肝脏功能与实验室检查(9)
广州市第一人民医院鹤洞分院 邓穗德副主任技师
(九)血清酶学试验
1.丙氨酸氨基转移酶(ALT)及天冬氨酸氨基转移酶(AST)
氨基酸转移酶是一组促使α-酮酸通过转移氨基转变成氨基酸而发生可逆反应的酶,即IVH2基团从氨基酸转移到酮酸,优先的是α-酮戊二酸。也可以说在氨基酸分解过程中,各种不同的氨基酸的氨基被收集在单个氨基酸上,首选的是谷氨酸。ALT、AST与诊断最有关联的氨基转移酶。肝脏富含这两种酶,只要有1%的肝细胞破坏,其释放的转氨酶即足以使血清中转氨酶升1倍。转氨酶在肝细胞内/外酶活性比为5 000/1。当肝细胞变性坏死时,肝内酶释放入血,引起血清转氨酶升高。
ALT仅存在于肝实质细胞的胞质内,其分子量约为110 000,半寿期为37~57小时。ALT是肝脏特异性酶,若血清活性比参考值上限>15倍,无论起因于病毒 、毒物都是肝细胞坏死的一项指标。AST是一个二聚体份子,30%的AST存在于胞质内,70%结合在线粒体结构上。溶解在胞质中的AST分子量为93 000,与线粒体结合的AST分子量为91 000,而半寿期约为12~22小时。目前,血清转氨酶测定仍被认为是反映肝细胞损害程度的金指标。肝疾病血浆中出现的酶和酶活性的高低取决于肝损伤的类型。可认为转氨酶测定是诊断和检测细胞或肌肉损伤的基本调查,而没有证据表明在肝脏或骨骼肌疾病中,氨基转移酶合成增加。
在急性病毒性或药物性肝炎、休克时肝缺氧和急性右心衰竭时肝淤血所引起血清转氨酶升高,往往大于正常10倍以上。而在急性病毒性肝炎的病例基本上是肝小叶的所有细胞受影响。肝细胞轻度肿胀,细胞膜开始渗漏,胞质的ALT和AST进入血浆。由于仅有30%存在于胞质内的AST释放到血浆较ALT少,因此AST/ALT<1。若比值>1,特别大于2,表明主要是坏死型的严重肝脏疾病,这种比值常出现在慢性活动肝和酒精肝损害.急性病毒性肝炎AST/ALT降低,因为AST在疾病病程的半寿要比ALT短,AST/ALT也是肝损害的预后指标.
进入血浆的酶活性水平与受影响的肝实质组织的数量相关。若这种对肝细胞的损伤是可逆的,那么病情会完全恢复正常。较严重的肝细胞损伤时会导致转氨酶活性增加,尤其是线粒体AST将进入血浆,AST/ALT>1是这样一个进程的指标,即提示肝细胞死亡。测定AST同工酶的线粒体AST(ASTm)明显升高也是反映肝损害严重。目前对出现血清转氨酶水平与肝损害程度不成比例现象的解释为:肝病时转氨酶升高是由于酶从坏死的肝细胞释放入血,而肝细胞坏死殆尽,无能力生成转氨酶,以致血清中酶水平无显著升高。也可对肝硬化病例中血清酶水平会不升高的一种理解。
慢性肝病时,转氨酶水平反映了疾病的活动性。若转氨酶高于正常10倍伴球蛋白升高1倍,且持续8WK以上,几乎可诊断为慢性活动性肝病。肝的慢性炎症是一个病灶性的过程,在慢性活动性肝炎中,开始在门静脉周围区域的肝细胞坏死,仅导致转氨酶适度或中等的升高,GLD同时增高。AST/ALT>1,转氨酶水平和炎症进程活性之间无相关。
胆系疾病时转氨酶均升高,但往往不超过正常的8倍。少数胆总管结石患者,转氨酶可高达正常10倍以上,但24~48小时后即大幅度下降至正常范围。阻塞性黄疸、急性缺氧性肝损伤由于在灌注紊乱和多种毒性物质导致小叶中心的肝细胞坏死。除转氨酶升高外,GLD也不成比例的升高。
血浆中AST的半寿期是17小时,ALT是47小时。在急性肝实质细胞损伤时,AST到达峰值的时间较早,累积时间较短,这时从肝细胞释放入血。在急性病毒性肝炎的进程中AST/ALT导致比值减少。例如:黄疸出现1周内的0.7~1.0到第6周<0.5。在无黄疸型肝炎中,疾病发作的时间不详。这时可用AST/ALT比值的下降来推断疾病持续的时间。大量细胞坏死的急性、毒性及休克时肝缺氧的肝损伤时,血清酶型与肝实质细胞坏死呈平行:LD>AST>ALT>GLD。因此测定该比值可作为判断肝损害严重程度的指标。
(1)氨基转移酶测定方法和原理
AST(EC2.6.1)在最适反应条件下,用吸光度变化速率来测定AST浓度。原理:在AST催化下,从天门冬氨酸转移2个氨基到α-酮戊二酸上,生成产物L-谷氨酸和草酰乙酸盐。后者通过苹果酸脱氢酶催化下转变成苹果酸,在340nm波长下检测NADH下降的速率,它与AST活性呈比例。
ALT(EC2.6.1.2)在最适反应条件下,用吸光度变化速率来测定ALT浓度。原理:在ALT催化下,从丙氨酸转移2个氨基到α-酮戊二酸上,生成产物谷氨酸和丙酮酸。后者通过乳酸脱氢酶催化下转变成乳酸,在340nm波长下检测NADH下降的速率,它与ALT活性呈比例。
(2)参考范围及评价
最适温度37℃时测定的IFCC和DGKC法所给出的参考范围是对20~60岁的成人的参考范围。
AST: 男 10~50U/L 女 10~35U/L
ALT: 男 10~50U/L 女 10~35 U/L
用下列方法测定AST和ALT:
-按照IFCC法最适温度30℃或37℃检测;
-按照DGKC法最适温度37℃也按ECCLSI法。
-按照DGKC法最适温度25℃。
上述三种方法酶反应加入底物到反应混合物中启动反应,最适温度37℃,反应混合物中含磷酸吡哆醛。从30~37℃的转换因子ALT=1.4,AST=1.6。ALT和AST的同工酶具有不同的激活能,所以不推荐换算。
按照IFCC、ECCLS和DGKC方法,最适温度37℃,在反应混合液中加入的磷酸吡哆醛(维生素B6)有利于稳定转氨酶的活性。