臨床生物化學(xué):第一節(jié)　概述

長期以來臨床將血清酶變化的機(jī)制理解得很簡單：即病變細(xì)胞將其細(xì)胞中高濃度的酶釋放到血液中，二者間酶濃度梯度越大，則血清中酶升高程度越大。這種理解遠(yuǎn)不能解釋各種各樣的臨床現(xiàn)象，例如肝中AST絕對(duì)量約是ALT的4倍，但在急性肝炎時(shí)ALT增高程度遠(yuǎn)大于AST，而在慢性肝病特別是肝硬化時(shí)血中AST又比ALT高，單從上述濃度梯度理論顯然很難說清。必須全面了解各種影響血清酶變化的因素。首先要了解血清酶的分類，因?yàn)椴煌�類型酶變化模式將是不一樣的�?/p>

一、血清酶的分類

雖然絕大多數(shù)血清酶含量極低，在血液中沒有任何功能，但也確有一小部分酶在細(xì)胞內(nèi)合成后分泌到血液中，并行使一定功能。其典型例子就是一些與凝血過程有關(guān)的酶，如凝血酶原、Ⅹ因子、Ⅻ因子等，還有與纖溶有關(guān)的酶如纖溶酶原、纖溶酶原活化因子等。它們一般以失活或酶原狀態(tài)分泌入血，在一定情況下被活化，引起一系列病理或生理變化。它們在血中濃度往往很高，甚至超過大多數(shù)器官細(xì)胞內(nèi)濃度，因此在血中的變化常不是升高而是下降。它們大都在肝臟合成，并以恒定速度釋放入血，肝實(shí)質(zhì)病變時(shí)，血中濃度明顯下降，常作為肝功能試驗(yàn)的一部分。這類對(duì)臨床有價(jià)值的酶還有膽堿酯酶（CHE)、銅氧化酶、脂蛋白脂酶等，在血中含量都以mg％計(jì)，人們將此類酶命名為血漿特異酶。

表7-1　臨床常用的酶

^*EC：國際酶學(xué)委員會(huì)

其它酶可歸為非血漿特異酶，它們在血中濃度很低，常以微克計(jì)算，并且無何功能�？蛇M(jìn)一步分為分泌酶和代謝酶，一些外分泌器官分泌的酶可有小部分入血，如α-淀粉酶（AMY)、脂肪酶（LPS)、胃蛋白酶原等等，它們在血中一般也以失活狀態(tài)存在，疾病時(shí)可以升高，但是如分泌細(xì)胞破壞，血中濃度也可下降，往往將ALP、酸性磷酸酶（ACP)也歸到此類，認(rèn)為ALP由骨細(xì)胞分泌，ACP由前列腺分泌。

其余絕大多數(shù)酶都參與細(xì)胞內(nèi)代謝，隨正常細(xì)胞的新陳代謝，極少數(shù)進(jìn)入血液，細(xì)胞內(nèi)外濃度差異懸殊，病理情況下極易升高，一般很少考慮其濃度下降的臨床意義。

有些書還講一步將代謝酶分為一般酶和組織專一酶，看來無此必要，從臨床觀點(diǎn)看，單測總酶變化就要得出病變存在組織或器官的結(jié)論，顯然是很困難的。

二、血清酶變化的病理生理機(jī)制

前面已提到不同類型的酶，其變化機(jī)制會(huì)有所不同，如把所有可能影響因素都考慮進(jìn)去，可以得到一個(gè)總的酶由細(xì)胞內(nèi)進(jìn)入血液以及在血中變化的總的模式圖（圖7-1)：

圖7-1　血清酶變化機(jī)制

式中k₁，k₂分別代表細(xì)胞內(nèi)酶進(jìn)入細(xì)胞間隙或（和)直接進(jìn)入血液的速率，如某些種類細(xì)胞直接與血液接觸，不需經(jīng)過組織間隙就直接進(jìn)入血液，則血中酶變化不僅出現(xiàn)早而且明顯。K3和k4分別代表酶從兩個(gè)不同方向通過毛細(xì)血管壁的速率，某些組織或器官中毛細(xì)血管壁很致密，這些值較低，則可能有相當(dāng)一部分酶經(jīng)由淋巴管才進(jìn)入血液，此速率常數(shù)為k5。而k6、k7則代表了酶在細(xì)胞間隙和血液的清除速率。K8代表酶被血中細(xì)胞或網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)細(xì)胞攝入的速率常數(shù)。少數(shù)酶屬于血漿特異酶和分泌酶，如細(xì)胞出現(xiàn)增生性病變，則酶可以產(chǎn)生增多，并進(jìn)入血液，反之也可能產(chǎn)生減少，從而引起血中酶濃度下降。

不同組織或器管中酶進(jìn)入血中途徑不一，清除方法也有差異，這就構(gòu)成不同疾病酶變化的多樣性，也只有在總的規(guī)律基礎(chǔ)上，掌握各種器官疾病的特殊性，才能解釋和掌握酶變化規(guī)律，正確用于臨床。從臨床角度，可以將上述各種因素歸納為以下四個(gè)方面加以敘述。

（一)細(xì)胞酶的釋放

細(xì)胞靠細(xì)胞膜來維持其完整性，細(xì)胞膜代謝十分活躍，依靠膜上一系列ATP依賴的離子泵來維持細(xì)胞內(nèi)外Na⁺、K⁺和Ca²⁺濃度的差異，這過程需要耗費(fèi)大量能源，當(dāng)缺氧或能量代謝障礙、ATP供應(yīng)減少、離子泵功能障礙時(shí)，無法維持正常離子的梯度差，改變了細(xì)胞的內(nèi)滲透壓，從而引起細(xì)胞腫脹，特別是Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞膜的泡狀突出，膜孔隙增大，酶開始從細(xì)胞內(nèi)向外溢出，其速度和數(shù)量受多種因素影響。主要的有：

⒈細(xì)胞內(nèi)外酶濃度的差異 對(duì)于非血漿特異酶，細(xì)胞內(nèi)外濃度差可在千倍以上，因此只要有少量細(xì)胞壞死或者細(xì)胞有輕度病變，血中酶濃度就可能明顯升高。有人計(jì)算過只要有1/1000肝細(xì)胞壞死，所釋放的酶可使血中酶增加一倍。鳥氨酸氨甲�；�轉(zhuǎn)移酶（OCT)在細(xì)胞內(nèi)外濃度差異可達(dá)到105：1，此酶在肝臟病變時(shí)變化極為明顯，可惜的是，由于測定方法不方便，臨床應(yīng)用不多。但對(duì)于血漿特異酶而言，由于細(xì)胞內(nèi)外濃度差異小，細(xì)胞病變很少引起血中酶濃度明顯升高。

⒉酶在細(xì)胞內(nèi)定位與存在形式 從上述酶釋放的機(jī)制不難理解最容易釋放入血的是胞質(zhì)中游離的酶，如ALT，LD等。而在細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)中的酶則較難溢出，除非細(xì)胞病變進(jìn)一步加重，不局限于細(xì)胞膜。特別是線粒體酶，由于有兩層致密的線粒體膜，往往當(dāng)細(xì)胞出現(xiàn)壞死病變時(shí)，才開始釋放入血。在一個(gè)典型的AMI病程中，線粒體AST是最后一個(gè)出現(xiàn)升高的酶，而且到達(dá)峰值時(shí)間也最遲。臨床通過線體酶的測定，有助于判斷疾病的不良預(yù)后。又如肝細(xì)胞中AST大部分存在于線粒體，雖然其絕對(duì)量超過ALT，但在急性肝炎時(shí)，由于細(xì)胞病變較輕，胞質(zhì)中含有大量ALT，故血中ALT往往超過AST。而在肝硬化時(shí)，主要病變?yōu)楦渭?xì)胞壞死，線粒體中AST大量溢出，血中往往AST大于ALT。

細(xì)胞膜上也含有多種酶，如γ-谷氨�；�轉(zhuǎn)移酶（GGT)大量存在于肝中毛細(xì)膽管上皮膜上，當(dāng)膽道梗阻、膽汁潴留在肝中時(shí)，膽汁酸鹽有表面活性劑作用，可將GGT從細(xì)胞膜上洗脫下來，而此時(shí)不一定伴有細(xì)胞膜病變。正因?yàn)檠�中不同酶變化機(jī)制有差異，這樣GGT和ALT在各種肝膽疾病時(shí)的變化常不一致。

⒊酶蛋白分子量的大小 不少實(shí)驗(yàn)都證實(shí)酶的釋放速度大致與酶的分子量成反比。由于臨床上測定的十余種酶之間分子量差異不太大，此因素對(duì)血中酶濃度高低影響恐不如上述因素，但對(duì)酶在血中出現(xiàn)升高時(shí)間先后有相當(dāng)大影響。例如在AMI時(shí)，血中最先升高的CK分子量為85000，而分子量為125000的LD出現(xiàn)升高明顯推遲。

（二)酶在細(xì)胞外間隙的分布和運(yùn)送

細(xì)胞中的酶經(jīng)過三種途徑進(jìn)入血液：一種如血細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞中的酶，不經(jīng)過稀釋就直接進(jìn)入血液。第二種途徑，細(xì)胞酶既和組織間隙也和血液直接相接觸。如肝脾，它們釋放的酶很快直接入血，另有小部分進(jìn)入組織間隙。第三種途徑，大多數(shù)組織或器官中，由于存在著結(jié)構(gòu)致密的毛細(xì)血管，所釋放的酶大部分進(jìn)入組織液。除一小部分通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入血液外，主要經(jīng)由淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液。由于血液只占細(xì)胞外液的20％，淋巴液和血液一天交換量可達(dá)50％-100％，其結(jié)果通過此途徑進(jìn)入血液的酶量不僅增高程度較低，在血中出現(xiàn)增高時(shí)間也較遲。臨床醫(yī)師不能忽視淋巴系統(tǒng)對(duì)血清酶濃度的影響。在一組動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，單純肌肉損傷加以固定，血中酶濃度變化不大；如加上被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則AST明顯升高；如移去實(shí)驗(yàn)動(dòng)物胸導(dǎo)管，即使有被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，AST也不升高。

有作者認(rèn)為在壞死病變時(shí)血中線粒體酶很少達(dá)到像胞質(zhì)酶這樣高的程度，也是因?yàn)閴乃啦≡顭o淋巴液或很少淋巴液流動(dòng)，這樣大量線粒體酶堆積在壞死區(qū)，只有少部分壞死邊緣區(qū)酶通過淋巴進(jìn)入血液。劇烈運(yùn)動(dòng)后血中酶升高與其說是由于細(xì)胞損傷引起，還不如說與酶在不同體液中重新分布有關(guān)。首先運(yùn)動(dòng)引起血壓升高，血漿容量減少，血液濃縮；更重要的是運(yùn)動(dòng)加速了淋巴液回流入血，大量組織液中酶進(jìn)入血液。因此即使細(xì)胞中酶無明顯釋放入血，血液酶濃度也可增高。

不同入血途徑還可引起別一種差異，通過第三途徑入血的往往是一些分子量小的單純酶蛋白，通過前兩種途徑入血的不僅有單純酶蛋白、大分子量的酶多聚體和抗體的復(fù)合物，乃至一些和細(xì)胞碎片結(jié)合的酶都易進(jìn)入血液，臨床上所觀察的巨酶血癥常與肝病有關(guān)，可能原因在此。

（三)血中酶的清除

為了很好解釋臨床上復(fù)雜情況，還必須了解不同酶從血中清除率的差異以及清除機(jī)制。弄清酶的清除率有助于理解，為什么同一疾病不同酶升高持續(xù)時(shí)間有差異。一般以血中酶的半壽期來代表酶從血中清除快慢，表7-2是一些常用酶的半壽期數(shù)據(jù)。

表7-2　血漿中酶的半壽期

從表7-2中不難理解為什么在急性肝炎恢復(fù)期時(shí)AST先于ALT恢復(fù)正常，也很好解釋在AMI時(shí)CK-MB持續(xù)時(shí)間最短，因其半壽期只有6小時(shí)，而LD₁因其半壽期長達(dá)100余小時(shí)，持續(xù)時(shí)間最長。

有關(guān)酶從血中清除的機(jī)制，可說是目前最不清楚的問題，酶雖然也是蛋白質(zhì)，但它們的半壽期明顯比一般血清蛋白質(zhì)為短，說明酶蛋白除遵守一般蛋白質(zhì)代謝規(guī)律外，還有其特殊的清除機(jī)制。目前發(fā)現(xiàn)對(duì)于一小部分分子量小于60000的酶，如AMY可以從腎小球?yàn)V過一部分，從尿中排出，腎臟嚴(yán)重疾病時(shí)AMY升高也證實(shí)此一推論。但對(duì)于大多數(shù)酶而言，這種清除機(jī)制顯然是不存在的。

過去曾強(qiáng)調(diào)，通過膽汁可能排泄一部分酶，并認(rèn)為這是梗阻性黃疸時(shí)，血中ALP、亮氨酸氨基肽酶（LAP)的升高機(jī)制。而目前更多傾向認(rèn)為此時(shí)升高機(jī)制是肝細(xì)胞受刺激合成更多的酶，因?yàn)槿缃o以抑制蛋白合成的藥物，雖有黃疸，這些酶也不升高。

目前有人強(qiáng)調(diào)單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)在清除酶中的作用，它們可將酶迅速吞噬入細(xì)胞中，并進(jìn)一步分解破壞。有學(xué)者用Riley病毒選擇性地感染小鼠單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，引起血中LD、AST、AMY和CK等酶升高，用其它化合物封閉單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)也得類似結(jié)果。使用乙芪酚刺激單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)可加速這些酶的清除，但是也不能過高評(píng)價(jià)這種結(jié)果，就在同一試驗(yàn)中，一些酶如LD₁和ALT就不受影響。此外，從臨床角度來看，目前，尚無任何證據(jù)顯示任何人的病毒感染疾病引起酶清除機(jī)制的障礙。

（四)酶合成異常

對(duì)于血漿特異酶，細(xì)胞內(nèi)酶合成下降是引起血中酶變化的重要因素，這些酶大多在肝臟合成，因此當(dāng)肝功能障礙時(shí)，膽堿酯酶常與白蛋白同時(shí)下降。酶合成減少和變異還見于不少遺傳疾病，由于酶基因變異，可引起特定的酶合成減少乃至消失，如肝-豆?fàn)詈司C合征患者，血中銅氧化酶活性可明顯下降乃至于零。在增生性疾病如骨骼疾病時(shí)，可因?yàn)楣羌?xì)胞增生，合成分泌更多的ALP，引起血中此酶升高。惡性腫瘤患者血中酶升高有一部分可能與腫瘤細(xì)胞中酶合成增加有關(guān)，如前列腺癌細(xì)胞可產(chǎn)生大量酸性磷酸酶。

酶的誘導(dǎo)作用也可引起血中一些酶濃度增高，最明顯例子是服用苯巴比妥后�？梢�起肝中GGT合成增加，血中濃度升高并不意味著肝細(xì)胞有什么病理變化，停藥后GGT就會(huì)下降至正常。乙醇、巴比妥類www.med126.com、杜冷丁類以及雙苯內(nèi)酰脲類藥物都有此種誘導(dǎo)作用，誘導(dǎo)的酶除GGT外還可以是ALP。

（五)其它

實(shí)驗(yàn)室所測到的酶活性濃度值主要和酶量多少相關(guān)，但還受到其它物質(zhì)特別是抑制劑和活化劑的影響。在病理情況下，應(yīng)考慮有無抑制作用，因?yàn)槟承┧幬锖投疚镉幸种泼傅淖饔�。�?dāng)使用某些藥物治療肝炎后，還應(yīng)考慮此藥物有無可能抑制ALT活性，此時(shí)血中ALT量不一定下降，只是活性受到抑制，使所測活性下降而已。有機(jī)磷中毒時(shí)所測的血清膽堿脂酶和紅細(xì)胞中真性膽堿酯酶活性濃度可以很低，此時(shí)并不是酶含量降低，只是和有機(jī)磷結(jié)合，而有機(jī)磷是這些酶的不可逆抑制劑，使酶活性無法發(fā)揮。

三、血清酶的生理變異

臨床醫(yī)師常通過兩個(gè)途徑來判斷血清酶的測定結(jié)果是否異常，有無臨床價(jià)值。一是將所測值與同一被測對(duì)象在正常條件下所測值進(jìn)行比較，二是將所測值與實(shí)驗(yàn)室提供的參考值進(jìn)行比較。但不論用什么方法都需知道，不僅是病理因素，還有不少生理因素也能引起所測值變化，這些變異并無臨床或病理意義。

（一)性別

大多數(shù)酶在男女之間無大差異，但少數(shù)酶如CK、GGT在男女之間有明顯差異，因此不能以一個(gè)參考值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。建議以130U/L為男性正常參考上限，100U/L為女性參考值上限。這是因?yàn)镃K在肌肉收縮中起重要作用，大量存在于肌肉組織中，從總體說男性肌肉比女性發(fā)達(dá)，所以血清CK在男女之間差異較大，在衡量個(gè)體CK變化時(shí)，恐怕肌肉發(fā)達(dá)程度是一個(gè)很重要的因素。GGT是另一個(gè)男女差別明顯的酶，常以GGT30U/L（30℃)為女性上界值，50U/L（30℃)為男性上界值，這可能與雌激素抑制GGT合成有關(guān)。嗜酒者可誘導(dǎo)GGT合成，而嗜酒者男性多于女性。

（二)年齡

不少酶在兒童時(shí)期與成人有所不同，例如新生兒的CK、LD、蘋果酸脫氫酶（MD)、ACP和谷氨酸脫氫酶（GLD)等常為成人2-3倍，尤其前兩項(xiàng)CK、LD是臨床常用的酶。CK出生24小時(shí)內(nèi)可為成年人的3倍，到嬰兒時(shí)降為兩倍，到青春期降到成年人值。LD在出生時(shí)也為成人兩倍，逐漸下降到14歲和成年人值一致。同時(shí)LD1值兒童期也比成年人高，正常兒童也可出現(xiàn)LD1＞LD2，如不注意此點(diǎn)，簡單以正常成年人參考值為診斷標(biāo)準(zhǔn)，易導(dǎo)致兒童心肌炎的誤診。

年齡引起酶變化最明顯的酶是ALP，新生兒值略高于成年人。至周歲增至成年人的2-3倍。然后逐漸下降，到10歲左右，發(fā)育長高期ALP又明顯升高，可達(dá)到成人的3-5倍。這可能與該時(shí)期軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞代謝活躍密切相關(guān)，切勿認(rèn)為有肝臟病變，必要時(shí)應(yīng)測ALP同工酶以資鑒別。

也有少數(shù)酶如AMY，新生兒比成年人低。當(dāng)進(jìn)入老年期，有些酶也可出現(xiàn)變化，如ALP、GGT等都有輕度升高。

（三)進(jìn)食

大多數(shù)血清酶不受飲食影響，故測酶活性不一定空腹采血。但應(yīng)注意酗酒者常引起GGT明顯升高，日本學(xué)者認(rèn)為可根據(jù)血中GGT升高判斷酗酒程度，如未累及肝臟，戒酒后一周GGT可降至正常。此外如禁食數(shù)天可導(dǎo)致血清AMY下降。

（四)運(yùn)動(dòng)

劇烈運(yùn)動(dòng)可引起血清中多種酶升高，升高程度和運(yùn)動(dòng)量及持續(xù)時(shí)間有關(guān)，也與運(yùn)動(dòng)者是否經(jīng)常鍛煉相關(guān)。訓(xùn)練有素的運(yùn)動(dòng)員，其血清酶升高幅度小。升高的酶多為肌肉中含量豐富的CK、LD、AST、醛縮酶（ALD)和ALT等，這些酶變化機(jī)制和意義是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要研究項(xiàng)目，從臨床角度，抽血化驗(yàn)前不宜過度運(yùn)動(dòng)，以免引起解釋困難。

（五)妊娠與分娩

妊娠期出現(xiàn)一系列生理變化，也可引起一些酶升高，如不注意有可能引起誤診。例如由于胎盤產(chǎn)生耐熱的ALP可引起血中ALP值超過正常，LAP也會(huì)明顯升高，但都無臨床診斷價(jià)值。銅氧化酶在妊娠期升高，若胎兒死亡，此酶很快降至正常，有學(xué)者在妊娠期監(jiān)測此酶以觀察胎兒情況。分娩時(shí)，由于子宮收縮，肌肉劇烈活動(dòng)，可導(dǎo)致CK、CK-BB、AST、LD等升高，這些變化與心肌損傷無關(guān)。

四、測定方法、標(biāo)本處理等對(duì)測定結(jié)果的影響

除了生理?xiàng)l件可引起酶測定值的變化外，還有其它一些非病理因素也會(huì)引起實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果的變化。

（一)酶測定方法

酶測定方法大致經(jīng)過三個(gè)歷史發(fā)展階段，50年代以前大都使用“固定時(shí)間法”，即讓酶與底物作用一段固定時(shí)間，一般為半小時(shí)左右，然后停止酶反應(yīng)，用光電比色測產(chǎn)物生成量或底物消耗量，從而計(jì)算出酶催化反應(yīng)的平均速度。再據(jù)此按各作者自己定義的“單位”向臨床報(bào)告測定結(jié)果。這些所報(bào)的單位往往在前面冠以作者的姓名命名，例如ALP根據(jù)不同測定方法就有金氏單位、鮑氏單位、國際單位等等。同一標(biāo)本不同單位結(jié)果從表面數(shù)值看可以差異很大。如ALP上列三種單位參考值分別為3-13金氏單位，0-3鮑氏單位，20-80國際單位。

50年代中期，國際臨床實(shí)驗(yàn)室開始采用“連續(xù)監(jiān)測法”，就是習(xí)慣上所稱的“動(dòng)態(tài)法”。需要使用生化分析儀，可以測酶反應(yīng)的初速度，其結(jié)果遠(yuǎn)比“固定時(shí)間法”所測平均速度準(zhǔn)確，在高濃度標(biāo)本時(shí)尤為明顯。這樣同一疾病患者用兩種方法所測酶的結(jié)果并不一定平行一致。在疾病急性期，用新法測定結(jié)果增加倍數(shù)常明顯超過老法。例如在肝炎用賴氏法測ALT很少超過參考值上限的十倍。改用新法，在肝炎急性期可得到超過參考值上限數(shù)十倍乃至百倍以上的結(jié)果，由于后者結(jié)果和臨床病理變化相一致，結(jié)果準(zhǔn)確。目前在發(fā)達(dá)國家中，新法已幾乎取代了老法，我國也已開始廣泛應(yīng)用新法。本書各論在討論各種疾病酶變化時(shí)，將主要根據(jù)新法加以敘述。用新法也就是“連續(xù)監(jiān)測法”所得結(jié)果，目前已基本統(tǒng)一使用1964年國際生化協(xié)會(huì)所規(guī)定的國際單位（IU)：即以每分鐘能催化1微摩爾底物的酶量為1個(gè)國際單位。如表示血清中酶濃度多以U/L表示之，即IL標(biāo)本（血清)中含的酶量，我國醫(yī)學(xué)界對(duì)此表示方法已經(jīng)熟悉習(xí)慣。我國現(xiàn)在規(guī)定SI制為計(jì)量的法定單位，SI制的酶單位為Katal，即每秒能催化1總分子底物的酶量為1個(gè)Katal，此單位不僅我國醫(yī)學(xué)家不熟悉，國際上應(yīng)用不多，如有可能可同時(shí)用兩種單位報(bào)告結(jié)果，或者注明轉(zhuǎn)換系數(shù)，即1U＝16.67μKatal。

但即使同使用連續(xù)監(jiān)測法，同用IU/L報(bào)告結(jié)果，不同實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果仍可出現(xiàn)較大差異。這是因?yàn)樯鲜龆�法是通過測酶催化速度來間接表示酶量高低，而酶催化的速度還受很多其它因素影響。首先是溫度，在國際單位定義中并未規(guī)定測定溫度，而反應(yīng)速度隨溫度升高而加速，一般說每增加10℃，反應(yīng)速度將增加一倍。因此同一標(biāo)本、同一方法，在37℃所得結(jié)果將顯著高于30℃。雖然國際臨床化學(xué)協(xié)會(huì)（IFCC)推薦30℃為酶測定溫度，但臨床實(shí)驗(yàn)室由于實(shí)驗(yàn)工作方便等因素，愈來愈多使用37℃。因此本書各酶測定參考值將以37℃所測結(jié)果為準(zhǔn)，某些數(shù)據(jù)如在30℃測定將在結(jié)果后面用（30℃)表示。

除溫度外，測定時(shí)條件的不同也可能引起結(jié)果明顯差異。最突出例子是ALP測定，用二乙醇胺為緩沖液測出ALP結(jié)果比用氨基甲基丙烷為緩沖液的高2-3倍。又如在ALT測定時(shí)，如在底物中加入磷酸吡哆醛比不加者結(jié)果可增高20％-100％。正因?yàn)槿绱�，為防止臨床醫(yī)生產(chǎn)生錯(cuò)覺，認(rèn)為IU/L結(jié)果在國際上應(yīng)一致。目前實(shí)驗(yàn)室常以U/L，而不以IU/L向臨床報(bào)告。

總之，臨床醫(yī)師在分析酶測定結(jié)果（U/L)時(shí)應(yīng)以給報(bào)告實(shí)驗(yàn)室的參考值為準(zhǔn)，盲目套用文獻(xiàn)結(jié)果或與其它實(shí)驗(yàn)室結(jié)果相比較，有可能得到不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。

前面已提到從70年代以來，隨免疫技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)利用酶的抗原性，通過抗原抗體反應(yīng)直接測定酶的質(zhì)量。測定結(jié)果不是以U/L報(bào)告而是直接用ng/ml，μg/L等報(bào)告酶蛋白含量高低。如臨床醫(yī)師看到這樣的報(bào)告，就可知道此時(shí)使用了最新的免疫學(xué)方法測酶，其臨床意義有可能與前兩種方法結(jié)果有差異。例如國外公認(rèn)，同樣測CK-MB，用免疫學(xué)方法所測結(jié)果診斷價(jià)值最高，此問題將在后專門敘述。

（二)標(biāo)本的采集、處理與貯存

在實(shí)驗(yàn)室測定酶之前，標(biāo)本還要經(jīng)過采集、分離血清和貯存等一系列處理過程。而酶在血中是處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程，血液離開體內(nèi)后，還會(huì)有一定變化。因此在其中任何一個(gè)階段處理不當(dāng)，都有可能引起測定值變化。

采取血液標(biāo)本時(shí)最容易引起實(shí)驗(yàn)室誤差的是抽血不當(dāng)，或者實(shí)驗(yàn)室急于分離血清，因此體外溶血。由于大部分酶在細(xì)胞內(nèi)外濃度差異明顯，少量血細(xì)胞的破壞就有可能引起血清中酶明顯升高。最明顯例子是LD，紅細(xì)胞中LD約為血清的100倍，這樣，只要有輕度溶血，如1/100紅細(xì)胞破壞，就足以使血清中LD升高一倍，常使原為正常的血清LD值超過參考值上限。其它如CK，雖然紅細(xì)胞中無CK，但含有豐富腺苷酸激酶（AK)，進(jìn)入血清能使某些用“連續(xù)監(jiān)測法”測定CK的值假性升高，紅細(xì)胞中酶的干擾，不僅表現(xiàn)在溶血影響上，采血后如不及時(shí)將血清和血凝塊分離，血細(xì)胞中酶同樣可以透過細(xì)胞膜進(jìn)入血清，所以采血后1-2小時(shí)實(shí)驗(yàn)室必須及時(shí)離心，分離血清。

除非測定與凝血或纖溶有關(guān)的酶，一般都不采用血漿而采用血清作為測定標(biāo)本。大多數(shù)抗凝劑都在一定程度上影響酶活性，例如EDTA為金屬離子螯合劑，在去除Ca²⁺同時(shí)也去除其中Mg²⁺、Mn²⁺等離子，Mg²⁺是ALP、CK和5′-核苷酸酶（5′-NA)作用的激活劑，其它如草酸鹽、枸櫞酸鹽乃至肝素都對(duì)一些酶有一定程度抑制。有必要時(shí)，可考慮使用肝素為抗凝劑，在常用抗凝劑中它對(duì)酶影響最小的。

酶蛋白不穩(wěn)定，易失活，ACP是最明顯的一個(gè)例子。此酶在中性或堿性環(huán)境中極不穩(wěn)定，血液在37℃放置1小時(shí)，ACP活性可下降50％。大部分酶在低溫中比較穩(wěn)定，分離血清如不能及時(shí)測定，應(yīng)放冰箱保存，表（7-3)是常用酶在不同溫度情況下的穩(wěn)定性。

從表7-3可看出－25℃將血清凍結(jié)并沒有太大優(yōu)點(diǎn)，相反有些酶如ALD、ALT在融凍時(shí)被破壞。有文獻(xiàn)報(bào)道用液氧在－195℃貯存血清，常用酶如ALT、AST、ALP、CK、LD、GGT和AMY，在10個(gè)月活性變化不大。個(gè)別酶如LD在低溫反而不如室溫穩(wěn)定，即所謂的“冷變性”。

表7-3　酶在不同溫度儲(chǔ)存的穩(wěn)定性（活性變化小于10％)

※酶不耐融化；

￥　標(biāo)本未酸化；

§標(biāo)本加枸櫞酸到pH5

五、免疫方法測酶質(zhì)量的臨床應(yīng)用

用免疫學(xué)方法測酶質(zhì)量和經(jīng)典的測酶活性方法相比，不僅靈敏度高，并可能測定一些以前不易測定的酶。但更為有意義的是：有可能為臨床上的應(yīng)用提供新的資料和信息。從疾病論斷的角度來看，至少提供下列三個(gè)新的可能性：

（一)酶活性和酶質(zhì)量變化的不平行

這二者的變化在不少情況下是互相平行的，但在一些情況下可以出現(xiàn)不一致。早在1987年Robert就提出可以用免疫學(xué)方法直接測量CK的質(zhì)量，并聲稱：“由于RIA法是如此的敏感，并可測定血循環(huán)中無活性的CK-MB，毫不奇怪此法可比其它方法更早查出心肌梗死，一般在疼痛3小時(shí)就可升高�！贝撕笥行�學(xué)者在急性心肌梗死時(shí)比較測CK-MB活性和RIA法CK-B亞單位的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者之間存在著不平行關(guān)系。CK-MB活性升高持續(xù)較短，3天左右；而CK-B亞單位酶蛋白升高卻在7天左右。近幾年來發(fā)展了用免疫學(xué)方法測CK-MB酶質(zhì)量（mass)方法與測酶活性（activity)方法的結(jié)果相比較，在檢測心肌壞死上，測質(zhì)量方法明顯優(yōu)于測活性方法。

國內(nèi)有人報(bào)告了用單擴(kuò)法測酶活性的方法，測定了在各種患者血中超氧歧化酶（SOD)含量，證實(shí)有些患者血中存在著無活性的SOD。

在一些疾病情況下，甚至出現(xiàn)二者變化完全相反的情況。例如在狗實(shí)驗(yàn)性胰腺炎，用免疫學(xué)方法測彈性蛋白酶濃度，出現(xiàn)迅速而急劇地上升，但同時(shí)酶活性卻出現(xiàn)平行地下降。作者解釋在釋放酶蛋白入血同時(shí)，有大量酶抑制劑也釋放入血，以致出現(xiàn)相互矛盾結(jié)果。前面提到的用兩種方法測前列腺酸性磷酸酶（PACP)來診斷前列腺癌的陽性率不一致，有作者也認(rèn)為可能是腫瘤組織合成一些無活性或活性較低的酸性磷酸酶。

如果說在這方面尚有爭論，那么在遺傳學(xué)方面的意義則是比較明確的，將此兩大類方法結(jié)合起來可以研究酶缺陷遺傳疾病的發(fā)生機(jī)制，用免疫學(xué)方法可以測出滅活的酶蛋白量。由于基因缺陷引起的酶缺陷如果僅僅影響酶蛋白合成下降，酶活性與酶蛋白量的比率即所謂的“免疫比活性”無變化；如果由于基因缺陷合成了變異的酶蛋白，則不僅總酶活性下降，免疫比活性也將變化；如果合成了一種活性正常但結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的酶，則幼稚細(xì)胞中酶活性及質(zhì)量都無變化，而在衰老細(xì)胞中將出現(xiàn)酶缺陷。酶穩(wěn)定性的變異常見于紅細(xì)胞內(nèi)酶缺陷癥。這是由于紅細(xì)胞壽命較長，成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核不能制造新蛋白質(zhì)，所以酶穩(wěn)定性的缺陷容易在衰老紅細(xì)胞中表現(xiàn)出來。

在最嚴(yán)重的情況，變異的基因甚至能合成無活性的酶蛋白，如膽堿酯酶遺傳變異中，有一類型所謂“不活動(dòng)等位基因”（“silent”allelebhskgw.cn/hushi/)就是典型例子。又如在Lesch-Nyhau綜合征中存在這免疫活性但無催化活性的次黃嘌呤轉(zhuǎn)磷酸核糖基酶。

（二)以免疫方法取代測酶活性方法

免疫學(xué)方法和經(jīng)典測酶活性方法相比最突出的優(yōu)點(diǎn)是：免疫學(xué)方法能測定一些不表現(xiàn)酶活性的酶蛋白質(zhì)，這在以前是不能想象的。首先是各種酶原，還有去輔基酶蛋白（apoenzyme)以及一些滅活的酶蛋白裂解產(chǎn)物等等。例如已有用RIA法測胰蛋白酶原。也有用免疫學(xué)方法測定線粒體和胞質(zhì)谷草轉(zhuǎn)氨酶，這其中包括無酶活性的去輔基谷草轉(zhuǎn)氨酶。

免疫學(xué)方法另一特點(diǎn)是特異性高，且不受體液中其它物質(zhì)，特別是抑制劑、激活劑的干擾。不少蛋白水解酶或者對(duì)基質(zhì)特異性不高，或者易受血中一些蛋白質(zhì)如α1-抗胰蛋白酶、α２－巨球蛋白的抑制作用。用測酶活性方法不易準(zhǔn)確定量甚至無法測定。在近年來用免疫學(xué)方法陸續(xù)建立了RIA測胰蛋白酶、彈性蛋白酶的方法。

一般說來和測酶活性相比，免疫學(xué)方法靈敏度更高一些。一些既往由于方法學(xué)靈敏度差，不易測定的酶可以嘗試改用免疫學(xué)方法，脂肪酶是其中例子之一。經(jīng)典測酶活性方法由于靈敏度差，酶溫育時(shí)間長達(dá)24小時(shí)，幾經(jīng)修改仍需4小時(shí)，現(xiàn)已有RIA法脂肪酶試劑盒。近年來隨著優(yōu)生學(xué)發(fā)展，羊水中各種成分包括酶的測定日益受到重視。例如在Tay-Sachs綜合征時(shí)，胚胎組織細(xì)胞中氨基已糖苷同工酶A或（和)B合成障礙，免疫學(xué)方法由于靈敏度高，可以比測酶活性方法早幾周在胎兒的羊水中查出此酶的缺陷。

（三)同工酶測定

免疫學(xué)方法用于測定同工酶比經(jīng)典的理化方法簡單方便，所以愈來愈多同工酶測定改用免疫學(xué)方法，國外已逐步取代電泳或?qū)游龇ā３�上文已提到的CK-MB、LD₁、LD₅測定外，還可用免疫學(xué)方法測半乳糖酰基轉(zhuǎn)移酶同工酶A和B，堿性磷酸酶的Regan同工酶。同工酶有可能作為腫瘤的標(biāo)記物（tumor marker)，已證實(shí)γγ-烯醇化酶或神經(jīng)元特異烯醇化酶（NSE)可作為APUD系統(tǒng)腫瘤的一個(gè)很好標(biāo)記物。用RIA測血中NSE在肺小細(xì)胞性腫瘤患者中陽性率超過80％，γγ-烯醇化酶在大細(xì)胞肺癌陽性率也超過70％�？梢灶A(yù)期隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展，免疫學(xué)方法將成為臨床上測定同工酶的主要方法。

六、檢測同工酶及其亞型的臨床意義

從50年代中期開始，臨床酶學(xué)有了迅速的發(fā)展，幾乎把當(dāng)時(shí)能測的酶都在臨床上試用過，企圖通過測定某一種或某幾種酶來診斷一些特定疾病或特定組織器官的病變。通過10余年廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)酶測定診斷疾病的特異性并不高，因?yàn)闄C(jī)體中各種細(xì)胞的代謝有很大的相似性，從臨床角度很難說存在著所謂器官特異酶。當(dāng)時(shí)曾有學(xué)者想找出一些腫瘤特異酶，但很快發(fā)現(xiàn)找不到一種只存在于腫瘤組織并能進(jìn)入血液而正常組織又不存在的酶。

在此同時(shí)，Market等通過對(duì)LD在電泳時(shí)可分為5個(gè)區(qū)帶的深入研究，在1959年首先提出“isozyme”的術(shù)語來描述一類酶，它們催化同一生化反應(yīng)，但在結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)上有所不同，目前廣泛使用國際生化協(xié)會(huì)推薦術(shù)語“isoenzyme”。我國目前多翻譯為同工酶，臨床很快將此新概念、新發(fā)現(xiàn)用于臨床，發(fā)現(xiàn)同工酶測定可以彌補(bǔ)上述測酶總活性的不足之處，因?yàn)椴煌�同工酶在組織分布、細(xì)胞內(nèi)定位、發(fā)生發(fā)育方面都可能有所差異，臨床可利用這些差異來增加診斷的特異性。目前不論在診斷腫瘤，還是診斷心臟、肝等疾病上都找到一些較總酶活性測定特異性、靈敏度高的同工酶測定項(xiàng)目，同工酶正逐步成為酶學(xué)中一個(gè)重要分支。

80年代發(fā)現(xiàn)某些同工酶從組織進(jìn)入體液后，進(jìn)一步變化分為數(shù)個(gè)不同類型即所謂同工酶的亞型（isoform)。CK-MB的亞型MB₁、MB₂，CK-MM亞型MM₁、MM₂和MM₃在AMI的診斷和溶栓療效判斷上都優(yōu)于總酶和同工酶。

同工酶是一個(gè)復(fù)雜的生物現(xiàn)象，至今在分類、概念上尚有一些問題有待研究澄清。從臨床診斷角度可將同工酶理解為一個(gè)包括有多種能催化相同生化反應(yīng)的酶族，在這族中雖然不同酶都催化同一反應(yīng)，但在理化性質(zhì)上有差異，如它們對(duì)底物的親和性、特異性不同，對(duì)抑制劑出現(xiàn)不同的反應(yīng)，所帶電荷、對(duì)熱耐受性有差異等等。生化學(xué)者根據(jù)這些差異用各種物理、化學(xué)方法將同工酶分離測定，從本質(zhì)上說這些差異與酶蛋白結(jié)構(gòu)有關(guān)，或者是構(gòu)成酶蛋白的氨基酸在組成或排列次序上出現(xiàn)差異，或者由于二級(jí)、三級(jí)乃至四級(jí)結(jié)構(gòu)不同而造成上述不同的理化性質(zhì)，同時(shí)這些結(jié)構(gòu)差異又可引起酶蛋白抗原性的差異。目前正在大力發(fā)展這種用免疫方法測同工酶的技術(shù)，并取得明顯進(jìn)展。

同工酶之所以有較高的診斷價(jià)值與下面一些因素有關(guān)：

首先是某些同工酶有明顯的組織分布差異，以目前臨床應(yīng)用最多的CK和LD同工酶而言，CK大量存在于三種肌肉組織中，單獨(dú)總CK升高很難判斷。CK升高的組織來源為：骨骼肌中主要為CK-MM，平滑肌中為CK-BB，心肌中雖然大多數(shù)仍是CK-MM，但卻含有14％-40％的其它兩種肌組織中沒有或僅含少量的CK-MB，這樣只要能測CK同工酶，根據(jù)同工酶變化，不難判斷出釋放CK的器官或組織。

LD雖然幾乎存在于全身各種細(xì)胞中，但其五種同工酶在體內(nèi)分布情況并不相同。如LD₁主要存在于心肌和紅細(xì)胞中，LD₅則主要存在于肝臟和骨骼肌中，正常血清中同工酶分布為LD₂＞LD₁＞LD₃＞LD₄＞LD₅，這樣雖然心臟和肝的多種疾病都能引起總LD升高，但對(duì)血清LD同工酶影響卻大不相同。如AMI時(shí)，LD₁明顯增高以致LD₁＞LD₂，肝病時(shí)將出現(xiàn)LD₅＞LD₄，AMI患者在LD₁＞LD₂基礎(chǔ)上，又同時(shí)出現(xiàn)LD₅＞LD₄，可懷疑是否有右心衰竭，引起肝淤血。有些酶的同工酶與上述情況不同，只是細(xì)胞內(nèi)定位不同，臨床上有診斷意義的主要是線粒體同工酶，線粒體中有一些酶在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上往往與細(xì)胞質(zhì)中同工酶有明顯差異，臨床應(yīng)用較多的是線粒體AST。輕度病變時(shí)，由于線粒體有兩層致密的膜，此同工酶很難進(jìn)入血清，但在細(xì)胞壞死病變時(shí)，血清中線粒體同工酶常明顯升高。近年來發(fā)現(xiàn)ALT也存在著兩種同工酶，肝臟疾病時(shí)ALT經(jīng)常升高，ALT同工酶測定應(yīng)該對(duì)肝病預(yù)后判斷有一定價(jià)值。

在胚胎期，和器官的發(fā)生發(fā)育一樣，這一時(shí)期酶帶有早期種族進(jìn)化的痕跡，與出生后人體的酶往往有差異。當(dāng)人得腫瘤后，腫瘤細(xì)胞可以出現(xiàn)返祖現(xiàn)象，有可能出現(xiàn)胚胎期同工酶，測定這類同工酶有助于診斷腫瘤，例如胚胎期CK主要為CK-BB，約有10％惡性腫瘤患者血清可查出CK-BB，又如一些腫瘤患者血中可查到胎盤性ALP等等。

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測定項(xiàng)目的增加，測定方法的簡化，同工酶測定將在診斷疾病、判斷療效和預(yù)后方面起著愈來愈大的作用。