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血清 LDH 及其同工酶测定. 刘湘帆. LDH 作用: 乳酸脱氢酶( lactate dehydrogenase, LD 或 LDH )在辅酶 I ( NAD + )为氢受体时,催化 L- 乳酸为丙酮酸。 L- 乳酸 丙酮酸 NAD+ NADH+H +. LDH. 分布: 特异性差 心肌、 骨骼肌、肾脏 、 肝、脾、胰、肺、肿瘤、 红细胞 肾 > 心肌 > 骨骼肌 > 肝 > 脾 > 胰 > 肺. 1 方法. (1) 分光光度法
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血清LDH及其同工酶测定 刘湘帆
LDH作用: 乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LD或LDH)在辅酶I(NAD+)为氢受体时,催化L-乳酸为丙酮酸。 • L-乳酸 丙酮酸NAD+ NADH+H+ LDH
分布:特异性差心肌、骨骼肌、肾脏 、肝、脾、胰、肺、肿瘤、红细胞肾 > 心肌 > 骨骼肌 > 肝 > 脾 > 胰 > 肺
1 方法 (1) 分光光度法 1)利用顺向反应(pH 8.8-9.8):340nm处连续观察NADH的产生速度。 2)利用逆向反应(pH 7.4-7.8):340nm处连续观察NADH的消失速度。 分光光度法能利用顺、逆双相反应,线性范围较广。但要求保持测定体系于最适温度下,否则会影响测定的准确性。
(2)比色法测定LD总活性 1) 原理: 乳酸脱氢酶(LD) 乳酸 丙酮酸 丙酮酸 2,4-二硝基苯肼 丙酮酸-二硝基苯腙 碱性溶液中呈棕红色颜色的深浅与丙酮酸的浓度呈正比。
2) 试剂: • 基质缓冲液(pH 8.8) • NAD+溶液(11.3mmol/L) • 丙酮酸标准液(0.5mmol/L) • 2,4-二硝基苯肼溶液(1mmol/L) • 氢氧化钠溶液(0.4mmol/L)
单位定义: • 以100ml血清,37℃与基质作用15min,生成1umol丙酮酸为一个金氏单位。 • 参考值: 血清LD:190-437金氏单位。
3)操作步骤 1 LD活性测定 加入物 对照管 测定管 血清 - 0.05 基质缓冲液 0.5 0.5 混匀,放37°C水浴5min NAD+溶液 - 0.1 混匀,放37°C水浴15min 2,4-二硝基苯肼溶液 0.5 0.5 NAD+溶液 0.1 - 混匀,放37°C水浴15min 0.4mol/LNaOH 5.0 5.0 ※室温放置5min进行比色,波长440nm
2 LD校正曲线制作 加入物(ml) B 1 2 3 4 丙酮酸标准液 0 0.05 0.1 0.15 0.20 基质缓冲液 0.5 0.45 0.40 0.35 0.30 蒸馏水 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 2,4二硝基苯肼 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 混匀,放37°C水浴15min 0.4mol/LNaOH 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 LD活性单位 0 250 500 750 1000
临床意义 • ①心肌损害: 心肌梗塞、充血性心衰、心肌炎 • ②肝脏疾病:病毒性肝炎、肝硬化、原发性肝癌 • ③其它:骨骼肌的损伤、恶性肿瘤(白血病、淋巴瘤等)、肺梗塞等
注意事项: • ①标本不能溶血,也不能用草酸盐抗凝血。 • ②由于LD4,LD5对冷不稳定,不宜冰箱存放,血清标本在室温下可稳定2-3天。
LD同工酶H亚单位 心肌 M亚单位 肌肉LD1(H4) 心肌LD2 (H3M) 心肌LD3(H2M2) 肺、脾LD4(HM3) 肝、骨骼肌LD5 (M4) 肝、骨骼肌正常成人:LD2>LD1>LD3>LD4>LD5
人体某些组织中LDH同工酶电泳图谱 LDH1 LDH2 LDH3 LDH4 LDH5 心肌 ++++ +++ ++ + +红细胞 +++ ++++ ++ + +肾上腺 ++ +++ ++++ ++ +骨骼肌 + + ++ ++++ +++肝 + + + + ++++ 总之:复基因位点同工酶在生物体内可以各个同工酶独自存在,也可以以杂化体形式存在。
LD1 LD2 LD3 LD4 LD5 H M
二、测定方法: • 柱层析法 • 免疫化学法 • 热稳定性和抑制法 • *电泳法: 醋酸纤维素薄膜 聚丙烯酰胺凝胶 琼脂糖
原理: • 根据LD同工酶一级结构和等电点的差异,在一定电泳条件下,使LD在支持物上被分离。 • 乳酸脱氢酶(LD) • 乳酸 丙酮酸
NADH + 氧化型PMS 还原型PMS + NAD+ • 还原型PMS + 四氮唑盐类 氧化型PMS + 甲臢 • 当有LD活性的区带存在即显紫红色,颜色深浅与酶活性成正比,借助于扫描仪或光密度仪,可进一步求出相对含量。
(-) (+) 例如,LDH同工酶 LDH2、LDH3、LDH4、LDH5都比LDH1有较多的碱性氨基酸,在pH8.6的巴比妥缓冲液中LDH1带有更多的负电荷,因而向阳性泳动最快。
试剂: • 巴比妥缓冲液(pH 8.6) • 巴比妥盐酸缓冲液(0.082mol/L, pH 8.2) • EDTA-Na2溶液(10mmol/L) • 缓冲琼脂糖凝胶(8g/L和 5g/L) • 底物显色液和固定漂洗液
(3)操作 • ①凝胶板制备 • ②加样 • ③电泳 • ④显色 • ⑤固定和漂洗
(4)计算: • A总(吸光度总和)= A1 + A2 + A3 + A4 + A5 • (A1~A5 相应为LD同工酶LD1~LD5的吸光度。) • LD同工酶的百分比(%)为: • LD1 = A 1/ A总× 100% • LD2 = A 2/ A总× 100% • LD3 = A 3/ A总× 100% • LD4 = A 4/ A总× 100% • LD5 = A5 / A总× 100%
临床意义 • ①心脏疾病 • 心肌梗塞 LD1> LD2 • 充血性心衰,心肌炎 LD1> LD2 • ②肝脏疾病 • 病毒性肝炎 LD5 >LD4 • 肝硬化,原发性肝癌 LD5↑↑,LD5 >LD4 • ③恶性肿瘤 • 白血病、结肠癌等 LD3↑,LD3>LD1 • ④肌肉疾病 • 肌肉损伤、肌萎缩 LD5↑
注意事项 • ①不宜用溶血标本。 • ②严格控制温度(LD4和LD5,特别是LD5对热敏感,如底物显色液温度超过50℃,LD5易失活)。 • ③底物显色液需避光保存,因PMS对光敏感,否则显色后的凝胶板背景颜色深而影响结果。 • ④LD同工酶对冷的敏感性不同,尤其是LD5对冷不稳定。因此血清标本应该放室温保存
分布 • 骨骼肌 • 心肌 • 脑组织 • 平滑肌(胃肠道、子宫) • 在肝及红细胞中测不到CK的活性。
原理 Creatine Kinase(CK, EC 2.7.3.2, ATP:肌酸磷酸转移酶)pH9.0ATP + 肌酸 ←──→ 磷酸肌酸 + ADPpH7.0CK: MM, MB, BB, Mt MW 86 000
ADP + 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸激酶 丙酮酸 + ATP 丙酮酸-2,4-二硝基苯腙
实验操作 加入物 B S U 血清 - - 0.1 标准 - 0.1 - (1mmol/L;200U/L) H2O 0.1 - - 酶试剂 0.5 0.5 0.5 37℃ 15min DNP O.5 0.5 0.5 37℃ 15min NaOH 4 4 4 室温 5min 440nm比色 肌酸、ATP、丙酮酸激酶、磷酸烯醇式丙酮酸
临床意义 (1)引起血清CK活性升高的疾病 1)心脏疾病: 急性心肌梗塞 (病毒性)心肌炎 心外膜炎
2)肌性疾病: 进行性肌营养不良、多发性肌炎、皮肌炎 肌萎缩 3)中枢神经系统疾病 脑血管意外、脑膜炎、颅脑外伤 4)肺疾病 肺栓塞等
(2)引起血清CK活性降低的疾病(较少) 甲状腺功能亢进 全身性红斑狼疮 严重感染、败血症等
7、注意事项 (1)本实验的许多试剂都易失效,故最好在每次实验前临时配制。 (2)肌酸呈色不稳定,振荡充分与否直接影响呈色的深浅及过程,用旋涡混合器充分振荡15s,37℃水浴5min后,颜色可达最高点,并持续30min以上。
CK同工酶测定原理 磷酸肌酸 + ADP CK 肌酸 + ATPATP + 葡萄糖 己糖激酶 葡萄糖-6-磷酸 + ADP葡萄糖-6-磷酸 + NADP+ 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸 + NADPH + H+
CK-MB测定 1. 电泳法测定CK-MB 琼脂糖介质,醋酸纤维素薄膜酶定位: CK-BB ─ 白蛋白区 CK-MB ─α2 ~β区CK-MM ─ γ区 CK-Mt ─γ后参考值:CK-BB 0% CK-MB 0 ~3% CK-MM 97 ~100% CK-Mt 0% CK-MB 阳性决定水平为5%
试剂 • (1)50mmol/L Tis-巴比妥缓冲液(pH 8.0) • (2)30mmol/L Tis-巴比妥缓冲液(pH 8.6) • (3)5g/L 琼脂糖 • (4)400mmol/L Bis-Tis缓冲液(pH 7.0) • (5)辅酶溶液 • (6)底物显色液 • (7)混合底物显色液
操作 • (1)制备凝胶玻片 • (2)加样 • (3)电泳 • (4)显色 • (5)固定和漂洗 • (6)观察结果
参考值 • (1)CK-BB: 0% • (2)CK-MB: 0% ~ 3% • (3)CK-MM: 97% ~100% • (4)CK-Mt: 0%
引起CK-BB升高的疾病 • 急性颅脑外伤 • 脑血管疾病 • 急性细菌性脑膜炎 • 引起CK-BM升高的疾病 • 急性心肌梗塞 • 心肌炎 • 进行性肌营养不良
注意事项 • (1)电泳需较高的pH值,酶反应需较低pH。 • (2)CK不稳定,对光、热及高pH敏感,最好将及时分出的血清充CO2后塞紧管口,置冰室或-30℃保存,至少可稳定半个月,及时测定效果更好。 • (3)血清CK活性随温度升高而升高,直至45℃,更高温度时CK活性迅速下降,56℃很快失活,琼脂糖电泳法测CK同工酶时,决不能像作LD同工酶用温度较高的琼脂糖底物显色液,否则CK活性丧失,而非脱氢酶(NDH)反应显著。
CK-MM亚型 CK-MM亚型: MM3─基因型、组织型 M2M2MM2─ -Lys M1M2 MM1─ -2 Lys M1M1CK-MB亚型: CK-MB1- -2Lys, CK-MB2(组织型)
CK-MM亚型电泳法测定原理 在电泳缓冲液中加入Polybuffer, 通电后形成一pH梯度,进行等电聚胶电泳,自阳极至阴极依次为CK-MM1、CK-MM2和CK-MM3。然后以常规CK同工酶电泳法原理进一步定量。参考值CK-MM1 57.0±4.7% CK-MM2 26.5±5.3% CK-MM3 15.8±2.5% CK-MM3/CK-MM1 0.28±0.05(0.15--0.39)
心肌酶谱测定的临床意义 1.诊断心肌坏死和损伤 (1)早期诊断心肌梗死心肌酶 初次升高的 峰值时间 回复正常 通常采样 时间范围(h) (非溶栓) 时间 时间表 CK 4 24 3~5d CK-MB 3~12 24h 48~72h 每12h*一次×3 CK-MM3 1~6 12h 38h 胸痛后60min~90min CK-MB2 2~6 18h 未知 同上 LDH 12~18 3d 7~14d LDH1 8~10 24~48h 10~14d 胸痛后24h一次 AST 6~8 48~60 4~5d ASTm 12 36h 5d 胸痛后12h一次×3
心肌梗死诊断的实验室指标的特性 ---------------------------------- 实验室 分子量 生理半衰期 升高时间 峰值时间 恢复正常时间 指标 (KD) (h) (h) (h) (d) ---------------------------------- CK 86 17 3~12 12~24 3~4 CK-MB活性 86 13 3~12 12~24 2~3 CK-MB质量 86 13 2~6 12~24 3
早期急性心肌梗死的诊断灵敏度 ------------------------ 胸痛后时间(h) 指 标 ----------------------------- 0~2 3~4 5~6 -----------------------------------------CK 15 35 70 CK-MB活性 10 25 55 CK-MB质量 30 70 90 -----------------------------------------
1.诊断心肌坏死和损伤(1)早期诊断心肌梗塞(2)有助于非Q波急性心肌梗死的诊断 (3)诊断梗塞延展或再梗死 (4)估计心肌梗死面积 (5)围手术期和围产期心肌损伤的诊断 (6)监护心肌损害或药物对心肌的损害
2.判断心肌再灌注 心肌酶 建议标准 敏感性(%) 特异性(%)CK 达峰值时间<4h 10 82 达峰值时间<16h 39 81 CK-MM亚型 CK-MM3下降率>3.1%/h 87 74~90 60min内CK-MM3/CK-MM1>0.35 60 100 CK-MM3升高率>0.18%/min 92 100 CK-MB 1h升高率>0.04UL-1min-1 92 20下壁心梗90min后增加2.2倍 77 100 前壁心梗90min后增加2.5倍 92 100 CK-MB亚型 2h CK-MB2/CK-MB1峰值>3.8 82 78