《同工酶巨分子酶》PPT课件.ppt

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1、同工酶、巨分子酶 临床应用和图谱分析,酶是以多种形式存在在血液中的，如酶原、糖基化修饰、磷酸化、酶单分子的聚集、与免疫球蛋白结合、与脂蛋白结合、与其他蛋白质结合等等形式。酶多种形式的存在常常会引起检测结果的混乱，并导致电泳图谱的异常，引起结果的误报。,同工酶的定义,3、分子结构不同,1、同工酶是以多种分子形式存在 于机体的酶,2、催化功能相同,二、检测同工酶的目的,1、检测同工酶活力比单测定酶的总活力更具 有脏器特异性和高灵敏性等优点，因而提 高了临床诊断价值,2、早期诊断某些疾病，阳性率高，特异性强。,3、可以估计病情严重性和判断预后。,目前广泛地应用于临床的同工酶：,乳酸脱氢酶同工酶 La

2、ctate dehydrogenase,LDH,肌酸激酶同工酶 Creatine kinase,CK,碱性磷酸酶同工酶 Alkaline phosphatase,ALP,天冬氨酸氨基转移酶 Aspartate transaminase,AST,-谷氨酰转移酶-glutamyltransferase,GGT,-淀粉酶同工酶-Amylase,AMY,同工酶的最主要特征是由遗传基因决定的一级结构不同的多种形式的分子。正是由于一级结构的不同，高级结构（构象）也就不同；因此一种酶的各个同工酶在化学、物理化学、生物学等方面的性质也就有所差异。这些差异就提供了分析和鉴定同工酶的理论基础。,同工酶鉴定,同工酶

3、的分析可大致分为两步：1.精确地分离出各同工酶组分；2.测定酶的总活性和各同工酶组分的活性。对于新发现的同工酶组分还必须鉴定其真伪、排除矫作物。,在研究同工酶的所有方法中，电泳法的使用最为广泛。因为此法简便、快速、分离效果良好，并且一般不会破坏酶的天然状态。,电泳技术 1809年俄国物理学家首先发现了电泳现象,直至1937年瑞典科学家利用U型管建立了分离蛋白质的界面电泳之后,开创了电泳技术新纪元.各种电泳技术及仪器相继问世,先进的电泳仪和电泳技术及丰富多彩的电泳形式使其应用什分广泛.,电泳技术除了应用于小分子物质的分离分析外,最主要用于蛋白质核酸等生物分子研究.由于电泳法设备简单,操作方便,具

4、有高分辩率及选择性特点,已成为医学检验中常用的技术.,几种常用同工酶 临床意义,一肌酸激酶同工酶（creatine kinase,)简称CK.,国际酶学委员会的统一编号为EC 2.7.3.2，系统命名为ATP；肌酸磷酸转移酶）,组 织 CK U/克湿重 CK-MM%CK-MB%CK-BB%骨胳肌 3280 99 1 0(腓肠肌)骨胳肌 1894 99 1 1(肋间肌)心肌 620 87 13 0(乳头状肌)心肌 402 7688 22 02(右心房)脑 200 0 0 100回肠 161 3 1 96结肠 137 34 1 96胃 122 24 14 9495,（二）CK同工酶在人体组织的分布

5、,肌酸激酶(CK)同工酶的组成 CK是由M和B两种亚单位组成的二聚体,在细胞质内质内共有三种同工酶：CKMM,CK-MB和CK-BB。在细胞线粒体内还有另一种同工酶，称为CK-Mt。这几种同工酶的分子量虽然相同，但免疫特性不同，电泳迁移率也不同。,CK 同工酶和巨CK的电泳迁移位置,（三）CK同工酶的临床意义 1急性心肌梗死（1）CK总活性在急性心肌梗死后的4小时便开始升高，至20-30小时达高峰，3-5天后下降至基础水平。此酶为诊断心肌梗死的一个极灵敏指标。,4小时,20-30小时,3-5天,（2）CK-MB主要存在于心肌细胞内，急性心肌梗死后先于CK总活力1-2小时升高，12-20小时达峰

6、值，如无并发症3天后回复至正常水平，如果胸痛病人患者在48小时内CK-MB尚在正常水平活力不足总CK的2%，即可排除急性心肌梗死的诊断。,1-2小时,12-20小时,3天后,（1）肌营养不良 骨骼肌中富含CK，以CK-MM为主，故各型肌营养不良均可引起CK活力升高，发病年龄越早，予后也越差。其中半数以上可检出CK-MB，（CK-MB/CK5%)而心电图都无阳性发现，说明并非心肌受累。,2神经肌肉系统疾病,（2）肌肉创伤及肌肉注射 肌肉创伤可使CK活力升高，无CK-MB 出现，CK-MM 是骨骼肌损伤的特异指标。肌肉注射青霉素，利血平，肾上腺素等药物期间，约有 1/3 的病人在 12-48小时内

7、总CK活力升高，一般可持续3-6天，检测CK同工酶，可见主要是CK-MM占优势，提示这是肌肉创伤所至。,3神经系统疾病 约有半数脑血管病患者CK活力明显升高。CK同工酶仅能检出CK-MM，而CK-BB含量甚微，这是由于CK-BB难于透过血脑屏障之故。,CK亚型,CK-MM亚型:MM3基因型、组织型 M2M2 MM2-Lys M1M2 MM1-2 Lys M1M1 CK-MB亚型:CK-MB1-2Lys,CK-MB2（组织型）,电泳法正常参考值：CK-MM1 426%CK-MM2 313%CK-MM3 195%CK-MM3/CK-MM1 0.50.2临床意义：CK-MM亚型测定对早期心肌梗死的检

8、出高度敏感，约有94%的病人在首次采血时即证AMI。,CK-MB测定的干扰,巨CK1：CK-BB-IgG(A),CK-MM-IgG(A)巨CK2：低聚线粒体CK，CK-MtCK-BB：AK：腺苷酸激酶,二.乳酸脱氢酶同工酶,(一)组成与分布 LDH 15 H,M,MW 140,000.LDH 1,2:心肌,肾,红细胞LDH 3:肺,脾,胰,甲状腺,肾上腺,淋巴结LDH 4,5:骨骼肌,肝LDH x:睾丸,精子,总LDH:1218h 3d 714dLDH1:6h 24hLDH1/LDH2=1 24h 轻症:总LDH正常,同工酶有变化,(二)LDH同工酶的临床意义,1.急性心肌梗死:,2.肝病:急

9、肝:LDH1,2,LDH5 肝硬化:LDH2,LDH5 严重时可出现LDH63.肿瘤:M 100%LDH5 93.7%LDH4 66.1%LDH34.生殖细胞恶性肿瘤和肾胚细胞瘤:LDH1,1 2,当病人伴有心衰或发生心源性休克时，由于心泵打出的血液减少，侧肢循环及心脏收缩力减弱，心博量和心排出量下降，引起全身组织缺氧，肌体产生无氧代谢，造成肝脏受损，肝细胞膜通透性增高，向血中释放LDH5。,AMI伴有并发症时LDH同工酶与AMI典型图形比较,组别 N LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5(%)AMI 34 53.97.7 30.45.7 9.34.2 3.13.0 3.43.3A

10、MI 伴有 16 19.48.3*28.39.7 13.98.4 7.74.0 32.015.8*并发症正 常 30 28.45.3 41.05.0 19.24.0 6.83.5 4.63.0对照组*AMI伴有并发症与AMI比较P0.01,充血性心力衰竭，心源性休克等是急性心肌梗死（AMI）病人发病期间的主要并发症，也是影响病人死亡率的重要因素。34例AMI电泳结果LDH1显著升高，16例AMI伴有并发症者结果LDH1偏低，LDH5升高。,Aspartate Transaminase,简称AST,GOT,EC 2.6.1.1,三.天冬氨酸氨基转移酶同工酶,(一)组成与分布 AST有二种同工酶,

11、位于组织细胞的线粒体 内者为ASTm,位于细胞质内者为ASTs.AST广泛分布于人体各组织器官,此酶在人 心,肝,肾和骨骼中含量特别丰富.,1.急性心肌梗死:ASTm2.肝病:急、慢性肝炎,活动性肝硬变 ASTm，评价预后3.肿瘤:局灶性肝恶性变 ASTs:ASTm=1:14.肌营养不良:均升高,(二)AST同工酶临床意义,四.碱性磷酸酶同工酶,Alkaline phosphatase 简称:ALP,AKP磷酸单酯磷酸水解酶膜结合糖蛋白肝,骨,肾,肠,胎盘,胆汁,白细胞,ALP同工酶谱 肝带 胆汁带 骨带 肠带 胎盘带正常人+急性肝炎、肝癌+肝硬化+佝偻病+肝内胆汁淤积+肝外阻塞性黄疸+恶性肿

12、瘤可出现+,ALP同工酶的临床意义,胆汁型ALP:肝外阻塞性黄胆,转移性肝癌 阳性率高 肝内胆汁淤积,原发性肝癌 阳性率低,胆汁型ALP在肿瘤肝转移中的阳性率,肿瘤 总例数 肝转移 胆汁型ALP的阳性数 例数(%)有肝转移 无肝转移肺癌 77 56(72.7)50(89.3)6(28.6)结肠癌 62 44(70.9)40(90.9)4(22.2)胃癌 49 24(48.9)20(83.3)4(16.0)胰头癌 32 31(96.9)29(93.5)1(100)乳腺癌 24 15(62.5)13(86.7)2(22.2)骨癌 19 4(21.1)4(100.0)0(0.0)前列腺癌 15 7(

13、46.6)4(57.1)2(25.0),胆汁型ALP在肿瘤肝转移中的阳性率,肿瘤 总例数 肝转移 胆汁型ALP的阳性数 例数(%)有肝转移 无肝转移肺癌 77 56(72.7)50(89.3)6(28.6)结肠癌 62 44(70.9)40(90.9)4(22.2)胃癌 49 24(48.9)20(83.3)4(16.0)胰头癌 32 31(96.9)29(93.5)1(100)乳腺癌 24 15(62.5)13(86.7)2(22.2)骨癌 19 4(21.1)4(100.0)0(0.0)前列腺癌 15 7(46.6)4(57.1)2(25.0),研究的非肝癌肿瘤病人278例，肿瘤肝转移有1

14、81例，胆汁型ALP对诊断肿瘤肝转移的灵敏度为88.9，特异性为79.1%。因此胆汁型ALP对监测肿瘤肝转移具有较高的价值。,胎盘ALP：妊娠最后三个月时ALP在血清中增加很快，分娩前突然下降，产后 34天即消失一半，作为胎盘功能好坏的指标。,骨ALP：病理性成骨、破骨、生长发育 不能用于鉴别非恶性骨病的恶性肿瘤骨转移，但骨肿瘤的阳性率高。肠ALP：正常胃及食道粘膜无ALP，当肠腺化生时，ALP可以增高，此种ALP证明是肠ALP，对早期发现胃癌有所帮助。,类胎盘ALP：Regan ALP：常见于睾丸、卵巢和 胰腺癌 Nagao ALP：胰尾部腺癌和转移性胆 管腺癌 认为这些类胎盘ALP是胎盘型

15、ALP在癌组织的异位合成。,-glutamyltransferase,简称:GT,GGT 当ALP增高时可用于鉴别此增高的ALP是来源于肝还是骨，或是胎盘，此点在孕妇尤为重要.,5.-谷氨酰基转移酶同工酶,GGT同工酶谱 GGT1 GGT2 GGT3 GGT4正常人+肝内、外胆汁淤积引起血清胆红素升高+肝损伤、肝功能障碍+,GGT与ALP同时测定可用于鉴别增高的ALP是否来自于肝病所致或来自骨的疾患,此点在儿童和孕妇尤为重要.如果ALP增高而GGT正常,几乎可完全排除ALP肝的来源,如果二者都增加则还必须先排除一切肝外引起GGT增高的原因,待排除后,则GGT增高实际上就支持了由于肝病所致的酶增

16、高.,GGT可确定酒精或药物对肝脏潜在的危险性,酒精中毒和酒精性肝炎GGT均增高.出现GGT1者均有肝功能异常.异常深染的GGT4带与胆红素增高有密切关系,与肝损伤和肝功能障碍有关.,ALP测定对影响胆汁淤积的肝病非常敏感,严重的弥漫性肝损害患者血清中ALP活性反而下降,而胆红素恰逐渐上升,称为酶胆分离,表示病情恶化;若酶胆同时下降病情好转;,如胆红素逐渐下降而ALP升高提示肝细胞再生.对于原因不明的高ALP血清水平,最好测定同工酶,因ALP同工酶有组织特异性,可明确其器官来源.,由于酶广泛存在于各脏器、各组织内,在血清中升高的机理又不尽相同,因此单凭某一种酶的活性变化,很难作出独立诊断,若同

17、时测定一组性质不同的酶,比较酶活性的变化,就能根据酶增高或减少的“谱型”作出诊断.此种同时检测一组酶,称为酶谱.,五种酶谱 1.心肌酶谱(CKLD AST同工酶)2.肌酶谱(CK及其亚型LD同工酶)3.肝酶谱(LD AST GGT ALP同 工酶)4.肿瘤酶谱(LD GGT ALP同工酶)5.胰酶谱(AMY同工酶,巨分子酶鉴定,血清中有时可出现相对分子质量远大于正常酶分子的一些酶,通常称为巨分子酶或酶的大分子形式,简称为巨酶(macroenzyme)。某些巨酶具有重要的诊断价值,某些巨酶却易导致临床疾病的误诊。,巨分子酶因其分子量大，在体内不易出也不易被巨噬细胞系统吞噬而降解，又因其有较长的半

18、衰期，故在血中存留时间较长。在常规生化检测中往往易引起酶活性假性升高及同工酶的改变。它的存在干扰了酶测定的正确性，极易造成酶测定结果的错误判断和临床误诊。,巨分子酶的特点,巨分子酶的分子结构,酶与免疫球蛋白的复合物.酶与其它蛋白质的复合物.酶亚基或酶分子之间的聚合物,巨分子酶的种类,巨CK11.CK-BB-IgG或IgA。老年人、风湿和心脏病、肌炎患 者。2.在做冠脉造影的患者中巨CK1的发生率13.8，认 为至少部分起源于血管壁。3.3例低血钾性肌病妇女。4.1例急性横纹肌溶解，肌肉内肉碱棕榈酰转移酶缺 乏。5.认为巨CK1与自身免疫性疾病无明显联系，6.明显健康人。,巨CK21.原发性肺癌

19、巨CK2检出率为56.8%。肺癌 组CEA测定的阳性率40.0%。手术切除后巨CK2转为阴性，提示将巨CK2和CEA联合检测，用于检出肺癌有无周围淋巴结转移具有价值。2.巨CK2亦可为胃肠道恶性肿瘤的标志物，13例结肠癌患者，手术前有9例血清出现巨CK2；21例结肠癌或胃癌转移的患者中16例检出巨CK2。3.巨CK2的出现与肿瘤的分期并无相关。,巨LD1.因用 甲基多巴而引起自身免疫性溶血性贫血2.42例有典型巨LDH的患者中,6例含有IgA者曾患 自身免疫性疾病,30含有IgG者中有20例患自身 免疫性疾病3.巨LDH与抗细胞核抗体的存在有关,慢性肝炎可 引起自身抗体的存在4.100例风湿性

20、关节炎患者仅一例血清出现巨LDH5.19例系统性红斑狼疮患者中无一人查出巨LDH,巨淀粉酶(MAMY;巨AMY)可由血清中正常的淀粉酶发生聚合而成 或淀粉酶与免疫球蛋白以非共价键形式形 成复合物 由淀粉酶和多糖形成底物-多糖复合物,琼脂糖凝胶电泳 电泳分离淀粉酶各型同工酶后,用碘/淀粉负染 色(即活性越强呈色越浅)法使各区带显色。约10%巨AMY比胰型AMY泳行快(在阴极侧)约30%介于唾型和胰型AMY之间 约60%位于唾型AMY的阴极侧,巨淀粉酶的临床评价 未证实巨AMY与某种疾病的特定关系或诊断价值,但血清ANY长期增高而尿AMY正常又无肾功能损害者应想到巨AMY的可能,切勿诊断为胰腺炎。,巨谷氨酰转移酶(MGGT、巨GGT）GGT和载脂蛋白的复合物 GGT和免疫球蛋白的复合物 主要见于肝外梗阻性黄疸病人.鉴别巨 GGT对于区别肝外梗阻性黄疸有一定临床意义.,巨丙氨酸转氨酶(MALT)是细胞溶胶ALT与抗ALT多克隆抗体 形成的复合物,可能与慢性肝病患者的发生结构改变有关,也说明自身免疫参与肝病的发生.,谢谢！,