化合物,如淀粉、糖原等。它不同于植物中的β-淀粉酶,僅作用于多糖化合物的末端,α-淀粉酶可以隨機作用于多糖化合物內(nèi)部的α-1,4葡萄糖苷鍵,產(chǎn)生一系列分子不等的產(chǎn)物:糊精、麥芽四糖、麥芽三糖、麥芽糖和葡萄糖。
AMY是一種需鈣的金屬酶,其最適pH在6.5-7.5之間,鹵素和其它陰離子有激活作用(Cl->Br->NO3->I-)。其分子量較小,約55ku,易由腎臟排出,尿中AMY活性濃度常高于血。
兩個不同基因位點分別控制,并生成兩種結構和抗原性有明顯差異的AMY同工酶:一種由胰腺分泌,習慣上命名為胰腺淀粉酶(P-AMY);另一種主要來自唾液腺,常命名為唾液腺淀粉酶(S-AMY),但并不意味著只有唾液腺產(chǎn)生此種同工酶,其它器官如肺、骨、卵巢和甲狀腺也能生成S-AMY。
【組織分布】
機體中胰腺含AMY最多,由腺泡細胞合成后通過胰管分泌入小腸,唾液腺也分泌大量AMY入口腔開始消化多糖化合物,此外AMY還見于卵巢、肺、睪丸、橫紋肌和脂肪組織中,在某些肺癌和卵巢癌患者中可查到AMY升高,且主要為S-AMY,肝中AMY很少乃至沒有。
【生理差異】
成年人血中AMY與性別、年齡、進食關系不大,新生兒AMY缺乏,滿月后才出現(xiàn)此酶,逐步升高,約在5歲時達到成人水平,老年人AMY開始下降,約低25%。
尿AMY濃度由于受尿液濃縮或稀釋的影響,隨意留尿測定AMY的診斷價值受到一定限制,國外學者多建議留6小時或24小時尿液測其AMY總含量更為可靠。
【標本采集、處理和貯存】
有些實驗室常用血漿作為標本測AMY,這樣可以更快地報告結果。但由于AMY為需鈣酶,大多數(shù)常用抗凝劑都將抑制AMY活性,還是以血清為標本較好。收集標本時必需注意避免唾液的污染,否則將引起假陽性。
AMY是一種很穩(wěn)定的酶,室溫中一周,4℃幾個月酶活性都無變化。
【參考值范圍】
國內(nèi)大多數(shù)實驗室仍使用蘇木杰(Somogyi)的碘-淀粉呈色法,由于各實驗室所用水解淀粉來源不同,不同實驗室所測結果有所差異,但大多數(shù)血AMY都在200蘇氏單位以下。
愈來愈多臨床實驗室使用人工合成基質(zhì),在自動生化分析儀上測定AMY,但目前尚無成熟的AMY推薦法,不同廠家出的試劑盒由于所用基質(zhì)不同,結果很難一致,其參考值范圍可參考各廠家說明書。
【臨床應用】
臨床上測定血清AMY主要用于診斷急性胰腺炎,此酶常在腹痛后2-12小時升高,20-30小時達到高峰,一般為正常上限值的4~6倍,最高可達40倍。此值的高低和疾病預后關系不大,但此值愈高,急性胰腺炎的可能性就愈大,約在3-4天內(nèi)AMY活性恢復正常。急性胰腺炎時尿AMY也增高,且持續(xù)時間更長,但由于尿濃度還受尿液濃縮稀釋影響,很難定出正常和病理界限,定時收尿測排泄AMY總量,結果雖較可靠但收集麻煩。國外學者認為測尿AMY診斷價值很小。臨床醫(yī)師有時要求測胸水或腹水中AMY活性,如顯著升高說明此時急性胰腺炎病變累及胸、腹腔。
診斷急性胰腺炎時必需與其它急腹癥相鑒別,可惜的是此時AMY也有不同程度升高,一般說來不超過正常上限的4倍或者500蘇氏單位。此值常用作診斷急性胰腺炎的判斷值,但也不是絕對的,個別急腹癥患者AMY可超過此值,甚至達到2000蘇氏單位。
唾液腺疾病如腮腺炎患者血AMY也可升高,但臨床上不難鑒別,且主要為S-AMY升高,有別于胰腺炎以P-AMY升高為主。
國外報道在1%-2%人群中可出現(xiàn)巨淀粉酶血癥,血中AMY和免疫球蛋白(IgG或IgA)形成大分子的復合物,臨床化驗特點為血中AMY持續(xù)升高,尿中AMY正;蛳陆怠_M一步檢查可發(fā)現(xiàn)血中AMY分子量增高,此現(xiàn)象不和具體疾病有關,增高者也多無臨床癥狀,注意應與病理性AMY升高相區(qū)分。
酸性磷酸酶(ACP)是一組作用類似堿性磷酸酶的酶,不同點是最適pH偏酸,從pH4.5-7.0。
本酶生理作用還不十分清楚,主要存在于細胞的溶酶體中,是溶酶體的標記酶之一,推測此酶參加細胞中的分解代謝。
目前發(fā)現(xiàn)有4個不同的基因位點生成4類不同的同工酶,第一個基因位點生成前列腺ACP,其它組織僅有微量存在,有特異抗原性,用免疫學方法很易與其它ACP分開;第二個基因位點生成為溶酶體ACP,存在于細胞的溶酶體中;第三個基因位點生成為紅細胞ACP,實際上不僅存在于紅細胞中,還廣泛存在于細胞質(zhì)中;第四個基因位點生成ACP存在于破骨細胞和一些吞噬細胞,如肺泡的巨噬細胞,病理時還存在于高雪細胞和白血病的“毛細胞”中。
【組織分布】
它幾乎存在于體內(nèi)所有細胞中,雖然在細胞質(zhì)中可找到ACP,但主要在于溶酶體,ACP主要組織來源是前列腺、紅細胞和血小板。正常男性血清中1/3和1/2ACP來自前列腺,其余部分和女性血中ACP可能來自血小板或破骨細胞。
【生理變異】
男女性血中ACP含量無差異,新生兒ACP活性與成人相似,出生后1個月中血清酶活性甚高,然后隨年齡的增長而逐漸下降,青春期又可出現(xiàn)一活性峰值,至20歲降至成人水平。
【標本的采集、處理和貯存】
常用抗凝劑抑制ACP活性,以血清為測定標本較好。
ACP是常用酶中最不穩(wěn)定的一個,尤其在37℃和偏堿性時滅活更快,此時放置1小時,酶活性可喪失50%,如將pH降至6.5以下,酶比較穩(wěn)定。最簡單方法可按1ml血清加入10%醋酸20μl酸化,此時酶在常溫可穩(wěn)定1天,4℃3天,-20℃穩(wěn)定幾個月。
【參考值范圍】
不同方法參考值也不同,國外多推薦使用磷酸麝香草酚為底物的方法,因為前列腺ACP對此底物親合度高,測定結果基本能反映ACP含量高低,此法參考值范圍為0.5-1.9U/L,男女無差異。
【臨床應用】
主要用于論斷前列腺癌,由于酶不穩(wěn)定,測定困難,目前正被其它前列腺癌標記物如前列腺特異抗原(PSA)所取代。