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酶学检查
measurement of enzyme
测定体液中的酶活性以判断病理过程的实验室诊断方法。酶是由生物体产生的具有高度特异性的生物催化剂。在化学结构上属于蛋白质。生物体内有成千种以上的酶，存在于细胞膜、细胞核、胞质、线粒体以及溶酶体中。酶参与生物体的多种化学变化。为正常生命活动所必须。多数的酶都在细胞内发挥作用，只有极少数的酶分泌出来作为体液的组成成分或甚至在体外行使其功能。组织发生病变而使细胞通透性增加或细胞破裂时，细胞内的酶也可以进入体液中。体液（血液、脑脊液、肠液、唾液及尿液等）中，尤其是血液中酶活性的变化，往往能反映器官的病理过程。因此体液中酶活性的检查有助于诊断疾病、判断预后和观察疗效。
19世纪，淀粉酶及脂酶已用于临床诊断。到20世纪中期，磷酸酶、转氨酶和乳酸脱氢酸也开始应用。其后，用于临床的新酶不断增加，但经常应用的只是其中的一小部分（见表[临床诊断常用的酶一览表]、[临床诊断常用的酶一览表续表]）。
酶可依其功能分为六大类，即氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶。至于具体的酶则多依其底物命名。例如淀粉酶属于水解酶类，因其可催化淀粉水解，故名淀粉酶。
有一些酶能催化相同的反应，但在不同的组织中以不同的形式存在，它们的结构不同，或者亚单位的搭配不同，或者多肽链上的氨基酸稍有差异，从而表现为电泳速度、对不同基质的反应、激活剂及抑制剂以及热稳定性等的不同，这类酶称为同工酶。不同脏器患病时的同工酶谱不同，所以可借此诊断受损脏器。例如肌酸激酶(CK)由两种不同的亚单位（M和B）组成，有三种同工酶，即MM型（主要分布于骨骼肌，心肌中也有）、MB型（分布于心肌）、及BB型（分布于大脑、肾、肺及胃）。电泳时BB型泳动最快，MB型次之，MM型最慢，可借此区别。发病后4小时内血清中MB型增多,16～24小时达高峰，48小时后消失。肌酸激酶检查是最常用的心肌梗塞的酶学检查方法。
测定酶的技术 分为两大类。一称“终点”法，即将样品与缓冲的基质共同温育一定时间，然后终止反应，测定基质的消耗量或产物的生成量。另一类称“动态”或“反应速率”法，即连续监测或每隔一定时间测定酶反应的变化一次。这两类分析法，多利用酶反应产生有色物质，酶量多则有色产物多，颜色深，酶量少则反之，测定颜色深浅即可知酶量多少，此即比色法；或凭借某一波长（例如 340nm）吸光度的变化而用分光光度法测定。动态分析法较终点法准确，因此常作为终点法校准的依据；但终点法简单易行，是常用的方法。酶测定有两个主要的误差源，一是血清中的固有成分可作为基质而在温育前发生作用；二是在达到反应最高速度之前有一个延滞期,从而引入误差。最好在采血后4小时之内测定。多数酶可在0～4℃过夜而不影响测定结果。若抗凝剂干扰测定，可用血清作检查。抗凝剂中以肝素较好。
为了使酶活力测定能准确反映样品中的酶浓度，所以活力测定应在酶具有最大催化能力的最适条件下进行。最适条件的选择主要与基质浓度、pH和缓冲液、辅助因子和激活剂、抑制剂和温度有关。
以谷氨酸丙酮酸转氨酶（谷丙转氨酶）为例说明两种类型的测定方法。谷丙转氨酶催化下列反应：[837-01]
用动态法测定时，在反应体系中加入乳酸脱氨酶和还原型辅酶。转氨反应的产物丙酮酸可续发下列反应：[837-02]
由于还原型辅酶在340nm处有一吸收峰,测定反应液在340nm处吸光度的变化即可间接测知转氨酶的活力。此法可连续监测，结果较准确。
比色法是利用丙酮酸与2，4-二硝基苯肼反应生成2，4-二硝基苯腙，在碱性条件下呈红棕色的反应测定酶活性。
酶的单位 有多种表示法。不同的方法有不同的单位，参考范围也各不相同，所以酶单位常冠以作者的名字。例如碱性磷酸酶有多达20多种单位。1964年国际生物化学协会酶学委员会提出一种标准单位，定义是在规定的条件下每分钟使一微摩尔基质发生变化的活性，称为Lu，也可用毫单位mu表示。故酶浓度可表示为u/ml或mu/ml 。这种单位的缺点是所用时间单位“分钟”并不是国际计量单位制的基本单位（时间的基本单位是秒），而标准状态也很难明确规定。酶单位的概念不是某一定重量的酶而是酶活性的表示法。只有在某种酶已经分离纯化，结构确定并可以称重的情况下，才能建立酶活性与酶重量之间的关系。
1975年国际临床生物化学协会建议使用另一种酶单位“开特”（或译卡托，Katal,简称Kat）,它是每秒转化一摩尔基质或产物的酶活性。国际单位 u与开特之间的转化关系为 1KAatal=6×10u。开特的应用尚不普遍。
酶学检查的理论基础 组织细胞中酶浓度的变化反映组织的生理或病理状态，但完整细胞中的酶浓度是无法测定的。由于细胞破损或死亡后，胞质中的酶可释放入血液中，因此测定血液中的酶可以间接了解器官的病理变化。迄今为止，只检查一种酶即可诊断某一特异器官或特异疾病的方法还不太多，但同时检查几种酶或对同工酶谱进行分析，也不难了解某一特殊器官的病变。
除前述的分类方法外，酶还可分为血浆酶及非血浆酶两类。前者是在血浆中发挥其特殊功能的酶，血浆就是它们发挥作用的正常处所。这类酶在血浆中的浓度高于在组织中的浓度。例如有关血液凝固的酶、伪胆碱酯酶及脂蛋白酶等。这些酶在肝中生成并不断释放入血而维持血浆中的一定浓度。肝脏疾病时它们的浓度下降。历史上曾作为肝功能的指标。
非血浆酶是在细胞中发挥正常作用的酶，它们不是血浆的固有组成成分。它们虽在血浆中存在但浓度远低于细胞中。这类酶还可再分为分泌酶及中间代谢酶两类。前一类是胰腺、前列腺、胃粘膜及骨骼产生的酶，其浓度的升高或降低都有重要意义。酶的排出通道阻塞或生产过多时，其血浆中的浓度升高；产生它们的组织损伤或坏死时则血浆中的浓度下降。淀粉酶、脂酶、酸性和碱性磷酸酶都属此类。
中间代谢酶在细胞中的浓度很高，有时可高达血浆中浓度的千倍。组织损伤或坏死时这一类酶漏入血中，使血浆中的浓度急速上升。肌酸激酶、乳酸脱氢酶、谷丙转氨酶及谷草转氨酶都属此类。
从合成速度是否受环境影响来看，酶又可分为组成酶及诱导酶。肌酸激酶的合成不受其他代谢过程的影响，是一种组成酶。肌肉损伤时，此酶在血浆中的浓度上升，但它在肌肉中的量不变，且与肌细胞的总量成正比。诱导酶则可根据环境的变化而增加或减少。肝脏中的一些酶属于此类。例如,在肝脏中,葡萄糖被一种组成酶（磷酸化酶）所磷酸化，同时也需要一种诱导酶（葡萄糖激酶）共同起作用。当进食碳水化合物过多时，葡萄糖激酶在肝中有量就会上升以协助过多的葡萄糖进行代谢。服食某些药物可以诱导细胞色素P-450氧化酶的增加,以加强解毒作用。另外，L-丙氨酸过多又可抑制肝中丙酮酸激酶的产生。
酶学检查用于临床已有几十年的历史。目前存在的问题是测定方法难于统一，所以各实验室之间的测定数据缺乏可比性；没有统一的参考范围，而且参考范围也受年龄、性别、种族、运动量及测定方法的影响而差别很大，若不加注意容易造成误诊；在测定方法上，简单的方法往往重复性及准确性较差，而准确的方法又操作复杂或需要贵重的仪器。
目前仍很少有对某一器官或某种疾病十分特异的酶。看来，发展的方向仍在于寻找特异酶类，以及改进测定方法。免疫学方法已应用于酶的测定，并且已制出几种酶的单克隆抗体，前景十分乐观。
王玉琛
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