第五章 诊断酶学(1)

第五章第五章 诊断酶学诊断酶学 本章考点： 1.血清酶 （1）分类、生理变异与病理生理机制 （2）酶活性与酶质量测定方法及其评价 （3）同工酶及其亚型测定的临床意义 2.血清酶活性检测技术 （1）酶活性概念和表示方法 （2）酶活性测定方法分类、原理、优缺点及应用 （3）影响酶作用的因素 （4）工具酶的概念、代谢物测定中常用的指示反应 3.常用血清酶及同工酶测定的参考值及临床意义 （1）肌酸激酶及同工酶和其亚型 （2）乳酸脱氢酶及同工酶 （3）氨基转移酶及同工酶 （4）碱性磷酸酶及同工酶 （5）谷氨酰基转移酶及同工酶 （6）淀粉酶及同工酶 （7）酸性磷酸酶及同工酶 4.代谢物酶法测定 第一节第一节 血清酶血清酶 一、血清酶的分类一、血清酶的分类 根据酶的来源及其在血清中发挥催化功能的情况，可将血清酶分为两大类。 （一）血浆特异酶 在血浆中发挥特定催化作用的酶。如凝血酶、胆碱酯酶（CHE）、脂蛋白脂肪酶、铜氧化酶等。 它们大多数在肝内合成，在血浆中的浓度甚至超过器官细胞内浓度。有的可以作为肝功能试验的一部分。 血浆特异酶活性的改变，除了反映血液功能外，还反映来源器官的功能。 （有少部分酶在细胞合成后分泌到血液中行使其功能，如凝血因子及有关的纤溶因子。它们以酶原状态 分泌人血，在一定的条件下被激活，引起相应的生理或病理变化。） （二）非血浆特异酶 在血浆中浓度很低，且无功能，分为两种。 1.分泌酶： 来源于消化腺或其他外分泌腺的酶。如 -淀粉酶（AMY）、前列腺酸性磷酸酶（ACP）、脂肪酶 （LPS）、胃蛋白酶原、胰蛋白酶原 、ALP 等。 正常体液中外分泌酶活性低而稳定，不发生催化作用。 在血液中的浓度和其分泌腺体的功能活动和疾病有关，来源增加或排泄受阻时，血浆中此类酶活性增高。 例如，急性胰腺炎时，血淀粉酶就会升高。 2.代谢酶：（细胞酶） 在细胞内发挥催化功能的酶。正常时这些酶存在于组织细胞中，血浆中酶活性很低。细胞内、外浓度差 异悬殊。 当酶来源的组织细胞发生病变，细胞膜通透性增加或细胞坏死时，细胞内酶大量进入血浆，导致血浆酶 活性显著增高。其下降的临床意义很少。 这一类酶临床应用较多，如转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶等，它们在肝病、心脏疾病时都可能出现变 化。 二、血清酶生理变异及其病理生理机制二、血清酶生理变异及其病理生理机制 （一）血清酶生理变异 除病理因素外，有不少生理因素可以影响血清酶测定数值，这些变化无临床病理意义。 1.性别：大多数酶无性别差异，只有少数酶如 CK 和 GGT 存在明显差异，CK 和 GGT 都是男性高于女性， 因此不能以一个参考值作为判断标准。 2.年龄：不少酶在儿童期和成人时活性不同，例如新生儿的 CK 和 LD 活性常为成人的 23 倍，以后逐 渐降低，到一定年龄和成人一样。变化最明显的酶是和骨的生长发育有密切关系的碱性磷酸酶。有些酶在进 入老年期也可能有变化，如 ALP 和 GGT 到老年时可能有轻度升高。 3.进食：多数酶不受进食影响，但酗酒可引起 GGT 明显升高。 4.运动：剧烈运动可引起血清中多种酶升高，升高程度和运动量、运动时间以及是否经常运动有关。升 高的酶多为肌肉中含量丰富的酶，如 CK、LD、AST 等。 5.妊娠与分娩：妊娠时有许多生理变化，也可出现一些酶升高，如妊娠时 ALP（因有胎盘 ALP 同工酶） 升高，分娩时可能有 CK、CK-BB、LD 升高。 （二）血清酶病理改变机制 疾病时，影响血清酶的因素很多，主要机制如下： 1.酶合成异常： 血浆特异酶大多数是在肝合成，当肝功能障碍时酶浓度常下降。如血清胆碱酯酶活性在有肝功能障碍时 可下降。 由于酶基因变异也可引起特定酶减少或消失，如肝-豆状核综合征患者血中铜氧化酶活性可明显下降。 如有骨细胞增生时，血中 ALP 可上升。 此外恶性肿瘤，应用某些药物，也可引起相应的血清酶变化。 2.细胞酶的释放： 是疾病时大多数血清酶增高的主要机制，影响细胞酶释放的主要原因有： （1）细胞内、外酶浓度的差异： 非血浆特异酶在细胞内、外浓度可差千倍以上，只要有少量细胞受损伤，酶从细胞中释出，就可使血液 中酶明显升高； （2）酶在细胞内的定位和存在的形式： 胞质中游离的酶如 ALT、LD 最容易释放人血，而在亚细胞结构中的酶则较难释放出来，特别是线粒体酶， 如肝细胞中的 AST 常需细胞出现坏死病变时才能释放人血； （3）酶蛋白分子量的大小： 酶释放的速度大约和分子量成反比，此因素对酶在血液出现时间的影响大于对酶浓度高低的影响，例如 LD 分子量大于 CK，而当有心肌梗死时，LD 在血液中升高的时间就晚于 CK。 3.酶在细胞外间隙的分布和运送： 细胞中酶有三种途径进入血液： 血管内皮细胞和血细胞的酶直接进入血液； 酶可同时进入血液和组织间隙，后者再入血； 酶大部分进入组织间隙后再入血。 这些因素都会影响酶进入血液的时间和升高的程度。 4.血液中酶的清除： 不同疾病和不同的酶从血液中清除的时间和机制不同，同一疾病不同酶恢复正常的时间也不一样，这和 第 3 页 酶的半寿期以及一些其他因素有关。 第二节第二节 血清酶活性检测技术血清酶活性检测技术 一、酶活性测定的基本知识一、酶活性测定的基本知识 酶测定包括酶量测定和酶活性测定。 酶在体液中含量极微，仅为 ng/L 水平，测定酶量十分困难。因此临床上大都采用酶活性测定，以酶活 性间接表示酶量。 （一）酶活性的概念与表示法 1.概念： 酶活性指酶催化反应的能力即酶促反应速度。反应速度是指在规定条件下单位时间内底物的减少量或产 物的生成量。 2.表示方法： 酶活性的大小通常以酶单位数表示。 （1）酶的国际单位 在实验规定的条件下（温度、最适 pH、最适底物浓度时），在 1 分钟内催化 1mol 底物发生反应所需 的酶量为 1 个酶活力国际单位（U）。 （2）Katal（催量）： 即每秒钟转化 1 个摩尔底物（mol /s）的酶量。 国际单位和 katal 间换算关系如下： 1U1mol / min 110-6 / 60s 16.67nkatal （二）酶活性单位的计算 计算酶活性单位之前，按照酶单位定义确定物质量、体积和时间的单位，然后进行计算： 酶单位/升= 如果采用分光光度法，并知产物或底物的摩尔吸光系数，可变换为： 为摩尔（线性）吸光体系（Lmol-1cm-1） A 为吸光度变化 v 为标本体积（ml） V 为反应体系体积（ml） L 为管径（cm） 在实际测定中后面几项皆为常数，用 K 表示，叫做酶活力浓度测定转化因子： 常数 K 值设置： 在测酶时，常数 K 值的选择是很重要的。比值过高虽然测定的线性范围较宽，但重复性差，反之，虽然 精密度好，但线性窄。 K 值设置的出发点应是测定酶的判断值或参考值上限，应保证这些值测定的可靠，所以转氨酶的常数 K 一般在 3000 左右。 （三）酶促反应进程 能够真正代表酶活性大小的是线性期的酶促反应速度，即酶促反应初速度。 酶活性测定时首先要确定线性期，在此期测定反应速度才能准确代表酶活性。 二、标本采集要点二、标本采集要点 在实验室测定酶之前，标本要经过采集、分离血清和储存等一系列处理过程，而酶在血中是处于一个动 态变化过程，血液离开体内后，会有一定变化。因此在其中任何一个阶段处理不当，都有可能引起测定值变 化。 1.不能溶血：因大多数酶在血细胞中的含量比在血浆中高得多。如 LDH 高 150 倍，ALT 高 7 倍。 2.及时分离血细胞：防止血细胞内酶大量进入血浆； 3.及时测定：防止酶蛋白变性； 4.尽量用血清标本：防止某些抗凝剂对酶的抑制作用；（除非测定与凝血或纤溶有关的酶） 5.有些标本不能冷冻：有的酶在低温下不稳定。 常用酶如 ALT、AST、ALP、CK、GGT、和 AMY，冷冻保存在 10 个月活性变化不大。但有些酶如 LD 在融冻 时被破坏，LD 在低温反而不如室温稳定，即所谓的“冷变性”。 采血后如不及时将血清和血凝块分离，血细胞中酶同样可以透过细胞膜进入血清，所以采血后 12 小 时实验室必须及时离心，分离血清。 一般都不采用血浆而采用血清作为测定标本。大多数抗凝剂都在一定程度上影响酶活性。 酶蛋白不稳定，易失活。大部分酶在低温中比较稳定，分离血清如不能及时测定，应放冰箱保存。 三、酶的测定三、酶的测定 （一）酶活性测定方法 1.按反应时间分类法： 20 世纪 50 年代以前大都使用固定时间法。这种方法是以酶催化反应的平均速度来计算酶的活性，现多 已不用。50 年代中期开始采用连续监测法。这种方法用自动生化分析仪上完成，可以测酶反应的初速度， 其结果远比固定时间法准确，在高浓度标本尤为明显，但本法也受到反应时间，反应温度，试剂等的影响， 应加以注意。 （1）定时法：（两点法） 通过测定酶反应开始后某一时间段内（t1 到 t2）产物或底物浓度的总变化量来求取酶反应初速度的方 法。其中 t1 往往取反应开始的时间。 酶与底物在一定温度下作用一段固定的时间，通过加入强酸、强碱、蛋白沉淀剂等，使反应完全停止 （也叫中止反应法）。加入试剂进入化学反应呈色测出底物和产物的变化。 该法最基本的一点是停止反应后才测定底物或物的变化。 优点：简单易行，对试剂要求不高。 缺点：难保证测定结果的真实性。 难以确定反应时间段酶促反应是否处于线性期。随着保温时间的延续，酶变性失活加速。 （2）连续监测法：又称为动力学法或速率法、连续反应法。 在酶反应过程中，用仪器监测某一反应产物或底物浓度随时间的变化所发生的改变，通过计算求出酶反 应初速度。 连续监测法根据连续测得的数据，可选择线性期的底物或产物变化速率用于计算酶活力。 第 5 页 因此连续监测法测定酶活性比定时法更准确。 实际工作中，采用工具酶的酶耦联法已经成为应用最广、最频繁测酶活性浓度的方法。 （3）平衡法：通过测定酶反应开始至反应达到平衡时产物或底物浓度总变化量来求出酶活力的方法， 又叫终点法。 2.按检测方法分类法： 分光光度法；旋光法；荧光法；电化学方法；化学反应法；核素测定法；量热法。 （二）酶质量测定法 利用酶的抗原性，通过抗原、抗体反应来直接测定酶的质量，直接用质量单位 ngml、gL 来表示 酶含量的高低。 免疫学方法与测定活性方法相比，其优点是灵敏度和特异性高，不受体液中其他物质的影响，特别是抑 制剂和激活剂的影响，当血液中有酶抑制剂存在，或因基因缺陷，合成了无活性的酶蛋白时，可以测出灭活 的酶蛋白量，有利于疾病诊断和科学研究。如肌酸激酶同工酶 MB（CKMB）质量测定较活性测定对疾病的诊 断价值高。 四、酶活力测定的影响因素（酶反应动力学）四、酶活力测定的影响因素（酶反应动力学） 大多数酶促反应是可逆反应，酶反应动力学中所指速度是反应的初速度。 影响酶活性的因素包括底物的浓度、酶反应的最适 pH、最适温度、酶的抑制作用，另外还包括试剂中 表面活性剂的作用等因素。 （一）底物浓度的影响： 在检测试剂中底物浓度、辅因子、活化剂、变构剂的种类和浓度均对酶的测定至关重要。其中以底物的 种类和浓度最为重要。 底物浓度的影响不是简单的直线关系，米氏方程描述了底物浓度对酶促反应速度的影响。 1.米氏方程： 当S m 当底物浓度足够大，反应速度不再受底物浓度影响，反应速度达到最大反应速度，是零极反应。所以检 测酶活性时，要保证有足够的底物浓度。 2.Km： Km 值为反应速度相当于最大反应速度一半时的底物浓度。Km 值是酶的特征常数之一，只与酶的性质有 关，而与酶浓度无关。 Km 反映酶与底物的亲合力 Km 值越大，酶与底物亲合力越小，反应速度越慢。底物浓度的影响主要是两 个方面即底物的种类和浓度，两者都与 Km 有关。 （1）如果所测的酶专一性不强，可作用于多种底物，Km 最小的是酶的最适底物。（生理底物）在临床 测定酶活性时，应选 Km 最小的底物，有利于降低试剂成本和防止底物难溶。 （2）选择适宜的底物浓度 由米-曼氏方程计算得出，底物浓度范围设计在 1020Km，初速度可达最大速度的 90%95%。 举例： 已知 Km，求使反应速度达到 95%Vmax 的底物浓度。 （以上介绍的米氏方程式只能适应用于单一底物的酶。） 习题 4.对于单底物酶促反应，当底物浓度 S 小于酶的米氏常数 Km 时，反应速度的变化为 A.反应速度最大 B.反应速度随底物浓度增加而加快 C.增加底物浓度反应速度不受影响 D.反应速度随底物浓度增加而减慢 E.酶促反应呈零级反应 答疑编号 500727050201 正确答案B （二）反应体系的最适 pH、缓冲液的种类和浓度： 1.pH 影响 pH 可以影响酶与底物的亲和力，也影响酶的稳定。测定酶活性浓度时一定要选择在最适 pH。多数酶的 最适 pH 在 58 之间。 最适 pH 时酶反应速度最大，测定灵敏度最高；要使 pH 值保持稳定在测定酶活性时 要使用缓冲液。 2.缓冲液 依据缓冲液对酶活性的影响可将缓冲液分为活性缓冲液、惰性缓冲液和抑制缓冲液三大类。缓冲液的离 子强度也影响着酶的活性，一般选择与生理环境或体液比较接近的离子强度。 理想的缓冲液应具备以下条件： （1）有足够的缓冲容量：缓冲液的 pKa 与最适 pH 越接近，缓冲容量越大。有酸碱的产生或消耗的酶促 反应，对缓冲容量的要求更高。 （2）纯度高，不含有抑制酶活性的杂质。 （3）温度依赖性小，受温度波动 pH 变化小。 （4）尽量选择活性缓冲液或惰性缓冲液。 （5）对酶有稳定作用。 （三）温度的控制： 温度对酶活性影响有双重性。 一般说来在 2535之间随温度升高酶促反应加快。酶的 Ql0 值约在 1.52.5。 第 7 页 Ql0 值即温度增加 l0化学速度的变化率。 温度继续升高可使酶变性，反应速度下降。在最适温度时，反应速度最快。 不同的温度酶反应的速率不同，可直接影响测定结果。为保证最适温度要在恒温条件下进行，温度波动 要控制在1。 37是目前使用最广泛的测定酶催化活性的温度。目前在常规实验室中广泛使用半自动全自动生化分析 仪，有高效率的恒温系统，使反应系统很快升温并维持在 37，可避免温度差异引起的误差。 （四）其他因素 1.辅助因子：在酶活性测定时，要保证辅基或辅酶的供给。 2.激活剂：在酶活性测定时，要满足酶对激活剂或表面活性剂的需要。如 Cl-是淀粉酶的激活剂，N-乙 酰半胱氨酸时是 CK 检测的激活剂。 3.抑制剂：使酶活性降低，在测定酶活性时，应避免抑制剂的影响。 使酶活性降低或丧失的物质称为抑制剂。抑制分为竞争性抑制和非竞争性抑制，在酶活性测定过程中， 应尽量避免抑制剂存在。但在有的反应体系中，加入竞争性抑制剂可以提高工具酶的米氏常数。 为了减少上述诸多因素对酶催化活性浓度的影响，国际临床化学学会（IFCC）推荐采用具有量值溯源的， 互换性好的标准物质用于血清酶催化活性浓度的测定的校正。目前，IFCC 已经公布了包括 ALT，AST，ALP，GGT，CK，LDH，Amylase 在内的数个常用酶测定的参考方法，该参考方法主要应用于酶学 测定参考实验室，对厂家的试剂进行溯源性考核。 综上所述，根据酶的特性及定量原理，测定酶活力时，必须注意以下几点： （1）酶促反应过程中，只有最初一段时间内反应速度与酶活性成正比，随着反应时间的延长，反应速 度即逐渐降低。 （2）要规定一定的反应条件，如时间、温度、pH 等，并在酶测定过程中保持这些反应条件的恒定，如 温度不得超过规定温度的1，pH 应恒定。 （3）配制的底物浓度应准确且足够大，底物液中应加入不抑制该酶活力的防腐剂并保存于冰箱中，以 防止底物被分解。 （4）标本要新鲜，由于绝大多数酶可因久置而活力降低，标本如无法及时测定，应保存于冰箱中。用 血浆时，应考虑到抗凝剂对酶反应的影响。有些酶在血细胞、血小板中的浓度比血清高，为此在采血、分离 血清时，应注意防止溶血和白细胞的破裂。 （5）在测定过程中，所用仪器应绝对清洁，不应含有酶的抑制物，如酸、碱、蛋白沉淀剂等。 五、工具酶及其指示反应五、工具酶及其指示反应 （一）工具酶的概念： 作为试剂用于测定酶活力或化合物浓度的酶称为工具酶。对于底物或产物不能直接测定或难于准确测定 的酶促反应，采用酶耦联法测定。 最简单的酶耦联反应： A：底物 B：待测酶产物（不能直接测定） C：代表指示酶产物（可以直接测定） Ex：待测酶 Ei：代表指示酶 Ex 是所要测定的酶，A、B 二物质分别为其底物和产物，对此二物质变化，无法直接监测，此时可加入 其他酶，其底物为 Ex 的产物 B，其反应产物 C 可直接监测，这样通过第二个酶反应有可能推测出第一个酶 的活性浓度，外加的第二酶称为指示酶 Ei。 酶耦联反应与一般酶反应的一个重要区别处是有一个明显的延滞期。酶耦联反应一开始存在着底物 A， 不存在指示酶的反应，随着产物 B 的出现和增加，指示酶反应随之加快，Ex 和 Ei 反应速度相等，也就是达 到稳态。从酶反应开始至稳态期间，指示酶反应较慢且不稳定，称为延滞期。显然这期间指示酶反应速度不 能代表测定酶量多少。设计或选择酶测定方法时，如果用酶耦联法，延滞期越短越好，测定时间一定要避开 此期。 由于工具酶所催化的反应必须在中间产物浓度很低的条件下进行，并且将很快转变为最终产物，反应体 系中不应有中间产物堆积，否则将导致误差。 如果一些酶反应找不到合适的指示酶与其直接耦联，此时往往可以加入另一种酶，将两者连接起来，模 式如下： 将这种联接的酶称为辅助酶（Ea）。个别情况可能使用两种乃至两种以上的辅助酶。 指示酶和辅助酶都是工具酶。 例如要测定 ALT 活性 检测 340nm 吸光度的改变测得 ALT 活性。 在这里 ALT 为待测酶，LDH 为工具酶，它的作用相当于试剂。 （二）指示反应 1.耦联的脱氢酶及其指示反应 NADH（NADPH）+或 NAD（NADP） NAD（P）+是由维生素 PP（烟酰胺）参与构成的辅酶，是体内最常见的脱氢酶的辅酶。 常用的酶：乳酸脱氢酶（LD）、苹果酸脱氢酶（MD）、谷氨酸脱氢酶（GLD）和 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 （C-6-PD）。 催化的反应： P + NAD（P） H + H+PH2 + NAD （P）+ NAD（P）H 的特征性光吸收在 340nm，可以通过分光光度计测定 340nm 光吸收的增加或减少表示酶活性。 另外可用 365nm 波长紫外光激发 NAD（P）H，使其在 460nm 发射强烈荧光加以测定。 （二）耦联 H202的工具酶及其指示反应 有些酶作用于底物时，可使其氧化产生 H2O2,后者在 POD 的作用下使色素原氧化显色进行测定。 葡萄糖氧化酶、尿酸酶、甘油氧化酶、胆固醇氧化酶等工具酶分别用于葡萄糖、尿酸、甘油、胆固醇的 测定，（代谢物浓度测定）可使相应底物被氧化，生成 H202，H202可通过下列指示反应来检测。 1.使单一的色素原显色： 色素原是一种无色的色素前身，在过氧化物酶（POD）存在下被 H202氧化后可生成有色的色素。 如临床测碱磷酶： 2.使成对的色素原显色： 必须有两个色素原共同存在，再在过氧化物酶（POD）的催化下生成色素。如酚和 4-氨基安替比林作用， 生成红色色素。 最常用的是 Trinder 反应 六、同工酶和亚型测定的临床意义六、同工酶和亚型测定的临床意义 同工酶是指其分子组成及理化性质不同但具有相同催化功能的一组酶。 第 9 页 同工酶是一个复杂的生物现象，至今在分类、概念上还有许多问题需要进一步研究，但在临床应用上， 对疾病的诊断和鉴别诊断都是很有帮助的，可以把同工酶理解为一个包括有多种能催化相同生化反应的酶族， 在这一族中虽然都催化相同的生化反应，但各个同工酶在理化性质上有差异，因此可以根据同工酶的差异用 各种物理、化学方法将其分离测定。 从根本上说，这些差异和酶蛋白结构有关，这些结构差异又可引起酶蛋白抗原性的变化，因此现在利用 免疫原理来测定同工酶的方法有了很大发展，并用之于临床。 1.构成：一般由多亚基构成，亚基不同组合方式构成不同形式。 例如：乳酸脱氢酶（LDH1 LDH5）由 H 亚基和 M 亚基构成的四聚体 2.分布特点： （1）明显的组织器官特异性； （2）细胞内定位不同； （3）有些同工酶在不同发育阶段类型不同。 3.临床应用： （1）可根据同工酶的变化来推测受损的组织或器官。 因同工酶的分布具有器官特异性、组织特异性和细胞特异性，可以较为准确地反映病变器官、组织和细 胞的种类及其功能损伤的程度。 如心肌有损伤时虽然可有总 LD 活性上升，但诊断意义不大，如果 LD1 活性上升，且 LD1LD2 则说明有 心肌疾病，如果在此基础上还出现 LD5LD4 则说明在心肌损伤的同时并伴有肝的损伤，例如右心衰引起肝淤 血的状况。 （2）可判断某些疾病的程度和预后 有一些同工酶在细胞内定位不同，线粒体中有些酶的性质和结构与胞质中同工酶有明显差异，有临床意 义。用的较多的是线粒体 AST，此酶较难进入血清，但当肝病变严重、细胞坏死时，线粒体同工酶可进入血 中使其升高，对判断疾病的程度和预后都有帮助。 有些同工酶在从组织进入体液后，可进一步分化为几个不同的类型，即所谓同工酶亚型。CKMB 的亚 型有 MB1、MB2，CK-MM 的亚型有 MM1、MM2、MM3。这些亚型对心肌梗死的诊断和溶栓效果的判断都优于 CK- 总酶和同工酶。所以，同工酶和同工酶亚型的临床应用还是很有发展前途的。 第三节第三节 常用血清酶和同工酶测定的临床意义常用血清酶和同工酶测定的临床意义 一、肌酸激酶（一、肌酸激酶（CKCK） （一）连续监测法测 CK CK 是由两种不同的亚基 M 和 B 组成的二聚体，正常人体中有三种同工酶， CK-BB（CK1）：主要存于脑组织、前列腺、肠、肺、膀胱、子宫、胎盘及甲状腺中； CK-MB（CK2）：主要存于心肌； CK-MM（CK3）：主要存于肌肉组织。 CK 作用后生成的磷酸肌酸含高能磷酸键，是肌肉收缩时能量的直接来源。 1.原理 本法采用酶耦联反应测定 CK 活性浓度。 在 340nm 监测 NAD（P）H 的生成量，可计算出 CK 的活性浓度。 2.生理变异 年龄、性别和种族对 CK 含量都有一定影响。新生儿 CK 常为正常成年人的 23 倍。CK 含量和肌肉运动 密切相关，其量和人体肌肉总量有关，男性参考值高于女性可能与这点有联系。白种男性 CK 均值为黑种人 的 66%，可能与种族有关，但也不排除两个人种之间体力劳动的差别。 3.参考值：男性 38174UL（37）；女性 26140UL（37）。 4.临床意义 （1）CK 主要用于心肌梗死的诊断 心肌梗死发生后 24h 此酶即开始升高，1248h 达最高峰值，可高达正常上限的 1012 倍，在 24 天降至正常水平。此酶对诊断心肌梗死较 AST、LD 的阳性率高，特异性强，是用于心肌梗死早期诊断的一项 较好指标，同时对估计病情和判断预后也有参考价值。应注意测定时受样品溶血情况的影响。 病毒性心肌炎时 CK 也有升高。 （2）肌营养不良症、皮肌炎、骨骼肌损伤等也可致 CK 升高； （3）脑血管意外、脑膜炎、甲状腺功能低下等疾病及一些非疾病因素如剧烈运动、各种插管及手术、 肌肉注射冬眠灵和抗生素等也可能引起 CK 活性增高； （4）甲状腺功能亢进，长久卧床者总 CK（主要为 CK-MM）可下降。 表 3-5-1 常见疾病的血清总 CK 和 CK 同工酶变化 疾病 总 CK CK 同工酶 急性心肌梗死 常用酶中升高最早 （48h），24h 达峰值，23d 恢复正常，中度升高 确诊心梗试验之一，大于总 酶的 6%有意义，23d 恢复正常 心肌炎肌肉损伤（挫伤、手 术、肌注、剧烈运动等） 急性期轻度升高，可达 5 倍 正常上限，升高程度和操作程度 相关，严重者可达 10000U/L 以 上，肌注仅轻度升高，一日内恢 复正常 CK-MB 可增高，CK-MM 升高 为主，CK-MB/CK 活性比LD2，可持续两周 充血性心衰，心肌炎 可高于正常上限 5 倍 LD1LD2 病毒性肝炎 部分患者可高于正常上限 5 倍 LD5LD4 肝硬化 轻度升高 LD 明显升高 LD5LD4 原发性肝癌 部分病例升高 同上 梗阻性黄疸 不定 常 LD4LD5 肌肉损伤 视损伤程度而异 以 LD5 升高为主 恶性肿瘤 可升高 以 LD3 为主 LD3LD1 （二） 琼脂糖电泳法测定 LD 同工酶 1.原理： LD 同工酶在一定的电泳条件下在支持物上被分离后，以乳酸钠为底物，NAD+作受氢体，LD 催化乳酸脱 氢生成丙酮酸，同时使 NAD+还原成 NADH，NADH 将氢传递给酚嗪二甲酯硫酸盐（PMS），PMS 又将氢传递给氯 化碘代硝基四氮唑盐（INT），使其还原成紫红色甲臜化合物。当有 LD 活性的区带存在即显紫红色，颜色深 浅与酶活性成正比，用光密度扫描仪扫描区带定量。 2.临床意义： 按 LD 同工酶在组织中的分布可将其分为三类。一类以心肌为代表，主要含 LD1，活性占该组织的一半 以上，肾、胰、膈肌与红细胞次之；另一类以肝脏为代表，含 LD5 为主，其 LDs 占该组织总活性的 50%以上， 皮肤、骨髓、关节滑液、白细胞、血小板次之；再一类是以肺、脾为代表，含 LD3 为主，脑、肠、淋巴结与 内分泌腺等次之。 在成年人存在着如下规律：LD2 LD1 LD3 LD4 LD5，值得注意的是有学者报告，部分正常儿童 血中 LD1 可大于 LD2。 （1）急性心肌梗死发作后早期，血清中的 LD1 和 LD2 活性均升高，而 LD1 升高更早，更明显，可致 LD1LD2 比值增高。 （2）活动性风湿性心肌炎、急性病毒性心肌炎及某些溶血性疾病，如镰形细胞贫血，恶性贫血等，肾 坏死、假性肥大性肌营养不良等，LD1 及 LD2 的活性也升高。 （3）当急性肺部病变、白血病、胶原病、心包炎、病毒感染等 LD2 及 LD3 增高。而恶性病时，LD3 也 常增高。 （4）肝炎、急性肝细胞损害及骨骼肌损伤时 LD5 常常增高。而当心肌梗死并发充血性心力衰竭时，LD5 也可升高。 习题 7.下列关于乳酸脱氢酶叙述错误的是 A.细胞中 LDL 含量比血清高 100 倍 B.标本宜存在 4 C.LDH 同工酶和 CK-MB 联合检测可用于助诊急性心肌梗死 D.LDH 有五种同工酶，每种同工酶最适反应条件不同 E.LDH 主要存在于细胞质中 答疑编号 500727050302 正确答案B 三、连续监测法测定血清丙氨酸氨基转移酶（三、连续监测法测定血清丙氨酸氨基转移酶（ALTALT） 体内有 60 多种氨基转移酶，ALT 和 AST 是其中最重要的两种。 AST 有两种同工酶，分别存在于细胞质（c-AST）和线粒体（m-AST），ALT 绝大多数在细胞质内，可能 有极少量在线粒体中。ALT 和 AST 在于体内多种器官和组织中，以含量从多到少为序，AST 为心脏、肝、骨 骼肌和肾等；ALT 为肝、肾、心、骨骼肌等。 （一）原理 在 340nm 处连续监测吸光度下降速率，计算出 ALT 活性浓度。 （二）生理变异 此酶生理变异较小，性别、年龄、进食、适度运动对酶活性无明显影响，每天虽有生理性波动，但无统 计学意义。 （三）参考值：成人AST。肝炎恢复期，ALT 转入正常；重症肝炎或亚急性肝坏死时，一度上升的 ALT 在症 状恶化的同时，酶活性反而降低，是肝细胞坏死后增生不良，预后不佳。 监测 ALT 可以观察病情的发展，并作预后判断。 2.慢性活动性肝炎或脂肪肝：ALT 轻度增高（100200U），或属正常范围，且 ASTALT。 3.肝硬化、肝癌时，ALT 有轻度或中度增高，提示可能并发肝细胞坏死，预后严重。 4.其他原因引起的肝脏损害，如心功能不全时，肝淤血导致肝小叶中央带细胞的萎缩或坏死，可使 ALT、AST 明显升高。 某些化学药物如异烟肼、氯丙嗪、苯巴比妥、四氯化碳、砷剂等可不同程度的损害肝细胞，引起 ALT 的 升高。 5.骨骼肌损伤、多发性肌炎等亦可引起转氨酶升高。 另外，应注意两种情况：重症肝炎由于大量肝细胞坏死，此时血中 ALT 可仅轻度增高，临终时常明显下 降，但胆红素却进行性升高，即所谓的“酶胆分离”，常是肝坏死征兆。 另一种情况是少数人血清中 ALT 长期持续升高，肝穿无明显病理改变，预后良好。 四、连续监测法测定血清门（天）冬氨酸氨基转移酶（四、连续监测法测定血清门（天）冬氨酸氨基转移酶（ASTAST） （一）原理 在 340nm 处监测吸光度的下降速率，从而计算 AST 活性。 （二）生理变异：此酶生理变异较小。 （三）参考值：成人1.0 肝硬化 常轻度增高 升高超过 ALT 1.0 梗阻性黄疸 轻度升高 同 ALT 常 1.0 肌肉损伤 正常或轻度升高 急性期可轻度升高 1.0 五、连续监测法测定血清碱性磷酸酶（五、连续监测法测定血清碱性磷酸酶（ALPALP） ALP 指一组底物特异性较低，在碱性环境中（最适 pH10 左右）能水解很多磷酸单酯化合物的酶。 人体各组织 ALP 同工酶可分为 3 类，即胎盘 ALP、肠 ALP、肝/骨/肾 ALP。 一般认为骨中的 ALP 和骨的钙化作用关系密切。 （一）原理 以磷酸对硝基酚为底物，2-氨基-2-甲基-l-丙醇或二乙醇胺为磷酸酰基的受体。在碱性环境下，ALP 催 化磷酸对硝基酚水解产生游离的对硝基酚，对硝基酚在碱性溶液中转变成黄色。根据 405nm 处吸光度增高速 率来计算 ALP 活性单位。 （二）生理变异 ALP 变化与年龄密切相关，新生儿 ALP 略高于成年人，以后逐渐增高，在 15 岁有一次高峰，可达成 年人上限 2.55 倍，以后下降。第二高峰在 1015 岁之间，可达成人上限 45 倍。20 岁后降至成年人值， 到老年期又轻度升高，可能与生理性的激素变化有关。 孕妇血清 ALP 在妊娠 3 个月即开始升高，9 个月可达峰值，约为正常值的 2 倍，可维持到分娩后 1 个月， 升高的 ALP 来自胎盘，和胚泡壁的细胞滋养层的发育程度直接相关。 高脂餐后，血清 ALP 活性升高， 无黄疽肝脏疾病患者血中发现有 ALP 升高应警惕有无肝癌可能。 （三）参考值 女性：112 岁15 岁 40150uL； 男性：112 岁15 岁 40-150uL。 （四）临床意义 在临床上，血清 ALP 活力测定常作为肝胆疾病和骨骼疾病的临床辅助诊断指标。尤其是黄疸的鉴别诊断。 1.血清 ALP 活性升高： 见于骨 paget 病、胆道梗阻、恶性肿瘤骨转移或肝转移、佝偻病、骨软化、成骨细胞瘤、甲状旁腺功能 亢进及骨折愈合期。 2.血清 ALP 活性降低： 比较少见，主要见于呆小病，磷酸酶过少症，维生素 C 缺乏症。甲状腺功能低下、恶性贫血等也可见血 清 ALP 下降。 表 3-5-4 常见疾病血清 ALP 活性变化 疾病 ALP 增高 变形性骨炎 极度上升，可达正常上限 50 倍 骨肿瘤 中度上升 佝偻病（软骨病） 可达正常上限 13 倍 梗阻性黄疸 明显升高，可达正常上限 1015 倍 肝实质疾病（肝炎、肝硬化） 轻度上升，很少超过正常上限 3 倍 肝癌 常明显上升，无黄疸而有血清 ALP 活性上升 应考虑肝占位性病变 六、连续监测法测定血清六、连续监测法测定血清 谷氨酰基转移酶（谷氨酰基转移酶（GGTGGT） GGT 是一种底物特异性不高的酶，能作用于一系列含谷氨酰基的化合物，其生理功能不十分清楚。各器 官 GGT 的理化性质有差异，用琼脂糖电泳可分出 4 个区带。 1.原理 L- 谷氨酰-3-羧基-4-硝基苯胺+双甘肽+谷氨酰双甘肽 在 405410nm 处吸光度增高速率与 GGT 活性呈正比关系。 （二）生理变异 年龄与妊娠对 GGT 影响不大。男性血中 GGT 含量明显高于女性，可能与前列腺有丰富的 GGT 有关。 第 15 页 酗酒会引起 GGT 明显升高，升高程度与饮酒量有关，诊断疾病时必须排除这一因素。 （三）参考值 男性 1150UL（37）；女性 730UL（37）。 （四）临床意义 1.测定尿中该酶活性有助于诊断肾小管疾患； 人体各器官中 GGT 含量以肾脏最高，其次是前列腺、胰、肝、盲肠和脑。肾脏中 GGT 含量虽高，但肾脏 疾病时，血液中该酶活性增高却不明显。 2.GGT 主要用于诊断肝胆疾病。原发性肝癌、胰腺癌和乏特氏壶腹癌时，血清 GGT 活性显著升高，特别 在诊断恶性肿瘤患者有无肝转移和肝癌术后有无复发时，阳性率可达 90%。 GGT 同工酶与 AFP 联合检测可使原发性肝癌 AFP 检测的阳性率明显提高； GGT 在反应慢性肝细胞损伤及其病变活动时比转氨酶敏感，在急性恢复期若 ALT 已经正常，而 GGT 活性 持续升高提示肝炎慢性化。 嗜酒或长期接受某些药物如苯巴比妥、苯妥英钠、安替比林时，血清 GGT 活性常升高。口服避孕药会使 GGT 值增高 20%。 表 3-5-5 常见疾病 -谷氨酰基转移酶的变化 疾病 增高 肝胆疾病（胆石症、炎症） 明显增高，可达正常上限的 530 倍阳性率 在 80%以上 肝实质性疾病（肝炎、肝硬化） 轻度增高，达正常上限 25 倍 肝癌 明显增高，且阳性率高 诱导作用（乙醇、苯巴比妥、抗抑郁药，抗 癫痫药等） 轻度升高，停药后正常 七、淀粉酶测定（七、淀粉酶测定（AMYAMY） 淀粉酶包括唾液淀粉酶和胰淀粉酶，Cl-是该酶的激活剂 。 （一）方法 （1）碘一淀粉比色法测定：B 血清（或血浆）中 a 一淀粉酶（a-AMY）催化淀粉分子中 -1，4 糖苷键 水解，产生葡萄糖、麦芽糖及含有 -1，6 糖苷支链的糊精。在底物过量的条件下，反应后加入碘液与未被 水解的淀粉结合成蓝色复合物，其蓝色的深浅与空白管比较、从而推算出淀粉酶的活性单位。 （2）对一硝基苯麦芽七糖苷法：以对-硝基苯麦芽七糖苷为底物，经 -淀粉酶催化，水解为游离的寡 糖（G5、G4、G3）及葡萄糖单位减少的对一硝基苯寡糖苷（4NPG2、4NP-G3、4NP-G2）；4NP-G2、4NP-G3及 一部分 4NP-G4，受 -葡萄糖苷酶催化，水解为对一硝基酚和葡萄糖。对一硝基酚的生成量，在一定范围内 与 R-淀粉酶活力成正比；但其摩尔数仅为酶解底物（4NP-G7）的三分之一，还有三分之二结合在 4NP-G4中。 反应式如下： PNP（对一硝基苯酚）的生成引起 405nm 处吸光度的上升，上升速率与 AMY 的活力成正比。 （3）2-氯-4-硝基苯麦芽三糖苷法 CNP（2-氯-4-硝基苯酚）的生成引起 405nm 处吸光度的上升，上升速率与 AMY 的活力成正比。 （二）生理变异 成年人血中 AMY 与性别、年龄、进食关系不大，新生儿 AMY 缺乏.满月后才出现此酶，逐步升高，约在 5 岁时达到成人水平，老年人 AMY 开始下降，约低 25%。 （三）参考值 碘-淀粉比色法：血清 80l80UL；尿液 1001200UL 对一硝基苯麦芽七糖苷法：血清淀粉酶 220 UL（37） 尿淀粉酶 1200UL（37） （四）临床意义 淀粉酶主要由唾液腺和胰腺分泌，可通过肾小球滤过。 1.升高： （1）急性胰腺炎：血和尿中的 AMY 显著增高。发病后 812h 血清 AMY 开始增高，1224h 达高峰， 25 天下降至正常。尿 AMY 约于发病后 1224h 开始升高，下降比血清 AMS 慢，因此，在急性胰腺炎后期 测定尿 AMY 更有价值。特别是急性胰腺炎时。 碘-淀粉比色法结果如超过 500U 有意义，达 350U 时应怀疑此病。 （2）流行性腮腺炎 （3）急性阑尾炎、肠梗阻、胰腺癌、胆石症、溃疡病穿孔及吗啡注射后等均可见血清 AMY 增高，但常 低于 500U。 2.降低： 正常人血清中 AMY 主要由肝脏产生，故血清与尿中 AMY 同时减低主要见于肝炎、肝硬化、肝癌及急性和 慢性胆囊炎等。 肾功能障碍时，血清 AMY 也可降低。 八、比色法测定酸性磷酸酶（八、比色法测定酸性磷酸酶（ACPACP） ACP 是作用类似于 ALP 的磷酸酶（最适 pH7.0 以下），ACP 同工酶可分为前列腺 ACP（PAP）和非前列腺 ACP（如红细胞 ACP、溶酶体 ACP、破骨细胞/吞噬细胞 ACP 等）两大类。前列腺含有丰富的 PAP，比其他组 织多 100 倍 （一）方法 连续监测法：-磷酸萘胺在酸性条件下被 ACP 水解为 -萘酚和磷酸，-萘酚再和固红 TR 盐反应生 成稳定的重氮化合物。通过测定在 405nm 吸光度的变化速率来计算 ACP 的活性。 前列腺酸性磷酸酶可被酒石酸抑制，血清加入酒石酸后可测得非前列腺酸性磷酸酶活性，总酸性磷酸酶 活性减去非前列腺酸性磷酸酶活性得前列腺酸性磷酸酶活性。 （二）生理变异 男、女性血中 ACP 含量无差异，新生儿 ACP 活性与成人相似，出生后 l 个月中血清酶活