水解酶及氧化还原酶组织化学原理及方法

水解酶及氧化还原酶组织化学原理及方法水解酶

hydrolases指催化底物发生水解反应的酶类例如:磷酸酶类、酯酶类等AB＋H2OAH＋BOH

酶磷酸酶类磷酸酶类是水解磷酸化合物的酶的总称水解磷酸酯键，释放磷酸离子，为重金属捕获而产生沉淀；或释放萘酚而为重氮盐耦联而显色。碱性磷酸酶：在pH9.2-9.4表现为最大活性酸性磷酸酶：在pH5.0显示最大活性显示法：金属沉淀法偶氮耦联法碱性磷酸酶

alkalinephosphatase,AKP、ALP在碱性范围，催化各种醇和酚的磷酸酯水解。磷酸和R能用组化方法捕获。钙钴法：捕获磷酸偶氮耦联法：当R为萘酚衍生物时，捕获R二者最终均形成有色沉淀，可作定位观察。激活：金属离子—Mg2+、Mn2+、Zn2+、Co2+

抑制：Tetramisol(四咪唑)、各种醇类、L-半胱氨酸钙钴法（金属沉淀技术）

Gomori-Takamatus法原理：把游离的磷酸变为盐的形式从而产生沉淀β-甘油磷酸钠（底物）─→磷酸离子磷酸离子+Ca2+─→磷酸钙（不可见）磷酸钙+Co2+─→磷酸钴（不可见）磷酸钴+S2-─→硫化钴（不溶，可见）条件：pH9.4AKP作用液：2%巴比妥钠3%β-甘油磷酸钠2%无水氯化钙2%MgSO4.7H2O步骤：新鲜恒冷箱切片，8μ不固定直接进作用液FCa（氯化钙Formalin）固定5'-2h，4℃，固定后蒸馏水洗作用液10-60’，37℃（视组织而定）流水5’2%硝酸钴5’蒸馏水洗1-2%硫化铵1’（*硫化铵需新鲜配制）蒸馏水洗甘油明胶封

结果：黑色的颗粒状沉淀对照：去底物（以双蒸水替代β-甘油磷酸钠），结果阴性进作用液前用抑制剂抑制酶或将切片置沸水中使酶失活注意：组织内含铁血黄素与钙盐形成棕黑色沉淀，应鉴别（铁反应）AKP主要存在于物质交换活跃处：肠上皮和肾近曲小管的刷状缘、肝毛细胆管膜以及微动脉和毛细血管动脉部的内皮内质网、高尔基复合体、吞饮小泡肠上皮的溶酶体、中性粒细胞的中性颗粒，平滑肌细胞膜是细胞膜的标志酶之一骨肉瘤内有丰富的AKP偶氮耦联法原理：磷酸萘酯经酶水解放出萘酚，立刻为重氮盐捕获而成为有色不溶的偶氮染料。

α-萘酚磷酸钠α-萘酚

α-萘酚重氮盐（固蓝RR）偶氮染料Lojga改良Burstone偶氮耦联法作用液萘酚AS-SI磷酸钠DMSO(二甲基亚砜)六偶氮对品红A液：盐酸对品红400mg，蒸馏水8ml，浓盐酸(36%)2ml混合溶解过滤B液：4％亚硝酸钠液临用前A、B液等量混合Tris-HCl缓冲液（pH8.2~9.2）步骤：小块组织用液氮骤冷，恒冷箱切片固定FCa5分钟，4℃，固定后蒸馏水洗不固定作用液5-60’，37℃或室温蒸馏水洗4%甲醛固定15’-2h，室温自来水洗，蒸馏水洗1%甲基绿（氯仿洗过）5-10分钟，蒸馏水洗（1）甘油明胶封（2）丙酮-丙酮甲苯-甲苯-DPX封结果：酶活动处出现红色无定形的沉淀，核呈蓝绿色，对比明显*重氮盐也可用固蓝B盐,这种酶的反应活性部为紫黑色，核的对比染色应改用核固红或中性红。钙钴法和偶氮耦联法比较钙钴法操作简单，但会出现假阳性现象偶氮耦联法的保温时间短，方法比较灵敏；在正常组织中无萘酚，不会出现假阳性，故不需对照切片；反应产物为偶氮染料，较磷酸钙更难溶解，定位好，不易扩散，图象清晰，并可控制反应深度酸性磷酸酶（ACP）

ACP是在酸性范围里水解磷酸单酯，游离出磷酸的酶最适pH为4.5-5.5

ACPACPGomori铅法作用原理同AKP。因磷酸钙在酸性pH溶解，故用硝酸铅作为捕获剂，再用硫化氢直接把磷酸铅转变为硫化铅，最后形成棕黑色硫化铅沉淀。激活剂：Mn2＋抑制剂：氟化钠、磷酸根离子对照：去底物；抑制酶作用液巴比妥醋酸缓冲液（PH5.0）20ml3%β-甘油磷酸钠2ml硝酸铅24mg用巴比妥醋酸缓冲液溶解硝酸铅，然后再加入3%β-甘油磷酸钠，彻底混合后过滤，再测定其PH值，如不足或高于，都应调校至5.0。步骤恒冷箱冷冻切片，附贴于硅化载玻片上，电吹风吹干30分钟后，用纯丙酮固定5-10分钟。蒸馏水轻洗。将切片于作用液中孵育30-120分钟（37℃）。蒸馏水冲洗1分钟。1%冰醋酸水溶液浸洗30秒钟。蒸馏水冲洗1分钟。1%硫化铵水溶液处理1分钟。流水冲洗后再入蒸馏水洗。核固红染核5分钟。流水洗5-10分钟。常规脱水、透明并封固。结果：细胞核红色，酸性磷酸酶活性部位呈棕黄至棕黑色。偶氮耦联法作用原理同AKP。因为许多重氮盐在pH5.0时，不能与α-萘酚偶联；或在pH5.5时虽可偶联，但水解的速度大于耦联速度而造成弥散。而萘酚AS-BI磷酸钠，与六偶氮对品红偶联，反应产物不溶，可获得正确的定位，鲜红色沉淀表明酶活性的位置。经氯仿提取过的甲基绿为理想的复染染料，选择性地染胞核，而不影响反应产物的颜色。ACP分布极广，遍布各组织主要存在于细胞的溶酶体内，为溶酶体标志酶内质网，胞质骨巨细胞瘤内有丰富的ACP5’-核苷酸酶

（5’-Nucleotidase,5’Nase）催化核糖核苷和去氧核糖核苷在C-5位置水解磷酸酯。反应式：酶活性的显示是由底物中的腺苷酸水解后释放的磷酸基被重金属捕捉激活剂：Mg2+，Mn2+抑制剂：NaF(0.1M)，硼酸钠(0.08M)，Ni(10-3M)5’Nase有同工酶，最适pH有酸性、中性和碱性。中性最适pH7.5。方法：铅法酶分布较广泛，所有的生物细胞膜包括微生物在内，均具有5’-Nase,是细胞膜的主要标志酶肝、骨、肌、肾上腺髓质、脑组织中酶活性较高。葡萄糖-6-磷酸酶

glucose-6-phosphatase,G6PaseG6Pase是具有水解活性和变位活性的多机能酶。组化检查法是与其水解活性有关。6-磷酸葡萄糖+H2O──→葡萄糖+磷酸磷酸+Pb2+──→磷酸铅G6Pase在pH6活性最强，在pH8最稳定，而在pH5易变性。组化反应用pH6.5-6.7.G6Pase抑制剂：氟化物，Zn2+,CN-,四氧嘧啶短时低温丙酮固定或不固定。*酒精固定，石蜡包埋，G6Pase完全被抑制。方法：铅法结果：酶活性处棕黑色硫化铅沉淀酶定位于内质网，为内质网的标志酶。以肝、肾、肠粘膜、精囊腺、前列腺为强阳性。意义：此酶常用于诊断糖原贮积病Ⅰ型（酶缺乏）癌变过程中G6P不断减少或消失腺苷三磷酸酶

adenosintriphosphatase，ATPaseATPase只作用于磷酸与磷酸之间的高能键，水解三磷酸腺苷为二磷酸腺苷，同时释放大量能量。具有代表性的ATP酶的分类方法：金属沉淀法钙钴法用来示肌球蛋白ATP酶，也可示线粒体的以及与膜结合的ATP酶铅法用于示膜结合的ATP酶，也可示线粒体酶。酯酶属于羧酸酯水解酶R-COOR`+H2O＝R-COOH+R'OH分类非特异性酯酶：水解短链脂肪酸的酯脂酶：水解长链脂肪酸的酯胆碱酯酶：水解胆碱的酯键非特异性酯酶

nonspecificesterases是一类分解含短链（C2-C4）低级脂肪酸酯，并且没有底物特异性的酶，能水解α萘酚醋酸。最适pH5.0～8.0方法：偶氮耦联法通常用醋酸萘酚或萘酚AS衍生物作底物，在酶的作用下，释出萘酚，与固蓝B或六偶氮对品红偶联成蓝棕色或不溶的偶氮染料。应用此酶定位于溶酶体、内质网，在肝、肾、胰和小肠酶活性高单核巨噬细胞含酶最丰富T淋巴细胞局限性点状阳性，B淋巴细胞阴性用作髓性白血病的鉴别诊断：非特异性酯酶氟化钠处理后原粒细胞性＋＋原单核细胞性＋－胆碱酯酶乙酰胆碱脂酶(acetycholinesterase，AchE)水解乙酰胆碱分布于神经元胞质内、神经与肌肉接头处（运动终板）、红细胞等，酶的检测用于追踪神经通路。最适pH7.5~8.0胆碱脂酶(cholinesterase，ChE)水解胆碱的酯见于血清、胰、唾液腺内最适pH8.0~8.5抑制剂毒扁豆碱，DFP（二异丙基氟磷酸）抑制AchE和ChE四异丙基焦磷酸酰胺特异性抑制ChEBW284C51特异性抑制AchE方法：亚铁氰化铜法染色原理作用液碘化乙酰硫代胆碱（底物）5.0mg0.1M顺丁烯二酸缓冲液（pH6）6.5ml0.1M柠檬酸钠0.5ml5M铁氰化钾1.0ml30mM(0.75%)CuSO4（捕捉剂）1.0ml蒸馏水（或抑制剂）1.0ml作用条件温度37℃或室温；时间30～60min用0.1M蔗糖＋0.1M二甲胂酸钠缓冲液冲洗洗涤。

氧化还原酶

oxidoreductases

细胞的氧化还原反应主要是由氧化还原酶或脱氢酶催化的氧化还原反应是由氢的供体把氢原子转移到氢的受体的酶促反应，即脱氢酶反应脱氢酶脱氢酶是氧化底物，从底物将氢传递给受氢体的酶系。不同于氧化酶，合适的受氢体不是大气中的氧，而是辅酶I、辅酶II（NDAP）或黄素蛋白，然后经氢传递系统，使受氢体还原显色，从而达到定位目的。组化示脱氢酶分不需辅酶和必需辅酶二种。脱氢酶的组化方法，以四唑盐和铁氰化物为受氢体四唑盐法的基本原理受氢体琥珀酸脱氢酶

succinatedehydrogenase，SDH

不需辅酶

琥珀酸+受氢体＝＝＝延胡索酸+还原的受氢体方法：硝基蓝四唑法Pearson1958最适pH7.6~8.5抑制剂：丙二酸盐（竞争抑制），磷酸盐，氯化物，苏拉明草酰乙酸（竞争抑制），凡与-SH基化合的作用剂皆抑制其活性。SDH作用液的配制：琥珀酸钠磷酸缓冲液NBT（硝基蓝四唑）*DMSO（二甲亚砜）*NBT先溶于DMSO中，再加入上液步骤：新鲜恒冷箱切片作用液15-35分钟，25℃盐水洗Fca（氯化钙Formalin）固定10分钟80%酒精5分钟甘油明胶封固结果：酶活性表现为蓝紫色沉淀SDH仅位于线粒体中，可作为线粒体的标志酶含SDH活性高的组织为：心肌、肾小管上皮和肝细胞乳酸脱氢酶

lactatedehydrogenase,LDH需辅酶乳酸盐+NAD＝＝＝丙酮酸盐+NADH+H+（辅酶Ⅰ）（还原型辅酶Ⅰ）四唑盐接受还原型辅酶I的氢而被还原为深色不溶的甲沉淀。最适PH7.4方法：LDH四唑盐法LDHLDH是糖原分解的酶系肝、骨骼肌中酶活性强同工酶LDH1为心型，与有氧代谢有关同工酶LDH5为肌型，与厌氧代谢有关，癌组织因糖酵解LDH5增加过氧化物酶见于乳腺、甲状腺、唾液腺、肥大细胞的内质网、高尔基体等胞质颗粒中在H2O2存在下氧化各种物质（供氢体）AH2（