(一)細(xì)胞酶的釋放
細(xì)胞靠細(xì)胞膜來(lái)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(lái)維持細(xì)胞內(nèi)外Na+、K+和Ca2+濃度的差異,這過(guò)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(wú)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(guò)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?;D(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(cè)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(guò)線體酶的測(cè)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(guò)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(guò)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?;D(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(lái),而此時(shí)不一定伴有細(xì)胞膜病變。正因?yàn)檠胁煌缸兓瘷C(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(cè)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)淋巴進(jìn)入血液。劇烈運(yùn)動(dòng)后血中酶升高與其說(shuō)是由于細(xì)胞損傷引起,還不如說(shuō)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(wú)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(guò)第三途徑入血的往往是一些分子量小的單純酶蛋白,通過(guò)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(lái)代表酶從血中清除快慢。
有關(guān)酶從血中清除的機(jī)制,可說(shuō)是目前最不清楚的問(wèn)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(shuō)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(guò)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(guò)去曾強(qiáng)調(diào),通過(guò)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(guò)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(lái)看,目前,尚無(wú)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。醫(yī)學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理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??梢鸶沃蠫GT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、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(cè)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(wú)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(wú)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(cè)活性下降而已。有機(jī)磷中毒時(shí)所測(cè)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(wú)法發(fā)揮。
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