[摘要] 通过对血清胆碱酯酶文献的收索,发现近年来其在有机磷农药中毒、肝功能损害、老年痴呆症方面得到广泛应用,在急危重患者方面对病情及预后的评估也取得了一定进展。在临床研究中发现,血清胆碱酯酶的变化与急危重患者的病情变化密切相关,如在大面积脑梗死、呼吸衰竭、严重多发伤、感染性休克、MODS等危重病方面,和APACHEII评分对病情及预后评估具有同等重要的价值,血清胆碱酯酶的测定具有操作简单,陈本低廉,基本不受医院客观条件限制的优越性,具有普遍推广的意义。以下综述血清胆碱酯酶的变化特别在危重病方面的最新研究进展。
[关键词] 胆碱酯酶 急危重 预后
胆碱酯酶(cholinesterase)是一类催化酰基胆碱水解的酶类,故又称为酰基胆碱水解酶,以多种同工酶形式存在于体内, 按照酶水解底物的专一性、水解速度的差异、对抑制剂敏感性以及组织分布特点, 分为乙酰胆碱酯酶 ( A Ch E, 也称真胆碱酯酶 )和丁酰胆碱酯酶 ( Bu ChE , 又称为假性胆碱酯酶或拟乙酰胆碱酯酶 P c hE) , 对胆碱酯酶的研究早期主要集中在有机磷农药中毒和肝脏疾病及老年痴呆症方面,近年来血清胆碱酯酶变化在急危重患者预后分析方面亦取得了一定进展,血清胆碱酯酶的测定具有操作简单,陈本低廉,基本不受医院客观条件限制的优越性。
1、胆碱酯酶历史
血清胆碱酯酶的发现最早可以追溯到1914年,当时英国药剂学家DaleH[1]研究动物血清时,无意中发现了胆碱酯酶,认识到此酶在肌运动和自主神经系统起传递功能,并具有降解功能,1935年人血清胆碱酯酶被发现,Massoulie J[2]于60年代末发现人体还存在胆碱酯酶同工酶,此后,胆碱酯酶更深入和广泛的应用在临床中。
2、胆碱酯酶分类及生理生化功能
胆碱酯酶一种为乙酰胆碱酯酶 ( AChE, 也称真胆碱酯酶 ) , 人 AChE 是膜结合蛋白质, 以多种分子形式存在, 主要分布于神经组织,如脑白质和灰质、神经节内的神经细胞和神经肌肉接头, 还分布于红细胞和血清等非神经组织中。生理条件下, 定位于突触前后膜上 A ChE的生理功能主要是催化水解乙酰胆碱 ( Ach) , 这是通过 AChE 活性中心酯解部位的 催化作用实现的,AChE还具有一些与神经冲动传递无关的功能, 被称为“非经典” 功能, 对神经细胞的分化、迁移、突触的形成, 造血系细胞和肿瘤细胞的增殖与分化调控都有作用[3], AChE通过位于人 AChE 的 C 端残基 586~ 599的 14个残基肽的非催化功能位点 负责这些 作用。红细胞膜 结合 的AChE活性与红细胞成熟程度有关, 年幼红细胞中 Ach E ( RBC-Ach E ) 活性明显高于衰老红细胞[4].另一种为丁酰胆碱酯酶 ( Bu ChE , 又称为假性胆碱酯酶或拟乙酰胆碱酯酶 PchE) , 主要分布于肝、脑白质和血清中, 对 Ach 的特异性较低,PchE 能与有机磷毒剂 ( OP ) 或杀虫剂结合, 并能水解许多酯类、肽类及酰胺类化合物, 参与某些药物的代谢过程, 它还有促进细胞生长的作用[5]-[6]。 PchE 基因位于 3号染色体 3q21~ 25区, 长度至少 73kb , 包含 4个外显子和 3个内含子,目前发现 PchE 具有多种变异体, 其中 k 变异是发生频率最高的一种变异[7]。血清中的胆碱酯酶主要来源于 Pc hE。
3.胆碱酯酶的临床应用
3.1在急危重患者的临床应用
急危重患者的病情千变万化,生命体征大多不平稳,使得临床医师对病情和预后的评估一直是个巨大的挑战, 特别有些老年患者临床表现不典型,一些早期指标缺乏敏感性和特异性, 使得危重患者的诊断和治疗难上加难, 目前对危重患者使用广泛的为APACHEII评分,但因客观条件限制,许多基层医院不易开展,目前在临床实践中,发现血清胆碱酯酶活力水平的动态变化与患者的病情和预后有明显的相关性,且操作简单,陈本低廉,基本不受条件限制。危重患者血清胆碱酯酶变化可能机制 ①危重患者,由于生命体征大多不平稳,氧输送减少,氧耗增加,缺氧或CO2储留,休克等影响脏器血液灌注,炎症毒物的影响,往往伴随有肝功能不全或肝功能的减退,甚至出现多脏器功能不全综合征(MODS),从而导致胆碱酯酶合成减少。②严重创伤、感染、应激反应等导致机体分解代谢大于合成代谢,导致胆碱酯酶分解代谢旺盛,故血清胆碱酯酶下降。③外科重症患者,由于创伤,加之机体应激反应,体内蛋白质分解加速,而合成速度不变或者仅轻度升高,血清白蛋白及血清胆碱酯酶的半衰期明显缩短[17];文献报道,在脓毒性休克患者的血清中,其胆碱酯酶活性是明显降低的,且降低呈持续性[18].④由于SIRS和脓毒血症等,机体启动应激反应,引起毛细血渗漏综合征,血清胆酶渗漏至组织间隙,从而导致血清胆碱酯酶的下降。同时,由于抢救患者的需要,为了保证有效循环血容量,大量输液而致血清胆碱酯酶大量稀释。⑥近年研究发现,血清胆碱酯酶的下降可能与胆碱能抗炎通路有关,是机体为代偿抗炎反应而主动下调胆碱酯酶活性 。胆碱能抗炎通路通过迷走神经刺激而释放更多的乙酰胆碱,作用于巨噬细胞等炎性细胞表面的7亚型烟碱受体,从而下调胆碱酯酶活性,反馈性监测调整炎症反应,避免过度的炎症反应,抑制炎性细胞因子的释放,从而产生代偿抗炎反应[18][19][20],
3.2在大面积脑梗死患者中对预后的分析
黄帆[8]等通过对105例大面积脑梗死患者进行研究,以非大面积脑梗死及正常组作为对照,在其发病后24 h内监测血清胆碱酯酶,并在入院时及3个月后进行NIHSS评分及改良Rankin评分,进行Logistic回归分析,提示血清胆碱酯酶为影响大面积脑梗死患者的独立危险因素,推论出早期血清胆碱酯酶越低,大面积脑梗塞患者预后越差。
3.3 在慢性阻塞性肺疾病并发呼吸衰竭患者中应用
黄旭东、陈虹[9]在排除有机磷农药中毒及肝脏、肿瘤等基础疾病后, 选取COPD并发呼吸衰竭患者47例,均行无创机械通气,以30例正常健康体检者为对照组,两组都进行急性生理及慢性健康状况评分和血清胆碱酯酶测定,以一周后是否脱机作为事情终点,发现不能脱机患者,血清胆碱酯酶越低,预后越差(P< 0.05),差异有统计学意义。
3.4在肺部疾病引发全身反应综合征患者病情评估及预后分析
施新萍等[10]通过一年临床研究,选取50例入住ICU老年SIRS患者,都存在肺部基础疾病,检测所有入院24 h内的血清胆碱酯酶(ChE)、乳酸、D二聚体、白蛋白(ALB),分为存活组(18例)和死亡组(32例),发现ChE可能参与了老年患者SIRS的病理生理过程,ChE可作为存在肺部基础疾病老年患者的独立危险因素,对老年患者病情预后的评估有重要作用。
3.5在全心衰竭患者中应用
吴再涛、李玲[11]等探讨慢性充血性全心衰竭患者心功能分级和血清胆碱酯酶关系, 从选取的212名慢性心衰患者血清中发现,血清胆碱酯酶越低,心功能越差,( r = - 0 . 8 49 , P < 0 . 01) ,血清胆碱酯酶在评估慢性全心衰竭患者的心功能有重要的参考价值。
3.6对急性重症胆管炎患者病情评估及预后分析
唐成武、鲍鹰等[12]研究了入院的急性重症胆管炎患者83例,测定血清胆碱酯酶浓度,并进行 APACHEIII评分,随着APACHEIII评分升高,血清胆碱酯酶浓度降低,死亡率上升,二者与患者病情及预后有一定的相关性,联合预测可明显提高对 ACST患者预后的判断,为临床工作带来一定的指导。
3.7在全身性感染患者中病情的评估及预后分析
Feng W, Tang C[13] 等对359例脓毒症患者入院时及入院后24小时进行血清胆碱酯酶的测定,并进行APACHEII评分,按照预后的不同分为2组,评价血清胆碱酯酶变化和APACHEII评分对预后的影响,和死亡组相比,胆碱酯酶浓度高的(P<0.01)和APACHEII 评分低的(P<0.01)有较高的生存率,血清胆碱酯酶的浓度变化和APACHEII 评分对脓毒症患者预后评估有类似的价值。
3.8 对感染性休克患者病情的评估。
张苏江、林璐[14]通过测定102例感染性休克患者血清胆碱酯酶,并抽取90名体检健康者作为对照,两组进行测定血清ChE浓度测定和APACHEIII评分, 发现SS患者血清 CHE 值较对照组明显下降, APACHE Ⅱ分越低,其血清胆碱酯酶越高,采用Pearson 相关分析法,P <0.05 为差异有统计学意义。
3.9 对MODS患者病情及预后评估
林化[[15]通过对ICU收治的脓毒症患者72例进行分组,A组为( APACHE 评分<20分) 和B组( APACHE 评分20分) ,并于入院24h和入院第3天测血清ChE及前清蛋白水平, 结果显示,在脓毒症患者中,非MODS组及生存组血清胆碱酯酶水平高于MODS组及死亡组,患者血清ChE水平越低,其病情越危重,预后越差 ,动态监测血清ChE有助于评估脓毒症患者病情的危重程度及预后。
3.10 在急诊外科手术及危重症患者中的应用
Chiarla C, Giovannini I[16]等通过对92名急诊手术及病危患者进行432次血清胆碱酯酶和血液其他变量的采集,进行系统评估和回归分析,发现急危重患者血清胆碱酯酶和白蛋白有直接联系(r=0.77 P<0.0001),术后患者的血清胆碱酯酶降低到术前的60%,在脓毒症和肝功能障碍的患者降低的更多,进行肠外营养的脓毒症患者血清胆碱酯酶的减少是为了适应增加的氨基酸的量(P<0.0001),在急诊手术和危重病患者中,血清胆碱酯酶的变化和其他已知的因素一样,其减少的行为为一种负急性期反应。
3.11在不同严重程度烧伤患者中对病情及预后的意义
刘利平,张元海等通过对74例中度及以上烧伤患者进行分类,排除烧伤前有慢性肝病、有机磷农药接触史、严重感染、肝脏创伤等疾病情况,按病情严重程度分为中、重及特重度三组,并进行血清胆碱酯酶动态监测,发现伤后初期,患者血清胆碱酯酶呈下降趋势,降幅与病情严重程度密切相关,即烧伤总面积越大,III度烧伤面积越大,下降幅度越大,持续时间越长,恢复越慢,因此,血清胆碱酯酶变化在一定程度上反应了病情的严重程度及预后转归。
4.结语与展望
目前,随着对血清胆碱酯酶的深入研究,胆碱酯酶的许多潜在功能被人们应用的越来越广泛,特别是在临床及新药的研发上。由于“胆碱能假说”[21]很好的解释了阿尔茨海默病的发病机制,使得胆碱酯酶抑制剂成为治疗AD常规药物之一,其中包括新开发的天然胆碱酯酶抑制剂加兰他敏、石杉碱甲。据国外报道,[22]胆碱酯酶抑制剂还可用以神经系统疾病,如路易体痴呆和帕金森痴呆、唐氏综合症,精神分裂症的辅助治疗,[23]欧洲心脏病杂志在今年报道了通过对瑞典7073名诊断AD患者进行平均为503天的随访,其中831名患者后期患有心肌梗塞或死亡,去除干扰因素,和那些没有服用过胆碱酯酶抑制剂的患者比较,服用胆碱酯酶抑制剂的患者降低了心肌梗塞的病发率和死亡率(HR:0.64,95%CL:0.54-0.76),服用最高剂量抑制剂的患者有最低的发病率和死亡率,考虑可能系胆碱酯酶抑制剂有迷走神经兴奋作用有关,具体机制还需进一步研究,同样,对危重症患者的病情评估及预后分析仍停留在假说阶段,胆碱酯酶作为一项敏感而又易准确测得的指标, 未来,我们还需进一步探索。 (刘静)