卫生部“十一五” 规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材 卫生部“十一五” 规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材 第五章 诊断酶学 中国医学科学院 中国协和医科大学 北京协和医院 鄢盛恺 退出

主要内容 一、酶的一般特征 五、 酶的免疫化学测定 二、血清酶 六、 同工酶和亚型的测定 三、酶促反应动力学 七、工具酶及其临床应用 四、酶活性浓度测定技术 八、临床常用血清酶及其同工酶

第一节 酶的一般特征 一、基本概念 二、酶的结构与催化作用 三、酶的命名分类及编号 返回章

一、基本概念 1. 酶、核酶。 2. 酶的催化特性：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：酶所催化的反应。 酶活性：酶催化反应的能力。 底物(S)：酶所作用的物质。 产物(P)：酶促反应的生成物。 酶的激活剂: 加速酶促反应的物质。 酶的抑制剂: 减慢或终止酶促反应的物质。 返回节

二、酶的结构与催化作用 返回节 单纯酶和结合酶 单纯酶：只含多肽链，是单纯蛋白质。 结合酶：由酶蛋白和辅因子组成。 两者结合后形成的复合物称为全酶。 与酶蛋白结合疏松的称为辅酶。 与酶蛋白结合牢固的称为辅基。 酶的活性中心 　　酶与底物结合并将底物转变成产物发生在酶表面的一个特定区域。 酶的催化作用机制 　　 诱导契合学说。 返回节

三、酶的命名、分类及编号 临床应用酶 返回节 EC编号 习惯用名 英语缩写 1.1.1.27 乳酸脱氢酶 LD、LDH 2.7.3.2 肌酸激酶 CK、CPK 1.1.1.37 苹果酸脱氢酶 MD、MDH 3.1.1.3 脂肪酶 LPS 1.1.1.41 异柠檬酸脱氢酶 ICD、ICDH 3.1.1.8 胆碱酯酶 CHE 1.1.1.49 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 G6PDH 3.1.3.1 碱性磷酸酶 ALP、AKP 1.4.1.3 谷氨酸脱氢酶 GLD、GLDH 3.1.3.2 酸性磷酸酶 ACP 1.4.3.4 单氨氧化酶 MOD 3.1.3.5 5'-核苷酸酶 5'-NT 2.1.3.3 鸟氨酸氨甲酰基转移酶 OCT 3.2.1.1 α-淀粉酶 AMY、AMS 2.3.2.2 γ-谷氨酰基转移酶 γ-GT、GGT 3.2.1.30 β-N-乙酰(基)- D氨基葡萄糖苷酶 NAG 2.4.1.1 糖原磷酸化酶 GP 3.2.1.51 α-L-岩藻糖苷酶 α-FU、AFU 2.5.1.18 谷胱甘肽转移酶 GST 3.4.23.1 亮氨酸氨基肽酶 LAP 2.6.1.1 门冬氨酸氨基转移酶 AST、GOT 4.1.2.13 果糖二磷酸醛缩酶 ALD 2.6.1.2 丙氨酸氨基转移酶 ALT、GPT 返回节

第二节 血清酶 一、血清酶的来源 二、血清酶的去路 三、血清酶的生理变异 四、血清酶变化的病理机制 返回章

一、血清酶的来源 返回节 血浆特异酶 为血浆蛋白的固有成分，在血浆中发挥特定的 催化作用。多数由肝脏合成并以酶原形式分泌入， 　 为血浆蛋白的固有成分，在血浆中发挥特定的 催化作用。多数由肝脏合成并以酶原形式分泌入， 在一定条件下被激活起作用。与凝血有关的酶或酶 原、ChE、Cp及LPL等。 非血浆特异酶 外分泌酶：由外分泌腺合成并分泌进入血浆的 酶,包括P-AMY、P-LPS、前列腺ACP等。 细胞内酶：存在于细胞内进行物质代谢的酶， 随着细胞的不断更新或破坏可少量释入血液。当其 大量出现于血清中时，提示酶的来源组织细胞受 损，最常用于临床诊断。 返回节

二、血清酶的去路 血清酶的半寿期 (T1/2) 定义： 酶失活至原来一半时所需时间。 半寿期代表酶从血中清除的快慢。半寿期长的酶，在血清中持续时间长。 血清酶的失活和排泄 酶的清除主要是在血管内失活或分解。 血清酶经蛋白酶水解产物（多肽或氨基酸） 可经小肠粘膜排至肠腔，再彻底分解成氨基酸后被重吸收，其中大部分可被组织利用，不能利用的氨基酸则随尿排出体外。 返回节

三、血清酶的生理变异 返回节 1.性别 少数酶如CK、ALP及GGT等有性别差异，与血清酶的 来源组织有关。 轻度升高。年龄差异也见于同工酶。 3.进食 过量饮酒可使血清GGT明显升高。 4.运动 多种血清酶活性升高，如CK、LD、AST、ALD和ALT 等，其升高的幅度与运动量、持续时间、运动频率及 骨骼肌所含的酶量有关。 5.妊娠 胎盘组织可分泌一些酶进入母体血液，如耐热ALP、 LD、LAP和ALT（少数）等，引起血清中这些酶活性升 高。 6.其他 一些酶活性与体重、身高的增长、体位改变、昼夜变 化及家庭因素有关。 返回节

四、血清酶变化的病理机制 返回节 酶合成异常 合成减少 合成增多 酶释放增加: 大多数血清酶增高的主要原因 细胞内外酶浓度差异 酶蛋白分子量的大小 酶的组织分布 酶在细胞内定位和存在形式 酶的清除异常 　 不同疾病和不同的酶从血中清除时间和机制不同。 如AMY和ALP经肾脏或胆道排出异常而致血清酶升高。 返回节

　第三节 酶促反应动力学 一、米－曼氏方程 二、Km与Vmax 三、酶促反应进程曲线 四、影响酶促反应的因素 返回章

E+S ES E+P 一、米－曼氏方程 Michaelis 和Menten提出的酶作用的中间产物学说: K1 K3 E+S ES E+P K2 1913年提出了著名的酶促反应速度与底物浓度关系的 方程式，即米-曼氏方程(Michaelis-Menten equation): 返回节

二、Km与Vmax 返回节 Km值：等于酶促反应的初速率为最大速率Vmax一半 时的底物浓度，即V＝½Vmax时，则Km＝[S]。Km 在临床上的应用： 　 反映酶与底物的亲合力，且与亲合力成反比。 用来计算不同底物浓度时酶促反应速度相当于最 　 　 大反应速度的百分率。 　 根据Km值选择酶的最适底物。 确定工具酶用量。 确定代谢酶系中的限速反应和作为鉴别酶的依 据。 Vmax：酶完全被底物饱和时的反应速度，代表了在一 定酶量下的最大反应速率。 返回节

酶促反应时间进程曲线(S为底物，P为产物)

三、酶促反应进程曲线 返回节 线性反应期 底物耗尽期 延滞期 ——必须根据线性反应期的反应速率才能准确计算出酶活性浓度。 延滞期 如将酶反应过程中测得的产物[P]或底物[S]变化量对时间作图，可得酶促反应时间进程曲线。图中产物[P]或底物[S]变化曲线的斜率就代表酶促反应的速率。 返回节

四、影响酶促反应的因素 底物浓度对酶促反应的影响 （1）当[S]<<Km时，反应速率与底物浓度[S]成正比，呈一级反应， V＝Vmax[S]/Km＝K[S] 用工具酶来测定各种代谢物浓度的方法学基础。 （2）当 [S]>>Km时，反应速率与底物浓度[S]无关， V＝Vmax＝K [E] 称为零级反应，反应速率与酶浓度[E]成正比。酶学测定时一般底物浓度可选择为Km的10～20倍。 返回节

常见酶温度转化系数 25℃ 30℃ 37℃ CK 0.64 1.00 1.56 LD 0.75 1.44 ALT 0.76 1.38 AST 0.73 1.52 ALP 0.78 1.30 GGT 1.31 CHE 0.81 1.26 HBDH 0.85 1.10

第四节 酶活性浓度测定技术 一、酶活性浓度测定方法 二、酶偶联法 三、血清酶活性浓度测定条件的选择 四、酶活性浓度的单位 　第四节 酶活性浓度测定技术 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。 一、酶活性浓度测定方法 二、酶偶联法 三、血清酶活性浓度测定条件的选择 四、酶活性浓度的单位 五、系数K值的计算与应用 六、临床酶学测定的标准化 返回章

一、酶活性浓度测定方法 返回节 1.按反应时间分类: 定时法 连续监测法 2.按检测方法分类： 量气法、分光光度法、荧光法 其它方法（ 放射性核素法、离子选择电极法，旋光法、极谱法、HPLC或生物发光法等）。 通过测量一封闭反应系统中气体变化后的气体体积或压力，从而计算出气体的变化量。Van-slyke测定二氧化碳结合力就是一个量气法的一个典型例子。适用于测定那些在反应 返回节

按检测方法分类——底物或产物浓度的检测 返回节 测定项目 方法原理 测定手段 胆碱酯酶 氯化乙酰胆碱做底物产生乙酸根 电位滴定法 脂肪酶 三油酸甘油酯悬乳液做底物，生成油酸甘油一酯，浊度下降 浊度法 淀粉酶 淀粉做底物，一定时间后，剩余的淀粉不足以使碘呈兰色 时间滴定法 丙氨酸氨基转移酶 赖氏法 比色法 IFCC推荐法 分光光度法 固定化谷氨酸氧化酶膜生成过氧化氢，利用过氧化氢电极 生物传感器 N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶 4-甲基伞形酮N-乙酰-D-氨基葡萄糖苷做底物 荧光 葡萄糖6磷酸脱氢酶 NADPH在365nm激发下产生荧光 返回节

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。 定时法（固定时间法） 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。 返回节

连续监测法 返回节 又称速率法或动力学法，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，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。 返回节

连续监测法的种类 直接法 间接法 返回节 是指待测酶酶促反应的底物或产物有特征性的理化性质，然后通过特殊的仪器直接检测。 基于NADH或NADPH的反应原理 ：LD、α-HBD等 基于人工合成色素原底物 ：ALP 、GGT、AMS等 基于氧的消耗 ：各种氧化酶 间接法 是指酶促反应底物和产物之间没有特征性的理化性质，需通过另一个化学反应或生化反应，将底物或产物转化为有明显特征理化性质的另一个化合物。用直接法来测定的酶类非常有限，很多情况下不得不使用间接法。 化学法：如ChE的丁酰硫代胆碱测定法。 酶偶联法 返回节

二、酶偶联法 酶偶联反应 返回节 最简单的模式为： Ex 为待测酶，A为底物，B为中间产物。 A、B二物质的变化无法直接监测，此时可外加第二个酶Ei(为指示酶)，其底物为B，反应产物为P可直接测定。 返回节

辅助反应 如果一些酶促反应找不到合适的指示酶与其直接偶联，此时还可在始发反应和指示反应之间加入另一种酶，将二者连在一起，此反应称为辅助反应。模式为： 其中，B、C均为中间产物，Ea、Ei都为工具酶。最后一个酶称指示酶Ei，其他外加的酶都为辅助酶（Ea）。 返回节

酶偶联反应原理 (1) 当用酶偶联法测定时，在偶联反应中存在几个时期： 预孵育期、延滞期、恒态期、非恒态期。 (2) 延滞期是酶偶联反应与一般酶反应的一个重要区别。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。在这期间指示酶反应速度不能代表测定酶量多少。 (3) 设计和选择酶偶联测定方法时，延滞期越短越好，测定时间要避开此期。 返回节

酶偶联法测定ALT的吸光度变化图 返回节

对酶偶联反应的要求 返回节 指示酶反应必须是一级反应 酶反应速度与指示酶底物浓度相关。工具酶催化的最大反应速度必须远远大于测定酶，其所催化的反应必须在中间产物浓度很低的条件下进行，并且将此很快转变为最终产物，反应体系中不应有中间产物堆积，否则导致误差。 工具酶 作为试剂用于测定化合物浓度或酶活性的酶称为工具酶。 返回节

指示酶、辅助酶的浓度计算方法一 返回节 根据Vx/(Km)x：Vi/(Km)i的比值来选择指示酶的用量Vi，式中Vx为测定酶的测定上限。 比值为1:10、 1:100、 1:1000时， 误差28％、 4％、 0.7％。 实例： 　在肌酸激酶测定法中，CK的Km为2.4mmol/L，指示酶G-6-PD的Km为0.27mmol/L，如将CK测定上限定为450U/L（实际测定时标本稀释60倍，实际为7.5U/L），如希望上述比例为1:100。代入上式： Vx/(Km)x：Vi/(Km)I=1:100 Vi＝3.1×10－3×min－1×0.27mmol×100 ＝8.37×10－2×mmol×min－1 ×L －1 ＝83.7U/L 如反应体系为1ml，只需0.0837U的G-6-PD 即可。 返回节

指示酶、辅助酶的浓度计算方法二 返回节 根据米氏方程式来计算，在酶偶联反应中，指示酶催化速度(Vi) 的 米氏方程式为： 　 以天冬氨酸氨基转移酶（AST）为例希望中间产物P浓度很低，定为0.001mmol/L，指示酶苹果酸脱氢酶Km为0.0165mmol/L，如设定AST上限为300U/L（标本为1:12稀释，实测上限为25U/L）。代入上式： 　Vi＝0.0014mmol min－1＝1.4U 得1.4U，如反应体系为3ml，则试剂中苹果酸脱氢酶用量为466U/L,目前试 剂中用量为600U/L。从以上计算来看，试剂中用量是足够的。 返回节

三、血清酶活性浓度测定条件的选择 方法条件的选择 尽可能采用连续监测法；减少步骤, 化学试剂有一定纯度,双蒸水,使用双试剂。 方法条件的选择 尽可能采用连续监测法；减少步骤, 化学试剂有一定纯度,双蒸水,使用双试剂。 测定参数的设置 方法类型、波长、样品量与试剂量、 稀释水量、试剂吸光度上下限、空白速率、反应孵育时 间、延迟,监测时间、底物耗尽限额、线性范围及计算 因子F值。 标本的采集、运输与保存 影响因素：溶血、抗凝剂、温度等。 干扰因素的控制 反应干扰。污染。底物自行发生反 应。 返回节

不同贮存温度时体液酶的稳定性 酶 室温（25℃） 冷藏（0～4℃） 冰冻（-25℃） LD 1周 1～3d§ -GT 2d 1月 ALD 不稳定* ALT 5d AST 3d CK ChE ALP 2～3d ACP 4h ※ 3d# 5’-NT 24h 3月 AMY 7月 2月 LPS 3周 LAP *酶不耐融化；§与同工酶类型有关；※标本未酸化；#标本加枸橼酸或醋酸至pH 5

四、酶活性浓度的单位 酶活性单位 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，参考范围差别很大，难以进行比较。 国际单位（IU） 在特定的条件下，每分钟转化1mol底物的酶量为一个国际单位。 以IU表示，1IU=1mol.min-1。 Katal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 nkatal。 Kat与IU的换算关系为： 1IU=1mol·min-1=16.67nmol·s-1= 16.67nkatal 返回节

酶活性浓度单位 返回节 临床上酶活性浓度采用每单位体积（升）所含的酶活性单位数表示。 酶活性浓度单位的计算 连续监测法根据摩尔消光系数进行酶活性浓度的计算。 公式如下： 返回节

参考范围与正常上限升高倍数（ULN） 返回节 由于临床实验室进行酶学测定时所选仪器、试剂和方法不同，加之生物学变异等对酶活性影响，常常导致实验室之间所得参考范围差别甚远，应根据各自情况对各种酶建立自己的参考值。 所谓正常上限升高倍数（ULN）是指用测得的酶活性结果除以参考范围上限 。 便于比较来自不同方法的结果；如将ULN进一步适当分级，更制定出轻度、中度及极度增加的范围，一目了然。有些酶测定要考虑到不同性别、年龄时间时，用ULN换算更能正确表达，就不致发生误判。 返回节

临床常用血清酶的测定方法与参考范围（37℃） ALT 连续监测法 底物中含磷酸吡哆醛 底物中不含磷酸吡哆醛 男：≤45U/L；女：≤34U/L* 5～40U/L AST 男：≤35U/L；女：≤33U/L* 8～40U/L ALP 连续监测法（磷酸对硝基苯酚法） 1～12岁；500U/L； 男：12～15岁750U/L， 　　　　25岁40～150U/L； 女：15岁40～150U/L ACP 比色法（磷酸麝香草酚法） 0.5～1.9U/L LD 连续监测法 LP，即LD-L法 PL，即LD-P法 ≤252U/L* 200～380U/L CK 连续监测法（酶偶联法） 男：≤169U/L；女：≤143U/L* -GT 连续监测法（L--谷氨酰-3-羧基-对硝基苯胺法） 连续监测法（L--谷氨酰-对硝基苯胺法） 男：≤55U/L； 女：≤38U/L*  男：≤50U/L； 女： ≤30U/L AMY 连续监测法[对-硝基苯麦芽庚糖苷（4NP-G7）法] ≤220U/L LPS 固定时间法（乳化液比浊法） ≤110U/L ChE# 连续监测法（丁酰硫代胆碱法） 5 000～12 000U/L *国际临床化学联合会（IFCC）参考方法； #实际为拟胆碱酯酶（PChE） 返回节

五、系数K值的计算与应用 返回节 用自动生化分析仪测定同一酶，条件固定时，从理论上来讲V、v和L均为固定值，为常数，则将公式 简化为 如LD活性浓度，已知NADH的为6.22103·cm-1.mol-1，血清量为50l，底物液为1ml，比色杯光径为1cm，则 F=1.05106/6.22 1030.051=3376 返回节

连续监测法中常数K值的设置 返回节 测定酶的判断值或参考范围上限，保证测定的可靠，所 左右。 应考虑到测定时间，测定时间短到0.5分，此时0.001嗓 音对每分钟△A误差将是0.002，反之，测定时间延长 到2分钟，误差也小一半。即测定时间长，则K值可以 设置大一些，如测定时间只有0.5分钟，K值一般不超 过4000。 改变K值最方便的途径就是改变标本稀释度，稀释倍数 愈大，K值愈大。 返回节

连续监测法中常数K值的检验 摩尔吸光系数（ε）对一定物质而言常是一个定值，但在一些外界条件影响下也会有所变化。 对硝基酚：当pH＞10时，405nm处其ε为18500。 NAD(P)H：当波长大于334nm时，随温度升高，同一波长的ε值会轻度下降。 ε值在近似单色光的光源条件下才能成立。 实际K值的测定。 一些性质稳定的物质如对硝基酚.用高纯试剂配成标准品或直接购买，计算出实际K值。 NAD(P)H反应有关酶测定的K值。葡萄糖终点法测定，产生与葡萄糖相等摩尔数的NAD(P)H。 返回节

六、临床酶学测定的标准化 标准化途径 酶活性浓度测定的参考系统 返回节 使用推荐方法和参考方法 使用公认的酶校准物或酶参考物 建立原级参考方法 制备原级参考物 建立参考实验室网络  返回节

第五节 酶的免疫化学测定 酶的免疫化学测定方法 第五节 酶的免疫化学测定 酶的免疫化学测定方法 　放射免疫测定（RIA）、免疫抑制法、化学发光免疫测定（CLIA）、酶免疫测定（EIA）、荧光酶免疫测定（FEIA）。 免疫化学法的结果报告方式 （1）用酶活性浓度单位，结果以U/L表示。 （2）用质量浓度单位，结果直接用ng/ml或g/L表示。 血清酶活性与酶质量的变化的关系 注意两者之间的差异，如CK-MB活性与质量不平行。 返回章

酶的免疫化学测定的优缺点 优点： 灵敏度高，能测定样品中少量或痕量酶。 特异性高，不受体液中其他物质的影响。 能测定一些不表现酶活性的酶蛋白； 特别适用于测定同工酶。 局限性： 制备足够量的提纯酶和抗血清非常困难且工作量大。 测定步骤多，操作繁琐。 测定成本高。 返回节

第六节 同工酶及亚型的测定 一、同工酶的概念及分类 二、同工酶的分析方法 返回章

一、同工酶的概念及分类 概念： 同工酶是催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、 理化性质不同的一组酶。 亚型指基因在编码过程中由于翻译后修饰的差异形成的 多种形式的一类酶。往往在基因编码产物从细胞内释入 血浆时因肽酶作用降解而形成。 分类： 简单分类——原级同工酶和次级同工酶。 基因分类——单基因决定的同工酶、复等位基因同工 酶、多基因决定的同工酶和修饰的同工酶等四类。 返回节

二、同工酶的分析方法 返回节 方法 同工酶(或亚型)的性质差异 同工酶、亚型 电泳法 电荷不同 所有同工酶、亚型 层析法(离子交换层析、亲和层析) CK，LD，ALP 免疫分析法 免疫抑制法 特异性抗体反应性不同 CK、LD、ACP 免疫化学测定法 CK、LD、ACP、ALP、AMY 动力学分析法 底物特异性分析法 底物Km、亲和力不同 ACP 、CK、LD（-羟丁酸） 抑制剂分析法 对小分子量的抑制剂的特异性抑制不同 LD（草酸）、ACP（L-酒石酸）、ALP（L-苯丙氨酸） pH分析法 最适pH不同 AST 热失活分析法 热稳定性不同 ALP 蛋白酶水解法 对蛋白水解酶敏感度不同 LD、AST 返回节

电泳法 电泳材料：醋酸纤维素薄膜、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、等电聚焦及毛细管电泳等。 区带显色：各同工酶区带进行酶促反应显色后，扫描定量，而颜色的深浅与同工酶活性成正比。 巨分子酶产生的原因： 酶与免疫球蛋白形成复合物，如CK-BB-IgG 。 酶与其他蛋白质形成复合物，如LD-β-脂蛋白 。 酶亚基或分子之间形成聚合物，如CK-Mt聚合物、LD亚基自身聚合等。 返回节

层析法 层析法：利用同工酶分子量大小、所带电荷多少的不 同，以及受某些离子交换剂吸附的强弱程度不同来进 行分离鉴定的方法。 柱层析，如离子交换层析和亲和层析等。因操作方法 费时繁琐，一般不用于临床同工酶常规检测，而主要 用于同工酶的分离、制备、纯化。 返回节

免疫分析法 返回节 结合后，酶活性受到抑制，可算出该型同工酶的活性。 如CK-MB活性测定。 免疫沉淀法 该法利用同工酶抗体形成抗原抗体复合 免疫抑制法 根据同工酶的某一种亚基与相应的抗体 结合后，酶活性受到抑制，可算出该型同工酶的活性。 如CK-MB活性测定。 免疫沉淀法 该法利用同工酶抗体形成抗原抗体复合 物沉淀的原理，减去法可算出同工酶的活性。 其他免疫学方法测定酶蛋白 利用酶是蛋白类抗原但 含量极微的特点，可应用免疫电泳、RIA、EIA和 CLIA等方法。这类方法的最大特点就是与酶活性无关， 测定酶的质量。 返回节

动力学分析法 底物特异性分析法 利用不同的同工酶对底物的亲和力 的差异即可进行分析。 抑制剂分析法 利用同工酶之间结构的不同而对同一种 底物特异性分析法 利用不同的同工酶对底物的亲和力 的差异即可进行分析。 抑制剂分析法 利用同工酶之间结构的不同而对同一种 抑制剂有不同的亲和性和反应性来进行分析。 pH分析法 利用不同的同工酶可有不同的最适pH进行分 析。 热失活分析法 利用不同同工酶的耐热性不同来进行分 析与鉴定。 返回节

第七节 工具酶及其临床应用 一、工具酶 二、代谢物的酶法测定 返回章

一、工具酶 概念 作为试剂用于测定化合物浓度或酶活性 的酶称为工具酶。 工具酶参与的指示反应 偶联H2O2工具酶及指示反应：如常用的 Trinder反应。 NAD(P)+或NAD(P)H偶联的脱氢酶及其指 示反应：利用氧化-还原酶反应使其连接到 NAD(P)-NAD(P)H的正/逆反应后，直接测定 NAD(P)H的变化量。 返回节

临床化学中常用的共通性呈色反应 返回节 呈色系统 酶 底物 显色剂 呈色 氧化酶 oxidase 过氧化物酶（POD） 供氧体 （oxygen donor） 邻联甲苯胺(OT) 四甲基联苯胺（TMB） 四甲基联苯胺加硫酸 邻联茴香胺(ODA) 邻联茴香胺加硫酸 4-氨基安替比林(4-AAP) 3-甲基-2-苯并噻唑酮腙（MBTH） 蓝色 黄色 红色 深红色 脱氢酶 NADH/NADPH 过氧化氢酶（catalase）   dehydrogenase 甲醇 NAD/NADP 变色酸(CTA) Hantzsch反应 [紫外光比色] 吩嗪甲酯硫酸盐(PMS) 硝基四氮唑蓝(NBT) 红紫色 无色 蓝紫色 返回节

工具酶的其他应用 酶循环法 固相酶 酶循环法测定胆汁酸 返回节

多酶体系中酶促偶联反应分析

二、代谢物的酶法测定 返回节 终点法 概念： 在代谢物酶促反应中，随着时间的延续，待测物浓度逐渐 减少而产物逐渐增多，一定时间后待测物全部转化为产物，反 应趋于平衡，测定反应完全后待测物或产物变化的总量，即终 点法（又称平衡法）。 测定的基本条件： 待测物浓度[S]应远小于其米氏常数Km，此时任何时刻的 反应速度 v=V[S] / Km，呈一级反应。 反应配方中所用酶量（V）应足够大，而Km应小，以保证 有较快的反应速度完成测定。 返回节

代谢物的酶法测定—终点法的类型 直接法 待测物与产物在理化性质上有可直接进行检测的差 异，这种是最简单的代谢物浓度测定方法。 如尿酸在尿酸氧化酶作用下生成的尿囊素在293nm有 特异的吸收峰，胆红素在胆红素氧化酶作用下生成胆绿 素造成450nm处的吸光度下降等。体内还有很多代谢物可 以直接测定，关键是需要相对应的酶。 返回节

与酶活性测定一样，直接法测定的项目是有限 代谢物的酶法测定—终点法的类型 酶偶联法 与酶活性测定一样，直接法测定的项目是有限 的。每种代谢物可以使用不同的酶而建立多种检测 方法。 如甘油三酯、肌酐都有多种酶试剂法。指示反 应主要分两大类：NAD（P）H和过氧化物酶（POD）系 统。 返回节

返回节 动力学法 概念： 根据米氏方程，当[S]<<Km，一般[S]/Km<0.2，最好 <0.05，[S]+Km≈Km，此时呈一级反应，反应初速 度v=k[S]。如果能准确测定反应的初速度（v），采用标 准浓度对照法即可求得待测物的浓度。 实际操作中，测定两个固定时间的吸光度差值，只 要此期间待测物消耗<5%，就可以采用标准浓度对照法计 算样本浓度，所以动力学法有时又称为定时法。 返回节

终点法与动力学法的主要区别 返回节 与终点法相比，动态法测定中待测物无需完全转化，故工具酶 的用量较少，为了保证有足够的测定线性，所用酶的Km应足够 大。 两者对于测定仪器的要求不同。终点法测定对于仪器的电噪声 和温控要求不严，而动态法要求仪器的电噪声小，吸光度应读 准到0.0001，温度变化<0.1%。 产物的堆积和样品色原对动态法影响较小，而对终点测定法 影响较大。如碰到乳糜或溶血，在做终点法测定时，有时需 设样本空白。 返回节

第八节 临床常用血清酶及其同工酶 一、转氨酶及其同工酶 二、-谷氨酰转移酶及其同工酶 三、肌酸激酶及其同工酶 四、乳酸脱氢酶及其同工酶 第八节 临床常用血清酶及其同工酶 一、转氨酶及其同工酶 二、-谷氨酰转移酶及其同工酶 三、肌酸激酶及其同工酶 四、乳酸脱氢酶及其同工酶 五、碱性磷酸酶及其同工酶 六、酸性磷酸酶及其同工酶 七、淀粉酶及其同工酶 八、脂肪酶 九、胆碱酯酶 返回章

一、转氨酶及其同工酶 生化特性 ALT 、 AST ALTs、ALTm，AST 、 ASTm 以磷酸吡哆醛（维生素B6）作为辅基，  一、转氨酶及其同工酶 生化特性 ALT 、 AST 以磷酸吡哆醛（维生素B6）作为辅基， 单纯的酶蛋白无催化活性。 组织分布 ALTs、ALTm，AST 、 ASTm 正常血清主要为ASTs，当细胞受到轻度损 伤时ASTs 显著升高。若血清中出现大量的 ASTm，则表示细胞严重受损。 返回节

转氨酶的测定方法 目前，国内外实验室多采用连续监测法进行测定。 ALT速率法测定中酶偶联反应式为： AST速率法测定中酶偶联反应式为： 返回节

返回节 转氨酶测定的临床意义 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 是否恢复的指标。常是肝坏死的前兆。 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。 在AMI患者胸前区疼痛发作后6～8h，血清AST可明显升 高，发病后48～60h达峰值，4～5天可降至正常。 转氨酶 轻度增加(1～3ULN) ：胰腺炎、酒精性脂肪肝、肝硬 化、肉芽肿、肿瘤等。 中度增加(3～10ULN)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：病毒性肝炎、中毒性肝炎。 返回节

二、-谷氨酰转移酶及其同工酶 生化特性 -GT或GGT 是一种含巯基的线粒体酶。 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主要来源于肝胆系统。 返回节

GGT的测定方法 以往国内多以L--谷氨酰--萘胺或L--谷氨酰-对硝基苯胺等人工合成底物进行比色法测定（即重氮试剂法）。由于底物水溶性差，缓冲液和 pH 对结果影响较大，现已较少应用。目前国内外多采用连续监测法测定血清-GT活性。 返回节

IFCC参考方法 采用L--谷氨酰-3-羧基-对硝基苯胺(GCNA)作为底物，以甘氨酰甘氨酸（双甘肽）作为-谷氨酰基的受体。在pH7.7的条件下，-GT催化底物生成-谷氨酰双甘肽和黄色的2-硝基-5-氨基苯甲酸，在410nm波长处直接连续监测，吸光度的增高速率与-GT活性成正比关系。 返回节

GGT测定的临床意义 返回节 (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。 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、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。 返回节

三、肌酸激酶及其同工酶 返回节 生化特性 肌酸激酶为巯基酶，易受金属离子Ca2＋、Cu2＋、Zn2＋、 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CK–Mt(CK4)四种同工酶。 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。分为氧化 型、中间型和还原型3种亚型。 CK-MB主要存在于心肌细胞内称为心型同工酶。分为 CK-MB1\CK-MB2亚型。 骨骼肌中几乎全部为CK-MM，称为肌型同工酶。分为 CK-MM1\CK-MM2\CK-MM3亚型。 返回节

CK的测定方法 有比色法、紫外分光光度法和荧光法等。由于以磷酸肌酸为底物的逆向反应速度快，约为正向反应速度的6倍，所以采用逆向反应进行测定较为普及。如肌酸显色法和酶偶联法，其中以后者最常用，有两种工具酶及指示酶参与反应。 IFCC测定CK的参考方法为酶偶联法。 返回节

CK同工酶和亚型的测定方法 　 临床常规测定CK同工酶多用电泳和免疫抑制法，但二法均会受溶血和巨CK的干扰，免疫抑制法还会受到CK-BB的干扰。 现推荐用免疫化学方法直接测定CK-MBmass，可不受溶血和巨CK的干扰。 CK同工酶亚型（CK-MM亚型和CK-MB亚型）多用琼脂糖凝胶高压电泳和等电聚焦电泳等。 返回节

正常和病理状况时琼脂糖凝胶电泳分析血清CK同工酶可能出现的酶带 返回节

CK及其同工酶测定的临床意义 返回节 主要用于早期诊断AMI （1） 血清CK总活力 AMI后2～4h开始升高，10～24h达峰值，3～4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/CK＞0.03可诊断为AMI。 CK-MM亚型的测定：以CK-MM3/CK-MM1＞1.0作为诊断AMI的 标准。 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-MB2＞1.9U/L或CK-MB2/CK-MB1＞1.5作为AMI的诊断标准。 返回节

四、乳酸脱氢酶及其同工酶 生化特性 组织分布 乳酸脱氢酶是糖酵解途径中的一种重要酶。LD除催 LD位于细胞质中，是一种含锌的糖酵解酶。LD是 应。 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。 5种同工酶。 若用-羟基丁酸作为底物，可测定H亚基的活性。 返回节

LD的测定方法 返回节 目前多用连续监测法。 LD-P法：以丙酮酸为底物（反应方向PL）的逆向反应（称LD-P法）。 LD-L法：以乳酸为底物（反应方向LP）的顺向反应（称LD-L法）。为IFCC参考方法（pH为9.4）。通过在340nm波长处监测NAD+ 还原成NADH吸光度的增加速率而计算LD活性。 返回节

LD同工酶的测定方法 常用电泳法、免疫沉淀法和免疫抑制法等。目前以琼脂糖凝胶电泳法更多用。一般成年人存在如下规律：LD2＞LD1＞LD3＞LD4＞LD5，部分正常儿童血中可见LD1＞LD2。 返回节

LD及其同工酶测定的临床意义 返回节 心肌梗死 LD心肌酶中升高最晚，持续时间长。 升高。 LD同工酶主要用于AMI和肝病的诊断 AMI LD1升高最为显著，LD1/LD2＞1，视为诊断AMI的一个特异指标。 肝胆疾病 LD5升高常表示有肝细胞坏死。肝细胞性黄疸时LD5＞LD4，阻塞性黄疽时LD4＞LD5。 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。 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，LD1＞LD2。 返回节

AMI时心肌酶时相变化 返回节

五、碱性磷酸酶及其同工酶 生化特性 组织分布 返回节 碱性磷酸酶是一组底物特异性较低,在碱性条件下（最适 pH为10左右）能水解很多磷酸单酯化合物的酶。 组织分布 ALP广泛分布定位于细胞膜表面，其含量依次为肝、肾、 胎盘、小肠、骨骼等。 血清中的ALP主要来自肝脏和骨骼，是胆汁淤滞的酶学指 标。 根据ALP的来源不同可以3大类，即胎盘ALP、肠ALP和 肝/骨/肾ALP同工酶。在病理时还可能出现肝ALP和胆汁ALP 等“高分子ALP” ，以及一些和肿瘤有关的变异ALP，如 Regan、Nagao ALP等。 返回节

(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：我国及IFCC的推荐方法。 返回节

ALP测定的临床意义 肝胆疾病 各种肝内、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 肝胆疾病 各种肝内、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 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 妊娠后期及儿童生长期ALP增高 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。 返回节

六、酸性磷酸酶及其同工酶 生化特性 组织分布 返回节 酸性磷酸酶是一组对底物专一性不强、在酸性条件下水 解各种正磷酸单酯的酶。 ACP主要存在于体内所有细胞的溶酶体中。 血清中ACP主要来源于前列腺，称为前列腺ACP（PAP），它 可被酒石酸抑制；其活性约为其他组织中酶活性的100倍。非前 列腺ACP，不被酒石酸抑制。 正常男性血清中的ACP约有1/3～1/2来自前列腺，其余则与 女性血中的ACP一样可能来自血小板或破骨细胞。 返回节

ACP的测定方法 返回节 ACP的测定底物、原理和方法与ALP 相似，只是反应pH为 酸性。如利用磷酸苯二钠法和磷酸对硝基酚法等在酸性条件下 可通过用L-酒石酸这类抑制剂鉴别和估量PAP活性。由于 ACP不稳定，酶活性测定困难，目前已发展一些免疫学方法 特异而灵敏地测定ACP（特别是PAP）。 血标本采取后必须尽快分离血清并立即测定。不同方法 参考范围也不同。 返回节

ACP测定的临床意义 返回节 前列腺疾病 血清PAP测定是诊断前列腺癌最重要的指标之一。在 前列腺肥大、前列腺炎、急性尿潴留时亦可升高。酒石酸抑制试 验可区别PAP与非PAP。 骨病 恶性骨肿瘤、变形性骨炎、多发性骨髓瘤、骨质疏松、代谢 性骨病等轻度增高。 肝病 肝癌、肝硬化肝炎时ACP增高。 血液病 溶血性疾病、白血肉、血小板疾病等，ACP均有不同程度 的升高。 返回节

七、淀粉酶及其同工酶 生化特性 金属蛋白酶。AMY作用的最适pH在6.5～7.5，卤素和其 　α-amylase（AMY或AMS）是一种不均一性的钙依赖 金属蛋白酶。AMY作用的最适pH在6.5～7.5，卤素和其 他阴离子有激活作用（Cl>Br>NO3>I）。 分子量40000～50 000，易从肾脏排出。半寿期很 短，约为2h。 返回节

利用醋酸纤维薄膜电泳或琼脂糖电泳可将S-AMY 分为S1、S2、S3和S4四个亚型；P-AMY分为P1、P2、 P3三个亚型。 组织分布 α-AMY分为两种同工酶：S-AMY和P-AMY。 利用醋酸纤维薄膜电泳或琼脂糖电泳可将S-AMY 分为S1、S2、S3和S4四个亚型；P-AMY分为P1、P2、 P3三个亚型。 P-AMY和S-AMY可单独或联合与抗淀粉酶自身抗体 以非共价形式结合，形成高分子循环复合物，称为 巨淀粉酶（M-AMY）。M-AMY的分子量较大，不易从 肾小球滤过，因此容易造成高淀粉酶血症。 返回节

根据底物不同分为两类。一类是以天然淀粉为底 物的测定方法。如碘淀粉比色法等。另一类底物是人 工合成的麦芽多糖为底物的测定方法，这类方法是国 AMY的测定方法 AMY总活性测定：化学法、酶偶联法。 根据底物不同分为两类。一类是以天然淀粉为底 物的测定方法。如碘淀粉比色法等。另一类底物是人 工合成的麦芽多糖为底物的测定方法，这类方法是国 内外目前应用最多的方法。如2-氯-对硝基苯麦芽三 糖苷（CNP-G3）和亚乙基封闭的对硝基苯麦芽庚糖苷 （4NP-G7）法（亦称EPS 法），以后者最常用。 EPS法测定AMY 返回节

AMY测定的临床意义 返回节 AMY活性增高 急性胰腺炎　发病后3～6h 开始升高，12～24h达峰值，2～5天下降恢复至正常。超过500U有意义。 慢性胰腺炎急性发作、胰腺癌等AMY升高。 急腹症如急性阑尾炎、肠梗阻、溃疡现穿孔等，血清 AMY可升高。这些病变可波及胰腺，较急性胰腺炎为低。 AMY活性降低 主要见于肝炎、肝硬化等。 AMY同工酶增高 急性胰腺炎和慢性胰腺炎急性发作P型增高。 腮腺炎、肺癌、卵巢癌等S型增高。 返回节

脂肪酶（lipase，LPS）又称甘油三酯酶，其专一 八、脂肪酶 生化特性 脂肪酶（lipase，LPS）又称甘油三酯酶，其专一 性不高，是一种单链糖蛋白。可被巯基化合物、胆汁 酸、Ca2+及辅脂肪酶等激活剂激活，而被重金属、丝氨 酸所抑制。 组织分布 血清中LPS主要来源于胰腺的腺泡细胞。 返回节

LPS的测定方法 返回节 酶偶联显色比色法（多用1,2-甘油二酯为底物） 比浊法（以橄榄油悬液为底物），以连续监测法为常用。 分光光度法： 酶偶联显色比色法（多用1,2-甘油二酯为底物） 采用人工合成底物1,2-二月桂基-rac-丙三氧基-3-戊二酸试灵酯设计的连续监测法。此法为一步速率法，具有简便、快速、灵敏、稳定和抗干扰能力强等特点。 返回节

主要用于诊断胰腺疾病，血清LPS在急性胰腺炎时活性升高的时间早，上升幅度大，持续时间长，故其诊断价值优于AMY。 在急性胰腺炎发作后2～12h，血清LPS可显著升高，24h至峰值，48～72h可能恢复正常，但随后又可持续升高8～15天。 在酗酒、乙醇性胰腺炎、慢性胰腺炎、胰腺癌、肝胆疾患等血清LPS也可有不同程度的升高。 返回节

九、胆碱酯酶 生化特性 胆碱酯酶（ChE）是一类催化酰基胆碱水解的酶类。又称酰基胆碱水解酶。人体主要有两种，即乙酰胆碱酯酶（AChE）又称真性胆碱酯酶或胆碱酯酶Ⅰ、丁酰胆碱酯酶（BuChE）又称假性胆碱酯酶或称拟乙酰胆碱酯酶（PChE）或胆碱酯酶Ⅱ。临床常规检查的胆碱酯酶(SChE)即指后者，通常简称为ChE。 返回节

组织分布 AChE主要分布于神经组织、肌肉、红细胞、肺等处，其生理功能是催化水解乙酰胆碱，能使神经细胞反复去极化。ChE/BuChE主要在肝脏合成，也分布于胰脏、心脏、小肠黏膜、大脑灰质、血浆及淋巴液等处。 返回节

ChE的测定方法 测定方法有两类： 一类以乙酰胆碱为底物，测定水解反应生成的酸。常用指示剂（如间-硝基酚或溴百里酚蓝）测pH 法。特别是纸片法简便快速，适用于急诊有机磷中毒的快速筛查。但此类方法准确度较差。 另一类是以人工合成的底物测定胆碱衍生物的生成。丁酰硫代胆碱法是目前测定血清ChE最常用的方法。 返回节

ChE测定的临床意义 用于肝脏损伤和有机磷中毒的诊断。 有机磷中毒 两种ChE活性均减低，因为有机磷与ChE活性中心结 合，使其丧失催化能力。ChE活性在50％～70％为轻度中 毒；30％～50％为中度中毒；30％以下为重度中毒。亚急 性及慢性中毒，AcbE可降至O。 肝实质损害 肝脏具有合成胆碱酯酶的功能。肝实质性损伤时， ChE合成降低；当肝功能恢复后，ChE合成亦随之逐渐转为 正常。 增高 肾脏疾病(排泄障碍或合成亢进)；脂肪肝、甲亢、糖 尿病等可出现ChE的增高。 返回节 返回章

酶学检测项目的选择及应用 检测项目 应 用 肝病有关酶 心肌损伤有关酶 胰腺疾病有关酶 其他酶 ALT与AST 应 用 肝病有关酶 ALT与AST 肝细胞损害 轻、中度损伤ALT升高为主，重度损伤以AST升高明显。 ALP与GGT 胆汁淤滞，在胆汁排泄受阻的肝胆疾病时升高。骨疾病时升高。 MAO 肝脏纤维化，肝纤维化病变及肝硬化时可升高。 ChE 肝实质细胞功能，肝实质损害致肝功能不全时，ChE减低。 心肌损伤有关酶 CK与CK-MB AMI、心肌炎和肌病、骨骼肌损伤指标。AMI时出现变化及达峰 值时间早，但持续时间 短；CK-MB敏感性高于CK。 AST AMI 时可升高，其变化仅晚于CK和CK-MB，但早于LD及LD1。 LD及LD同工酶 AMI等心肌病变、肝脏及骨骼肌病变的指标。AMI时LD及LD1升高，持续时间长，晚于 CK、AST；肝脏病变时LD及LD5升高。 胰腺疾病有关酶 AMS 血、尿AMS升高反映急性胰腺炎、慢性胰腺炎急性发作、胰腺癌和 胰腺导管阻塞。血 AMS变化早于尿，但尿AMS升高持续时间长。 LPS 急性胰腺炎时LPS明显升高，但晚于AMS，而持续时间比AMS长，可用于急性胰腺炎晚期 诊断。与AMS同时测定可提高诊断敏感度。 其他酶 ACP 血清ACP升高反映前列腺癌等前列腺疾病；骨病、肝病和血液病时，ACP也可升高。

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