酶在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

羅曦

摘 要：隨著現(xiàn)代信息時代生物技術(shù)的發(fā)展、高新技術(shù)的研發(fā)，人類對酶的研究與開發(fā)利用越來越深入和透徹，相應(yīng)地，酶在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用也越來越廣泛。通過對近年來酶在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的研究論文的綜述，為進一步研究酶在人類以及動物醫(yī)學(xué)臨床中提供一定的技術(shù)指導(dǎo)和參考。本文通過對近期的研究論文的綜合總結(jié)，從酶學(xué)診斷、藥用酶等方面綜述了關(guān)于一些酶在疾病診斷、治療和預(yù)防方面的應(yīng)用。證實了酶在我們生活中具有不可或缺的重要地位和意義。

關(guān)鍵詞：酶學(xué)診斷;藥用酶;特異性酶;酶法合成

1.酶在疾病診斷中的應(yīng)用

酶學(xué)診斷是通過酶的催化作用來測定體內(nèi)某些物質(zhì)的含量及其變化，通過體內(nèi)原有酶活力的變化情況進行疾病診斷的方法[1-2]。在病理情況下，細(xì)胞發(fā)生損傷時，細(xì)胞內(nèi)的酶會釋放到體液中，因此可以利用測量體液中酶的活性和含量來進行疾病診斷。且由于酶催化具有高效性和特異性，因此酶學(xué)診斷方法具有可靠、簡便又快捷的特點，在臨床診斷中已被廣泛應(yīng)用[3]。

酶的檢測方法主要通過酶活性水平和酶活性比率來檢測其活性。一般健康人的體液中某些酶的含量是相對恒定的，而在一些疾病發(fā)生時，體液中某些酶的活性水平會發(fā)生很大變化，因此可以通過測量體液中特定酶的活性水平來對疾病發(fā)生及其發(fā)生位置進行一個初步的判斷。酶活性水平和酶活性時間曲線下面積與組織細(xì)胞損傷的范圍或量相關(guān)。若酶活性增加的量很大時，表明組織大量損傷，如肝臟、骨骼肌。細(xì)胞損傷的嚴(yán)重性可以用線粒體與細(xì)胞質(zhì)的酶活性比率表示。細(xì)胞輕度損傷時，為細(xì)胞質(zhì)內(nèi)酶釋放，如丙氨酸轉(zhuǎn)氨基酶（ALT）、細(xì)胞質(zhì)中的血清天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨基酶（c-AST），細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷或者壞死時就會導(dǎo)致線粒體內(nèi)酶釋放入血液，如線粒體中的m-AST、谷氨酸脫氫酶（GLDH）[3]。

血漿酶水平僅通過同一器官內(nèi)某一特殊結(jié)構(gòu)或組織獲得，該器官所有細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的酶活性大致相同。例如，ALT、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（GGT） 或GLDH的活性在肝臟疾病中與氨基轉(zhuǎn)移酶有關(guān)，可運用這些酶的比率在急性肝臟病變中進行鑒別診斷。另外，在一定范圍內(nèi)，AST/ALT的比值大小還可以反映慢性肝炎疾病病情及程度的大小，但當(dāng)肝臟損傷到一定程度后，酶學(xué)檢測的靈敏度將受到影響[4]。

人體不同的組織或器官中存在著一些特異的酶類（這些酶主要在某一組織或器官中合成，而來源于其他組織很少），當(dāng)某個疾病發(fā)生或者細(xì)胞組織受到損傷后，這些細(xì)胞遭到破壞，其中的特異性酶合成減少，活性降低。因此我們可以通過檢測體液中所含某一器官或組織所對應(yīng)的一些特異性酶類的活性來對疾病發(fā)生或細(xì)胞損傷部位進行判斷。例如：血清膽堿酯酶（CHE）是由肝細(xì)胞合成后釋放到血液中的一種非特異性酯酶，當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生病變或腸-肝循環(huán)有障礙的時候，CHE合成減少，活性降低[5]。

2.酶在疾病治療及預(yù)防中的應(yīng)用

酶可以作為藥物治療多種疾病，作為藥物用于疾病治療和預(yù)防的酶稱為藥用酶。酶制劑作為分子水平的治療藥，具有專一性、效率高、毒副作用小的特點，在防治疾病和抗衰老中發(fā)揮著重要的作用。纖溶酶類藥物是具有生物活性的蛋白質(zhì)，能激活體內(nèi)纖溶系統(tǒng)，促進纖維蛋白溶解，臨床上廣泛用于心肌梗塞和多種血栓性疾病的治療。眾多學(xué)者通過從微生物的代謝產(chǎn)物中分離出纖溶活性物質(zhì)，溶血鏈球菌（Streptocolcus Hemolytius）戶鏈激酶（Streptokinase，SK）、金黃色葡萄球菌 （Staphylococcus aureus）產(chǎn)葡激酶（Staphylokinase，SaK）和納豆激酶（Nattokinase，NK）等。肝促凝血活酶試驗（HPT）是一種操作簡便的凝血試驗，也是一種肝臟儲備功能試驗，它能反映肝細(xì)胞合成凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅹ，通過試驗發(fā)現(xiàn)，肝損傷越嚴(yán)重，HPT含量越低，治療修復(fù)后，HPT回升?？赏ㄟ^對HPT的檢測對肝臟疾病進行一個診判以便后期治療或預(yù)防。降纖酶是蛇毒中的一種絲氨酸蛋白酶，又稱為類凝血酶，能分解纖維蛋白原，能有效降低凝血因子活性 ，降低血液黏稠度，并起到抗血小板的生物學(xué)效應(yīng)。在臨床應(yīng)用上，其對腦血栓、血栓性靜脈炎、動脈硬化性閉塞癥、肺栓塞、缺血性冠心病、急性腦梗死等的治療均有顯著療效。

3.酶催化工藝用于制藥

酶催化作為手性技術(shù)和綠色化學(xué)的一個重要組成部分，已經(jīng)應(yīng)用于制藥行業(yè)一些化學(xué)藥物的生產(chǎn)制造中。且酶催化工藝具有綠色、高效、作用條件溫和、可以在水相中進行等特點，具有很高的區(qū)域選擇性和立體選擇性。藥物的生產(chǎn)和人類的生存和發(fā)展密切相關(guān)，而工業(yè)上大多采用半化學(xué)合成法生產(chǎn)氨芐西林，阿莫西林，頭孢克洛，頭孢立新等常用抗生素類藥物，但是這種方法生產(chǎn)不僅反應(yīng)條件難以達(dá)到，而且會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢料，造成環(huán)境污染。而利用青霉素酰化酶法工藝生產(chǎn)抗生素，即可在較溫和條件下生產(chǎn)并且獲得更高收率，但是其生產(chǎn)過程仍需進一步優(yōu)化。阿糖腺苷是一種廣譜的DNA病毒抑制劑，可治療多種病毒性疾病，最初由化學(xué)合成法合成，但是這種方法產(chǎn)率低、耗時費力，后來人們開始研究用核苷酸磷化酶催化合成阿糖腺苷。在郭勇莉等人的研究中，試驗以氣場桿菌完整細(xì)胞為催化劑，酶法合成阿糖腺苷的方法在適宜條件下轉(zhuǎn)化率可高達(dá)70%～90%。

4.展望

傳統(tǒng)的化學(xué)工藝制藥有著耗材、耗時費力、產(chǎn)生廢物多等缺陷，逐漸人們開始研究生物工藝制藥，而利用生物工藝制藥的主要研究對象便是酶。酶反應(yīng)有著特異性、高效性等特點，可以靶向診斷、治療疾病，利用酶催化專一、高效、作用條件溫和的特點生產(chǎn)藥物，還有副作用小的優(yōu)點。由此可見酶在于我們生活中，有著極其重要的意義和地位。但是在利用酶催化工藝制造藥物的時候，需要知道不同的酶所需的反應(yīng)條件不同，因此設(shè)置更合理、操作簡便的酶反應(yīng)器應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)藥物方面有待于繼續(xù)深入開發(fā)研究。

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