谷草转氨酶(GOT)活性检测

发布时间:2025-06-28 08:01:39 阅读量:1 作者:生物检测中心

谷草转氨酶(GOT/AST)活性检测:原理、方法与临床意义

谷草转氨酶(Glutamate Oxaloacetate Transaminase, GOT),更常被称为 天冬氨酸氨基转移酶(AST),是存在于人体多种组织细胞内的一种重要酶。当细胞受损或坏死时,AST会释放入血,导致血清中其活性升高。因此,血清AST活性的检测是临床医学中评估组织损伤,特别是肝脏和心肌损伤的常用且重要的生化指标。

一、 AST的生物学特性与分布

  • 功能: AST催化天冬氨酸(Aspartate)和α-酮戊二酸(α-Ketoglutarate)之间的氨基转移反应,生成草酰乙酸(Oxaloacetate)和谷氨酸(Glutamate)。这个反应在氨基酸代谢和能量代谢(如三羧酸循环、苹果酸-天冬氨酸穿梭)中起着关键作用。
  • 分布: AST广泛分布于全身多种组织器官中,但含量存在显著差异:
    • 心肌: 含量最高。
    • 肝脏: 含量仅次于心肌(主要存在于肝细胞的线粒体和胞浆)。
    • 骨骼肌:
    • 肾脏:
    • 脑组织:
    • 胰腺:
    • 红细胞: 也含有AST,因此溶血样本会干扰检测结果。
  • 同工酶: AST主要存在于两种亚细胞结构中:
    • 胞浆型AST (c-AST): 约占血清总AST的60%。
    • 线粒体型AST (m-AST): 约占血清总AST的40%。当细胞发生严重损伤或坏死时,m-AST释放增多,其在总AST中的比例升高往往提示更严重的细胞损害(如肝细胞广泛坏死)。m-AST检测需要特殊方法,临床应用不如总AST普遍。
 

二、 AST活性检测的原理与方法

血清AST活性的测定主要基于其催化的反应。目前临床实验室最常用的方法是连续监测法(速率法),因其自动化程度高、精密度好、准确性高。以下是两种代表性方法的原理:

  1. (推荐)连续监测法(速率法) - 首选方法:

    • 反应原理(基于苹果酸脱氢酶偶联反应):
      AST催化: L-天冬氨酸 + α-酮戊二酸 ⇌ 草酰乙酸 + L-谷氨酸
      MDH催化: 草酰乙酸 + NADH + H⁺ ⇌ L-苹果酸 + NAD⁺
    • 检测原理: 在试剂中加入过量的L-天冬氨酸、α-酮戊二酸和NADH,以及作为指示酶的苹果酸脱氢酶(MDH)。AST催化产生的草酰乙酸在MDH作用下被还原为L-苹果酸,同时NADH被氧化为NAD⁺。NADH在340nm波长处有特征吸收峰,其消耗速率(单位时间内340nm吸光度的下降速率)与血清中AST的活性成正比。
    • 优点: 自动化、快速、精密度好、线性范围宽、特异性高(减少了副反应干扰)、可实时监测反应过程。
    • 操作: 将血清样本与含有底物(天冬氨酸、α-酮戊二酸)、辅酶(NADH)和指示酶(MDH)的试剂在特定温度(通常37℃)下混合。分光光度计在340nm波长处连续监测吸光度(A)随时间(t)的变化(ΔA/min),根据公式计算酶活性。
  2. 赖氏法(Reitman-Frankel法) - 历史方法(了解即可):

    • 反应原理: 与速率法第一步相同,生成草酰乙酸。
      AST催化: L-天冬氨酸 + α-酮戊二酸 ⇌ 草酰乙酸 + L-谷氨酸
    • 检测原理: 加入2,4-二硝基苯肼(DNPH)终止反应,并与反应体系中生成的酮酸(主要是草酰乙酸和剩余的α-酮戊二酸)反应,生成相应的苯腙。在碱性条件下,苯腙呈现红棕色,在505nm-520nm波长处测定吸光度。
    • 缺点: 操作步骤繁琐(需终止反应和显色),影响因素多(如显色稳定性),精密度较差,难以自动化,结果单位为卡门单位(定义较复杂),目前已逐渐被速率法取代。
 

三、 样本采集与处理

  • 样本类型: 血清(最常用)或肝素抗凝血浆(避免使用EDTA和草酸盐抗凝剂,它们可能干扰酶活性)。
  • 采集要求: 空腹采血通常不是必须的,但剧烈运动后应避免立即采血。采血过程应规范,避免溶血(红细胞破坏会释放AST)。
  • 样本处理与保存: 血清/血浆应及时分离(最好在采血后2小时内)。分离后的样本室温下稳定性较差(数小时),2-8℃冷藏可保存约48小时。如需长期保存,应置于-20℃或更低温度冷冻(可稳定数周至数月)。避免反复冻融。
 

四、 参考区间(参考范围)

血清AST活性的参考区间会因检测方法、实验室条件、人群特征(年龄、性别、种族) 等因素而略有差异。临床解读时应以检测实验室提供的参考区间为准。常见的速率法(37℃)参考区间示例:

  • 成人: 通常在 5 - 40 U/L 或 8 - 48 U/L 范围内。
  • 注意:
    • 新生儿和婴儿的AST活性可能高于成人。
    • 剧烈运动、肌肉注射后可能出现短暂升高。
    • 溶血样本会使结果假性升高。
 

五、 临床意义 - AST升高的解读

血清AST活性升高主要提示细胞损伤或坏死。其升高的程度和临床意义需要结合病史、体格检查、其他实验室指标(尤其是ALT)以及影像学检查等综合判断。

  1. 肝脏疾病(最主要应用之一):

    • 急性病毒性肝炎: ALT和AST均显著升高(常在参考上限10倍以上),通常在黄疸出现前即可升高。ALT的升高通常更显著(ALT/AST >1)。峰值后两者逐渐下降,AST恢复正常的时间可能稍晚于ALT。
    • 慢性病毒性肝炎活动期: AST和ALT轻中度升高。
    • 肝硬化: AST和ALT可正常、轻度升高或中度升高。AST升高常大于ALT(AST/ALT >1),该比值>2对诊断肝硬化有提示意义。m-AST比例增高。
    • 酒精性肝病: AST中度升高(通常<参考上限8倍),AST显著高于ALT(AST/ALT常 >2,甚至≥3) 是其特点。GGT也常明显升高。m-AST比例增高。
    • 药物性或中毒性肝损伤: AST和ALT均可显著升高(类似病毒性肝炎)。
    • 非酒精性脂肪性肝炎(NASH): AST和ALT轻度至中度升高,通常ALT稍高或与AST接近。
    • 肝细胞癌: AST可有不同程度升高。
    • 胆道梗阻: 梗阻早期或轻度梗阻时AST升高不明显。长期严重梗阻导致肝细胞损伤时,AST可中度升高,常伴有ALP、GGT显著升高。
  2. 心肌疾病(另一个主要应用):

    • 急性心肌梗死(AMI): 心肌坏死后6-8小时血清AST开始升高,18-24小时达高峰(峰值可达参考上限2-10倍),4-5天后降至正常。CK-MB(尤其是CK-MB质量)和肌钙蛋白(cTnI/cTnT)对AMI诊断的敏感性和特异性更高,已取代AST成为首选心肌损伤标志物。
  3. 骨骼肌疾病:

    • 肌肉创伤(挤压伤、手术、剧烈运动): AST升高。
    • 肌炎(多发性肌炎、皮肌炎):
    • 进行性肌营养不良:
    • 肌肉注射: 局部注射可能导致轻度升高。
  4. 其他原因:

    • 溶血: 红细胞破坏释放AST,导致假性升高。
    • 肺梗塞、胰腺炎、休克、严重烧伤、肾脏疾病(如肾梗塞)、脑损伤、癫痫持续状态: 也可引起不同程度AST升高。
    • 某些药物: 如他汀类降脂药(可能引起肌炎甚至横纹肌溶解)、抗结核药、某些抗生素等可能引起肝损伤或肌损伤导致AST升高。
 

六、 重要提示与鉴别诊断

  1. AST vs ALT:
    • ALT 主要存在于肝脏(胞浆),特异性相对高于AST。肝损伤时,ALT通常升高更显著(尤其在急性肝炎早期)。
    • AST 存在于多种组织(心肌>肝>肌)。AST/ALT比值 是重要的鉴别线索:
      • 急性肝炎: ALT > AST (比值 <1)。
      • 酒精性肝病、肝硬化: AST > ALT (比值 >1,尤其>2提示酒精性或肝硬化)。
      • 心肌梗死、肌病: 若ALT正常或轻度升高而AST显著升高,需考虑心源性或肌源性损伤。
  2. 需结合其他指标: 诊断肝脏疾病时,需结合胆红素(TBil, DBil)、白蛋白(Alb)、球蛋白(Glb)、凝血酶原时间(PT)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)等。诊断心肌损伤首选CK-MB、肌钙蛋白、肌红蛋白。
  3. 动态观察: 酶活性的变化趋势(上升速度、峰值、下降速度)有时比单次结果更有意义(如观察肝炎恢复情况、判断心肌梗死时间窗)。
 

七、 结论

谷草转氨酶(AST/GOT)活性检测是评估肝细胞损伤和心肌损伤的重要工具。速率法以其自动化、精密度高等优势成为当前临床实验室的标准方法。解读AST结果时,必须牢记其组织分布广泛的特点,结合ALT水平、AST/ALT比值以及其他生化指标、临床症状和影像学检查进行综合判断。理解其在不同疾病中的变化模式和临床意义,对于疾病的诊断、鉴别诊断、严重程度评估及疗效观察都具有重要价值。在临床实践中,AST始终是“肝脏功能组合”或“心肌酶谱”中不可或缺的一员。

(注:本文内容基于通用医学检验原理和临床实践知识撰写,旨在提供学术性信息参考,不涉及任何特定品牌或商业信息。)

主要参考资料依据方向:

  • 临床生物化学检验学教材(如《临床生物化学检验》第X版)
  • 临床检验操作规程(如《全国临床检验操作规程》第X版)
  • 权威医学教科书(如《希氏内科学》、《实用内科学》相关章节)
  • 肝病学/心脏病学领域指南(如中华医学会肝病学分会/心血管病学分会相关指南)
  • 临床检验方法学评价文献(如《中华检验医学杂志》相关文献)