臨床酶學診斷，通過對血清酶的檢查，藉以對病變進行定性、定量以至定位的診斷。
基本介紹
- 中文名：臨床酶學診斷
- 所屬學科：醫學
血清酶的來源：
①血清固有酶。在血清中發揮其催化功能的酶。在血清中一般以非活性形式存在，被視為血清蛋白質的固有組分。包括凝血因子、纖維蛋白溶解系統的酶或酶原，補體，血清膽鹼酯酶，銅氧化酶（銅藍蛋白），脂蛋白脂肪酶，卵磷脂–膽固醇醯基轉移酶等。多數由肝臟合成，由血中含量反饋作用於肝細胞，調節其合成量和分泌量，經常在血中保持穩定水平。
②外分泌酶。由外分泌腺分泌的酶，如唾液酶、胰脂肪酶等。腺體分泌後，排入相應的腔道，其中小部分進入體液，但含量很低。當外分泌腺的分泌亢進、腺體損傷或腔道受阻時，可致血清含量增高。其他組織細胞也可分泌少量外分泌酶。如澱粉酶除胰腺和唾液分泌外，肺、肝、輸卵管內壁也可分泌少量。
③細胞內功能酶。人體內的酶絕大部分都存在於細胞內，完成能量轉換、物質的合成與分解，增殖、修復等功能。
細胞功能酶分類
有兩種分類：
①按功能分。
ⓐ沒有器官或組織的特異性者稱非特異性酶（如乳酸脫氫酶）。
ⓑ只存在於某一組織或器官的酶稱細胞功能專一酶（如肝細胞的尿素合成酶）。
②按存在部位分。
ⓐ與細胞膜功能相關聯的細胞膜酶有腺苷酸環化酶，5–核苷酸酶、γ–谷氨醯轉肽酶、磷酸二酯酶、腺苷三磷酸酶、α–D–葡萄糖苷酶、氨基肽酶、果糖二磷酸醛縮酶、甘油醛磷酸脫氫酶等。
ⓑ與細胞質關聯的酶種類很多，包括同糖、蛋白和脂肪等代謝有關的酶。
ⓒ與線粒體關聯的有三羧酸循環的酶系統、電子傳遞與呼吸鏈偶聯氧化磷酸化酶系統、脂肪酸β氧化酶群、胺基酸脫氨和轉氨基的酶。
ⓓ與內質網關聯的有蛋白質合成酶、腺苷三磷酸酶、5′–核苷酸酶等。光面內質網與脂類合成相關，含膽固醇合成酶、甾體水解酶、藥物代謝酶等。
ⓔ與溶酶體關聯的有各種水解酶，如酸性磷酸酶、核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、組織蛋白酶、膠原酶、彈性蛋白酶、芳香硫酸酯酶、磷酸酯酶、β–葡萄糖胺酶、β–半糖苷酶、α–葡萄糖苷酶、溶菌酶等。
ⓕ與細胞核關聯的有與核酸和組蛋白代謝有關的酶、糖酵解酶群、戊糖磷酸代謝途徑酶群等。血清酶異常的發生機理 有以下幾階段。
細胞膜通透性增加
細胞功能酶在細胞內的濃度約為血漿濃度的1 000～2 000倍以上。當細胞受物理、化學或生物等外在致病因素或體內病理變化的影響而造成細胞損傷時，胞內酶便可散逸到細胞外液中。其病理基礎是細胞膜孔隙增大。細胞膜通透性增加，初始是可逆的，補充腺苷三磷酸，細胞膜可恢復正常。細胞膜雖受損而細胞尚未壞死時，一般情況下，細胞仍能合成酶蛋白，若細胞膜未修復，酶可不斷向外釋放，血清酶持續高水平。故血清酶持續高水平，表明致病因子存在、細胞膜有損傷、細胞仍有合成功能。若顯著升高的血清突然降低，並伴有臨床症狀和體徵加重，常是細胞壞死不能合成酶蛋白的指征。血清中細胞器標誌酶出現或升高是細胞損傷嚴重和壞死的指征。血清酶排出障礙 外分泌腺的排泌腔道阻塞，酶排出受阻返流入細胞間液或血液，如澱粉酶等。有些酶主要在細胞膜表面發揮作用，但也排泌至外界，如肝細胞或膽道上皮細胞合成的鹼性磷酸酶、γ–谷氨醯轉肽酶，當膽道阻塞時，酶因從膽汁排泌受阻，可致血清中酶升高。小分子酶可從腎排出，當腎功能下降或尿路梗阻時，血中酶也可上升，如澱粉酶等。
血清酶合成異常
①細胞功能活躍或亢進。使酶合成增加，如骨折後血清鹼性磷酸酶升高；細胞功能異常，合成不平衡，導致有些酶含量增高或出現異常的酶，如肝細胞癌時血清中出現異常凝血酶原和γ–谷氨醯轉肽酶同工酶Ⅱ；合成酶的細胞增多，見於組織增生疾病或腫瘤，如骨肉瘤時血清中鹼性磷酸酶增高。
②酶合成減少。常見於由肝臟合成的血清固有酶，如肝功能降低使凝血酶原、膽鹼酯酶合成減少，血清含量降低。
③藥物對酶合成的誘導或抑制。如乙醇誘導肝臟合成γ–谷氨醯轉肽酶(γ–GT)，使血清γ–GT增高，安妥明、硫唑嘌呤等則抑制酶的合成。
④細胞壞死。細胞壞死時，細胞內各部位的功能酶都釋放到細胞外液中，使血清中多種酶含量均明顯升高，壞死停止後酶含量隨之下降。
⑤酶抑制劑或激活劑的影響。有機磷農藥能強烈抑制膽鹼酯酶，使之降低，甲狀腺素可引起血管緊張素轉化酶活性升高。
⑥遺傳性缺陷。生物體內酶的種類和性質受遺傳基因控制，遺傳缺陷或基因突變都可使相關的酶發生變化，如肝豆狀核變性時銅氧化酶缺乏，半乳糖血症時己糖–1–磷酸尿苷醯轉移酶缺乏等。
影響血清酶濃度的因素
①細胞內外酶量的梯度差。細胞功能酶在細胞內液與細胞外液的濃度有巨大的梯度差，有的細胞內液含量比細胞外液高萬倍以上。這是細胞損傷後，酶向細胞外液釋放的物理動力，釋放力與梯度差成正比。
②酶在細胞內的位置和存在形式。細胞質的酶呈溶解狀態，比同細胞器結合的酶較易逸出。當細胞損傷後，溶於細胞質的酶先逸出，細胞損傷嚴重或壞死時細胞器中的酶才釋放於體液。有的酶在細胞內可能與結構蛋白結合，則難逸出細胞。
③酶分子量的大小。在細胞未壞死時，酶主要是從細胞膜孔隙逸出，小分子的酶較大分子的酶易擴散。損傷早期細胞膜孔隙尚小時，小分子酶先逸出；損傷加重細胞膜孔隙變大後，大分子酶才釋放到體液。
④酶的半壽期。酶有半壽期。各種酶的生物半壽期相差較大。
⑤酶在體液中的分布與轉移。與血液直接接觸的組織和器官的細胞功能酶可直接釋放入血。故血清酶升高快，如心肌、骨髓、血細胞的酶。
⑥被檢樣品中含有酶的激活劑或抑制劑。如某些藥物、離子、輔因子等。酶的測定方法 有如下幾種。
酶活性測定法
在規定條件下，測定經酶作用一定時間後的底物減少量或產物生成量。這是一種間接方法，不是測定酶蛋白的含量，而是測定酶的催化能力。常用方法有終點法和連續監測法（或稱動力法）。
①終點法。在酶與底物作用一定時間後，終止酶促反應，測定底物變化量，計算酶活力單位，操作簡單，但測定結果不夠準確。
②連續監測法。連續測定酶反應過程中某反應產物或底物。隨時間的變化量，求出酶反應初速度，計算酶活力單位。具有微量、快速、準確的優點，是國際常用方法。酶蛋白測定法 測定血清酶蛋白量。由於血液中存在無活性的酶蛋白，血清酶活力與血清蛋白含量兩者並不完全對應。病變組織或器官合成的無活性酶常增多，出現血清酶蛋白含量較高，而酶活力低。有些肝豆狀核變性患者血清銅氧化酶活力低，血清銅氧化酶即銅藍蛋白的蛋白含量卻很高。
臨床診斷常用的酶
有以下幾種：
肌酸激酶（CK）
又稱肌酸磷酸激酶。是細胞內功能酶。主要存在於細胞質，催化腺苷三磷酸的生成和利用。用於心臟疾病、中樞神經疾病、腫瘤等的診斷。
乳酸脫氫酶(LD)
位於細胞質內，是葡萄糖酵解最後產物丙酮酸的還原氧化酶。廣泛存在於機體的各種組織，凡以葡萄糖為能量主要來源的組織和器官都含有高濃度的乳酸脫氫酶。許多組織含量都比較豐富，升高的疾病較多，所以診斷的特異性較差。乳酸脫氫酶總活力升高的疾病除急性心肌梗死外，各種肝病、惡性腫瘤、溶血性疾病、增生性紅細胞疾病和惡性貧血等都升高。
轉氨酶
轉氨基作用是胺基酸代謝最基本的化學反應，也是非必需胺基酸在體內合成的主要途徑。除個別胺基酸外，各種胺基酸的轉氨基作用都有相應的轉氨酶。轉氨酶，又稱氨基轉移酶。現在臨床常用的是穀草轉氨酶和谷丙轉氨酶，屬細胞內功能酶。廣泛存在於各種組織和器官，且細胞內外有巨大的濃度差，細胞受傷後，酶釋放到血清。血清中酶量與組織損傷或壞死程度和範圍成正比，是組織損傷敏感的標誌酶。正常人各種體液中都有少量的轉氨酶。許多組織和器官都含有豐富的轉氨酶，但臨床主要用以診斷肝、心和骨骼肌疾病。
①血清穀草轉氨酶(SGOT) 又稱門冬氨酸氨基轉移酶(AST)。它廣泛存在於人體許多組織器官中，按每克組織含酶量的順序為心、肝、骨骼肌、腎、胰、脾、肺、紅細胞、血清。用於急性心肌梗死、肝病、膽道疾病、骨骼肌疾病等診斷。
②血清谷丙轉氨酶（SGPT） 又稱丙氨酸轉氨酶(ALT)。它廣泛存在於各組織中，按每克組織酶含量高低依次為肝、心、腎、骨骼肌、胰、脾、肺、紅細胞、血清。臨床意義同穀草轉氨酶。用於肝病、膽道疾病、心血管疾病等的診斷。
鹼性磷酸酶（ALP）
組織中存在一組磷酸單酯酶。亦稱正磷酸單酯水解酶。習慣稱磷酸酶，因適宜催化的pH值不同而分為鹼性磷酸酶和酸性磷酸酶。鹼性磷酸酶在小腸上皮細胞、骨、肝、胎盤和白細胞最為豐富，主要存在於細胞膜的表面，如膽管上皮細胞，並分泌於膽汁。
酸性磷酸酶(ACP)
是一組在酸性條件下催化多種正磷酸單酯水解的酶。廣泛存在於前列腺、睪丸、腎、肝、脾、紅細胞、白細胞、骨髓。前列腺含量最高。習慣稱酸性磷酸酶。用於診斷前列腺癌。
γ–谷氨醯基轉移酶(GGT)
較廣泛存在於組織，主要位於分泌和吸收功能強的細胞膜，如腎小管上皮細胞的刷狀緣、毛細膽管上皮細胞的分泌面、胰管和腸黏膜上皮等。用於原發性和繼發性肝癌、阻塞性黃疸、肝炎和肝硬化、酒精性肝損傷等的診斷。
膽鹼酯酶(ChE)
人體有兩種膽鹼酯酶：乙醯膽鹼酯酶和酯醯膽鹼酯酶。都能水解乙醯膽鹼，但生成組織和生理功能各有不同。
①乙醯膽鹼酯酶(AChE)，又稱紅細胞膽鹼酯酶、真性膽鹼酯酶或膽鹼酯酶–Ⅰ。存在於中樞神經的灰質、交感神經節、腎上腺髓質、血小板和紅細胞中。功能是水解神經傳遞介質乙醯膽鹼成為乙酸和膽鹼，保證神經傳導的興奮和抑制的平衡。占全血膽鹼酯酶的80％。測定全血膽鹼酯酶主要是此酶。用於診斷有機磷農藥和神經性化學武器中毒。
②假性膽鹼酯酶(PChE)，又稱酯醯膽鹼酯酶或膽鹼酯酶–Ⅱ。血清中主要含此酶，又稱血清膽鹼酯酶。常見降低的肝臟疾病有慢性活動性肝炎或肝硬變等。限局性肝臟病變缺乏規律性，多數僅輕度下降，肝癌多在晚期下降。嚴重的急性肝病，如急性病毒性肝炎、大面積肝壞死和中毒性肝損傷等可呈輕度或中度下降。一般較輕的肝炎多無變化。嚴重的營養不良也可使膽鹼酯酶活力降低；升高的疾病有腎病綜合徵、脂肪肝、高脂蛋白血症和糖尿病等。有機磷農藥中毒和神經性化學武器損傷時，血清膽鹼酯酶活力下降，其變化與乙醯膽鹼酯酶相同。
澱粉酶(AMY)
人體內用於水解澱粉的α–澱粉酶。屬細胞分泌酶。主要由胰腺和唾液腺合成並在神經和體液調節下分泌於消化道。用於診斷急性胰腺炎、腎功能障礙和急腹症的鑑別。
脂肪酶(LPS)
能水解8～18碳的長鏈脂肪酸甘油酯的低專一性酶。主要由胰腺分泌，是消化道水解中性脂肪的重要的酶。胃和小腸也能產生少量的脂肪酶。胰腺分泌亢進、胰管受阻、胰腺損傷或壞死時，胰腺的脂肪酶可逆流和直接入血，使血清和尿中脂肪酶升高。參考值：血清50～1 500單位/升。主要用於診斷胰腺疾病。
