诊断酶学介绍知识点

1、诊断酶学介绍知识点酶学概述 酶的概念、结构及功能基本概念 1. 酶2. 酶的催化特：极高的催化效率、高度的特异性、 催化作用的可调节性。3.酶促反应：酶催化的反应； 酶活性(activity)：酶催化反应的能力； 底物(substrate，S)：酶所作用的物质； 产物(product，P)：酶促反应的生成物； 酶的激活剂(activator）：加速酶促反应的物质； 酶的抑制剂(inhibitor ）：减慢或终止酶促反应的物质（一）诊断酶学的发展简史20世纪初临床就开始测定体液中的酶1908年测尿AMY活力诊断急性胰腺炎30年代ALP用于诊断骨骼疾病诊断酶学的真正发展从50年代用分光光度法建立了

2、连续监测酶活性方法开始70年代开始起，逐步将注意力集中到同工酶测定上，又随免疫学和技术方法的开展，用抗原抗体反应有可能直接测定微量的酶蛋白。（二）广泛利用酶诊断的原因 1. 测定酶活力的方法灵敏度、准确性较好； 2. 酶活力的变化早于临床体征或其他诊断指标（三）诊断酶学的作用：各种疾病的诊断、预后和随访观察 一、血清酶的来源 根据酶的来源及其在血浆中发挥催化功能的情况，将其分为：P143一般代谢酶组织专一酶血浆特异酶非血浆特异酶 外分泌酶细胞酶一般代谢酶组织专一酶血浆特异酶非血浆特异酶 外分泌酶细胞酶血 清 酶（一）血清（浆）特异酶：在血清（浆）中发挥催化作用的酶类，有明确的生理功能，含量高于

3、其他组织。（二）非特异的血浆酶：在血中不起任何生理作用，浓度明显低于组织和细胞中含量。. 外分泌酶：血清中来源于外分泌腺的酶。.细胞酶：存在于机体各种组织细胞中进行物质代谢的酶类。 名称 血浆特异酶 非血浆特异酶 外分泌酶细胞酶一般代谢酶组织专一酶来源肝消化腺或其它外分泌腺 各组织器官 （无器官专一性） 肝 （有器官专一性） 种类凝血酶原、因子、因子、纤溶酶原、ChE、CER、LCAT、脂蛋白脂肪酶等 胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、ACP、ALP等LDH、AST、ALT、CK、MDH等 OCT等 三、血清酶变化的病理生理机制（一）细胞酶的释放. 细胞内外酶浓度的差异.酶在细胞内定位与存在形式.

4、酶蛋白分子量的大小（二）酶在细胞外间隙的分布和运送细胞中的酶经过三种途径进入血液：直接进入血液；既和组织间隙也和血液直接相接触；大部分进入组织液，经淋巴系统入血。（三）血中酶的清除 一般以血中酶的半寿期代表酶从血中清除快慢。表7-2血浆中酶的半寿期酶 半寿期AST 175hALT 4710hGLD 181hLD1 11360hLD5 102hCK 约15hCK-MM 174hCk-MB 124hCK-BB 约5hALP 3-7天GGT 3-4天CHE 约10天AMY 3-6h（四）酶合成异常 对于血浆特异酶，细胞内酶合成下降是引起血中酶变化的重要因素。合成减少合成增多肝损害导致合成酶的能力受损

5、（ChE、LCAT）酶基因变异引起酶合成减少（铜氧化酶）增生性疾病（骨骼疾病，ALP)恶性肿瘤（前列腺癌，ACP)酶的诱导作用（乙醇，-GT）P144（五）其它抑制剂和活化剂四、血清酶的生理变异（一）性别（二）年龄（三）进食（四）运动（五）妊娠与分娩五、酶活性测定方法和质量测定方法及其评价 酶活性浓度的测定 （一）酶活性浓度测定方法酶活性浓度测定就是要使酶促反应的初速度（v）达到最大速度Vmax，即在过量底物存在下的零级反应期的速度，此时反应速度与酶浓度E之间存在线性关系。按照酶促反应时间的不同可将酶活性浓度测定方法分为两大类: 定时法（fixed time assay） 连续监测法（cont

6、inuous monitoring assay）。按检测方法分类： 分光光度法、旋光法、荧光法、电化学法、化学反应法、核素测定法、量热法1.定时法（固定时间法）定时法：测定酶与底物作用反应一定时间后底物或产物变化的总量，计算酶促反应平均速度。优点：比较简单，最后测定时因酶促反应已被终止，故所用仪器无需恒温装置，显色剂的选择也可不考虑对酶活性的影响。缺点：无法知道在整个酶促反应进程中是否都处于线性期。利用该法测定酶活性浓度，必须保证酶和底物在所选定的温度下作用时间要非常精确，否则会引起较大误差。2、连续监测法（动力学法或速率法）指在酶促反应过程中用仪器监测某一反应产物或底物的浓度随时间的变化量，

7、求出酶反应初速度，间接计算酶活性浓度的方法。优点：无须终止酶促反应，不需添加其它成色试剂，就能将反应物变化的多点测定结果连接成线，观察到整个反应过程，选择线性反应期来计算酶活性，结果准确可靠。要求检测仪器具有恒温装置及自动检测功能，自动生化分析仪都能达到这些要求。 3、平衡法（终点法） 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。特点：无需终止反应； 反应时间长，影响因素多； 适合零级反应期很短的酶促反应。酶质量测定法随着免疫技术的发展，出现了利用酶的抗原性，通过抗原、抗体反应来直接测定酶的质量，用质量单位ng/ml、ug/L来表示。优点：灵敏度和特异性高，不受

8、体液中其他物质的影响，尤其是激活剂和抑制剂的影响。当血液中有酶抑制剂存在，或因基因缺陷，合成无活性的酶蛋白时，可测出其质量CK-MB质量测定较活性测定对疾病的诊断价值高六、酶活性浓度的单位（一）酶活性单位1惯用单位 惯用单位是酶活性测定方法的建立者所规定的单位。由于单位定义不同，参考值差别很大，难以进行比较。2国际单位（international unit，IU） 在特定的条件下，每分钟转化1mol底物的酶量为一个国际单位。以IU表示，1IU=1mol.min-1。3Katal单位 在规定条件下，每秒钟转化1mol底物的酶量为1kat， 1kat=1mol.s-1。常用单位为katal或 nk

9、atal。Kat与IU的换算关系为：1IU=1molmin-1=16.67nmols-1= 16.67nkatal（二）标本的采集、处理与贮存 1. 体外溶血 2. 一般采用血清标本 3. 酶蛋白不稳定，易失活七、工具酶工具酶：酶学分析中作为试剂用于测定化合物浓度或酶活性浓度的酶。指示酶和辅助酶作为反应系统中的试剂。（一）工具酶（二）常用工具酶常用工具酶多为氧化还原酶类工具酶纯度不必要求过高工具酶中杂质的含量有一定的限制P152 （三）工具酶参与的指示反应 临床生化检验中，很多项目的测定往往使用有工具酶参与的类似的反应原理共通（通用）反应途径。1. 偶联H2O2的工具酶及其指示反应葡萄糖尿酸胆

10、固醇甘油丙酮酸葡萄糖氧化酶尿酸氧化酶胆固醇氧化酶甘油氧化酶丙酮酸氧化酶H2O2以H（e）为受体的指示酶以NAD(P)H为辅酶参与的指示酶触酶POD(最常用）P152 2H2O2+4-AAP+酚 醌亚胺(红色)+4H2OPOD2. NAD(P)+或NAD(P)H偶联的脱氢酶及其指示反应 许多氧化还原反应，尤其是作为工具酶如LD、GLD、G6PD等参与时，常将底物的H去除后传递给NAD (P)+形成NAD(P)H。借助NAD(P)H340nm处特征性的光吸收，借此用分光光度法检测。 如：葡萄糖、尿素、-羟丁酸、甘油三酯、甲醇、血氨、 ALT、AST、LD、GLD、CK、ALD、G6PD、ICD等。

11、例：尿素H2O 2NH3CO2NH3 -酮戊二酸 NADHH+ 谷氨酸NAD+H2O尿素酶GLDP152 P+NAD(P)H+H+ PH2+NAD(P) + 八、临床常用血清酶分析 一、转氨酶（ Aminotransferases ）及其同工酶丙氨酸氨基转移酶 (Alanine aminotransferases，ALT) / 谷丙转氨酶 GPT天冬氨酸氨基转移酶 (Aspartate aminotransferases，AST/ 谷草转氨酶 GOT1.催化反应L-丙氨酸-酮戊二酸 -丙酮酸 L-谷氨酸L-天冬氨酸-酮戊二酸 -草酰乙酸 L-谷氨酸ALTAST 两种酶均需要磷酸吡哆醛（VitB

12、6）为辅基，不含磷酸吡哆醛的酶蛋白为脱辅基酶蛋白，无催化活性。P166 2.组织分布 ALT大量存在于肝组织，其次为肾、心、骨骼肌等。其有两种活性同工酶，(ALTs)、(ALTm)，分别存在细胞质及线粒体中。肝细胞中ALT大多存在细胞质，少量在线粒体，肝细胞坏死时血清中以ALTs为主。 AST存在多种器官，按含量多少为心、肝、骨骼肌和肾。其有两种同工酶ASTs、ASTm，分别存在细胞质及线粒体中。细胞轻度损伤ASTs显著升高，而严重损伤时ASTm 大量出现于血清中。血中AST升高多来自心脏或肝脏损伤。P166疾病ALT AST AST/ALT 病毒性肝炎随不同病期和严重程度而异，常明显升高，可

13、达10-100倍正常上限 同ALT，但程度没有ALT明显，恢复到正常早于ALT 1.0 重症肝炎不超过20倍正常上限，出现“肝疸分离” 增高程度常超过ALT 1.0 肝硬化变化不定，常轻度增高同ALT，但增高程度常超过ALT1.0梗阻性黄疸变化不足，常不超过5倍正常上限同ALT不定，常1.0溶血性黄疸无变化无变化AMI正常或轻度升高明显升高，与CK和LD相比，无何优点1.0心肌炎正常或轻度升高急性期可轻度升高1.0肌肉损伤正常或轻度升高可高达2-5倍正常上限1.0肌萎缩明显上升，可达8倍正常上限同ALT1.0（二）临床意义1. 急性肝损害 ALT的升高常与病情轻重相平行，可作为判断急性肝炎是否

14、恢复的指标。重症肝炎出现 “酶（ ALT）胆（胆红素）分离”现象，常是肝坏死的前兆。2. 心脏、骨骼肌等组织受损、肝胆疾病时血清ALT水平也可出现不同程度的升高。有些药物如异烟肼、利福平等可引起急性或慢性的肝损害，血中ALT活性升高。3. 在AMI患者胸前区疼痛发作后6h8h，血清AST可明显升高，其升高的幅度与心肌损伤的程度成正比。发病后48h60h达峰值，4天5天可降至正常。4. 转氨酶轻度增加(1ULN3ULN) ：胰腺炎、酒精性脂肪肝、肝硬化、肉芽肿、肿瘤等；中度增加(3ULN10ULN)的疾病：传染性淋巴增多症、慢性活动性肝炎、肝外胆道梗塞、心肌梗死等；重度增加(20ULN)的疾病：

15、病毒性肝炎、中毒性肝炎。碱性磷酸酶及其同工酶碱性磷酸酶 （alkaline phosphatase，ALP/AKP）1. 催化反应 一种含锌的糖蛋白，在碱性环境中（pH10.0）可以水解各种天然及人工合成的磷酸单酯化合物。2. 组织分布 ALP广泛存在于各组织器官中，其含量以肝脏为最多，其次为肾、胎盘、小肠和骨骼等。血清中的ALP主要来自肝脏和骨骼。 生长期儿童血清内ALP主要来自成骨母细胞和生长中的骨软骨细胞，少量来自肝。P170 测定方法与临床意义1. 测定方法（1）磷酸苯二钠比色法：测定ALP水解底物产生的酚。（2）连续监测法：IFCC正式推荐的参考方法。2. 临床意义（1）肝胆疾病 各

16、种肝内、外胆管阻塞引起的胆汁淤积性疾病，ALP明显升高，且ALP升高与胆红素平行；肝癌血清ALP升高并可与胆红素、黄疸增加不平行。肝炎等累及肝实质细胞的肝胆疾病，ALP仅轻度升高。严重肝坏死，若黄疸增加而ALP下降则表示病情恶化；若黄疸减退而ALP升高则表示病情恶化。2甲亢、恶性骨损伤、佝偻病、Pagets病、骨折、指端肥大症所致骨损伤等，均可引起ALP活性升高，尤其是骨ALP同工酶的增高。3妊娠后期及儿童生长期ALP增高。4血清ALP活性降低：主要见于呆小病、维生素C缺乏症、甲状腺功能低下、恶性贫血等。增高变形性骨炎（Paget病）极度上升，可达50倍正常上限骨肿瘤中度上升佝偻病（软骨症）可

17、升达1-3倍正常上限骨折轻度升高梗阻性黄疸明显升高，可达10-15倍正常上限肝实质疾病（肝炎，肝硬化）轻度上升，很少超过3倍正常上限肝癌（原发，继发）常明显上升，可达5-10倍正常上限无黄疸有ALP升高应考虑肝占位性病变下降下降甲状腺功能低下恶性贫血等遗传性碱性磷酸酶缺乏或下降症三、-谷氨酰转移酶及其同工酶 （一）生化特性与组织分布1. 生化特性-GT或GGT （L-glutamyltransferase）是一种含巯基的线粒体酶。2. 组织分布分布于肾、胰、肺、肝、肠和前列腺等多种组织中，其中以肾脏含量最多。GGT在细胞中有膜结合型（疏水型）和可溶型（亲水型）两种。血清中GGT主要来源于肝胆系

18、统。肝脏中的GGT主要分布在肝细胞的毛细胆管侧和整个胆管系统，因此肝内GGT合成增多或胆管系统病变胆汁排泄受阻时，均可引起血清GGT增高。（二）测定方法与临床意义1. 测定方法（1）重氮试剂为代表的比色法。（2）连续监测法。2. 临床意义（1）胆道疾病 胆石症、胆道炎症、肝外梗阻等升高明显。（2）肝实质疾病 肝炎、脂肪肝、肝硬化时中度升高。 慢性肝炎活动期GGT多增高，非活动期则多正常。 原发性或转移性肝癌时不同程度的增高。（3）诱导作用 对乙醇性中毒的判断有一定的价值。 长期接受巴比妥类药物、含雌激素的避孕药者升高。 (4) 同工酶 用醋酸纤维薄膜电泳可将GGT同工酶分为GGT1、 GGT2

19、、GGT3和GGT4四种，正常人只有GGT2和GGT3。 重症肝胆疾病和肝癌时有GGT1出现；乙醇性肝坏死、 胆总管结石及胰腺炎时GGT2增加；GGT4与胆红素增高 相关。增高无变化胆道疾病明显增高，可达5-30倍正常上限骨疾患（胆石症、炎症）阳性率高，为85-93妊娠肝实质疾病（肝炎，肝硬化）轻度增高，可达2-5倍正常上限肝癌（原发，继发）明显增高且阳性率高诱导作用轻度升高，停药后降至正常（乙醇，苯巴比妥，抗抑郁药，抗癫痫药，含雌激素避孕药四、肌酸激酶及其同工酶 （一）生化特性与组织分布1. 生化特性肌酸激酶（creatine kinase，CK）为巯基酶，易受金属离子Ca2、Cu2、Zn2

20、、Mn2等的抑制，Mg2是CK的必需激活剂。由两种不同亚基（M和B亚基）组成的二聚体。按电泳速率的快慢分为：CK-BB（CK1）、CK-MB（CK2）、CK-MM（CK3）和CKMt(CK4)四种同工酶。2. 组织分布广泛分布于全身，骨骼肌含量最高，其次是心肌和脑组织。CK-BB在脑和脊髓内含量最高称为脑型同工酶。CK-MB主要存在于心肌细胞内称为心型同工酶。骨骼肌中几乎全部为CK-MM，称为肌型同工酶。（二）测定方法与临床意义1. 测定方法 有比色法、酶偶联法和荧光法等。（1）肌酸显色法（2）和酶偶联法 是IFCC推荐的参考方法，偶联己糖激酶（HK）和葡萄糖6磷酸脱氢酶（G6PD）参与催化反

21、应。 （3）CK同工酶的测定常用电泳法和免疫抑制法。2. 临床意义 主要用于早期诊断AMI（1） 血清CK总活力 心肌梗死后2h4h开始升高，10h24h达峰值，3天4天恢复正常 。（2）CK同工酶及亚型 AMI胸痛发作后，血清CK-MB的上升先于其CK总活性，CK-MB/CK0.03可诊断为AMI。CK-MM亚型的测定：以CK-MM3/CK-MM11.0作为诊断AMI的标准。在AMI发病2h4h内比值开始升高，8h12h达峰值，因此对AMI的早期诊断具有重要价值。CK-MB2亚型：在AMI早期诊断和判断有无再灌注上同样有很高的灵敏度和特异性。一般以CK-MB21.9U/L或CK-MB2/CK

22、-MB11.5作为AMI的诊断标准疾病总CKCK同工酶增高急性心肌梗死（AMI ）常用酶中CK增高最早（4-8h），24h达峰值，2-3d恢复正常，中度升高，常在3000U/L以下诊断AMI“金标准”（6），增高稍早于总CK（？），2-3天恢复正常 心肌炎（病毒性，风湿性）急性期轻度升高，可达5倍正常上限CK-MB可增高 运动试验）可轻度升高CK-MB正常肌肉损伤（挫伤、手术，肌注药物、癫痫、酒精和毒素中毒，过度运动）升高程度和损伤程度有关，严重病例可达10000U/L以上，肌注药物引起CK升高，一般不超过正常上限2倍，持续不超过一天主要为CK-MM升高，CK-MB绝对值虽可升高，但百分比6多

23、发性肌炎与肌炎CK明显增高主要为CK-MM神经性肌肉疾患CK正常无变化降低卧床患者程度不等地下降主要为CK-MM甲状腺功能亢进程度不等地下降主要为CK-MM激素治疗个别患者可下降主要为CK-MM五、乳酸脱氢酶及其同工酶 （一）生化特性与组织分布1. 生化特性乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LD或LDH）是糖酵解途径中的一种重要酶。LD除催化L-乳酸外还可催化-羟丁酸、-酮丁酸进行脱氢反应。2. 组织分布LD位于细胞质中，是一种含锌的糖酵解酶。LD是由H（心型）和M型（肌型）两种不同亚基组成的四聚体。两种亚基分子量相同，但氨基酸组成不同，理化性质亦不同，形成5种同工酶。若

24、用-羟基丁酸作为底物，可测定H亚基的活性。因为H亚基能够催化-羟基丁酸脱氢，所以又称为-羟基丁酸脱氢酶（-HBD），实际上就是测定的LD1和LD2活性之和。1.测定方法 LD-L法与LD-P法。 LD同工酶常用电泳法、免疫沉淀法和免疫抑制法等。2. 临床意义（1）心肌梗死 LD心肌酶中升高最晚，持续时间长。（2）急性肝炎、慢性活动性肝炎和肝癌(尤其转移性肝癌)时，LD明显升高。（3）LD同工酶主要用于AMI和肝病的诊断 A. AMI LD1升高最为显著，LD1/LD21，视为诊断AMI的一个特异指标。 B. 肝胆疾病 LD5升高常表示有肝细胞坏死。肝细胞性黄疸时LD5LD4，阻塞性黄疽时LD4

25、LD5。 C.肿瘤 肝癌(尤其转移癌)时可伴有LD4和LD5明显增高；白血病、胶原病时以LD3、LD4增高为主。 D. 恶性贫血 LD活性极度升高(原始巨幼红细胞可产生并释放LD)，伴有LD1明显升高，LD1LD2。（二）测定方法与临床意义疾病总LDLD同工酶增高AMI常测酶中，升高最慢（8-10h），但升高时间最长（5-10d），峰值可达10倍正常上限LD1LD2，并可持续到两周（部分病例总LD正常）充血性心衰，心肌炎可升高达5倍正常上限LD1LD2巨细胞性贫血可升高达5倍正常上限，治疗正确迅速下降LD1LD2病毒性肝炎部分病例可升高达5倍正常上限LD5LD4（部分病例总LD正常肝硬化常轻度升高LD5明显升高，LD5LD4原发性肝癌部分病例升高LD5明显升高，LD5LD4梗阻性黄疸不定常LD4LD5肌肉损伤视损伤程度不同而异以LD5升高为主肌萎缩可高达10倍正常上限以LD5为主某些恶性肿瘤（白血病，结肠癌）可升高，个别病例高达5倍正常上限以LD3为主，LD3LD1六、淀粉酶（AMY）及其同工酶 AMY对食物中多糖化合物的消化起着重要作用。作用于多种糖化合物，如淀粉、糖原等。它不同