碱性磷酸酶与骨代谢天津市骨朴研究所姚清华综述南通医学院杨振华审校碱性磷酸酶(以下略为ALP)是使磷酸单酷在碱性条件下分解.生成无机正磷酸的非特异性水解酶类。Robison(1923)首次发现这种酶在骨骼等硬组织钙化过程中活性升高.认为此酶在骨钙化中起重要作用〔‘’。在后来几十年间,对它在骨代谢中的作用进行了很多研究,井提出各种不同的假说。在骨科临床上,很多骨疾病表现出血清ALP活性升高,而且根据ALP同工酶的变化,可以帮助诊断某些骨病。因此,这种酶在骨代谢基础理论研究和骨疾病的临床实践中均具有重要意义。以下分别从实验研究和临床表现上对ALP的生理作用和病理意义进行讨论。第一ALp的基础研究一、ALP在体内的分布和定位ALP在人体内分布广泛其活性大小的顺序为:小肠上皮细胞>胎盘>肾>骨>肝>肺>脾;在骨骼肌中含量较少.在红血球中不无活性。电镜研究发现,在十一指肠七皮细胞微绒毛处、近端肾小管上皮细胞刷状缘基底陷入部份,以及肝毛细胆管微绒毛局部等处AL尸活性很高。在各种细胞的细胞器中,吞噬小泡、高尔基体、微粒体样小体等均有分布。在骨组织中,该酶活性主要分布在成骨细胞膜上,靠近血管的细胞膜上较强,而骨质附近细胞膜上酶活性较弱。骨细胞中此酶活性不强。在破骨细胞血管附近的细胞膜及吸收区刷状缘膜内叶一带发现较高ALP活性,可能与钙由骨质向血管吸收及进行细胞内输送有关。骨端软骨ALP活性伴随钙化过程中软骨细胞的分化、增殖而呈现一系列变化。其活性按静止细胞层(阴性)‘增殖细胞层~软骨细胞膜~高尔基体一,高电子密度小体~肥大细胞层而增高。在软骨组织中,一般不钙化的气管玻璃软骨,耳、喉头弹性软骨未见有高活性的ALP,但与钙化骨结合内纤维软骨则具有显著的酶活性。牙齿等硬组织的ALP活性分布也有其特点即。50年代以来,由于电镜技术的进步,在骨中发现了基质镬胞(matrixvesiele)Q,。这是一种存在于骨基质内的小胞.平均直径约为0.1微米。在钙化期,其内部明显地积聚磷酸钙结晶,同时在其边缘发现高强度的ALP活性。目前,一般认为基质嘴胞是骨钙化中心.因此推测ALP与骨钙化有密切关系。〕。电镜所用的ALP检测法,其原理仍基于组织化学上使用的金属盐法,ALP作用后生成游离磷酸,与金属结合生成不溶性沉淀。Brandest4二用钻置换磷酸钙沉淀,Maya-nara即用柠檬酸盐代替之,是目前使用最广泛的方法。骨、牙等硬组织ALP活性的检测用Yoshiki等方法〔6〕.将EDTA脱钙标本浸渍于MgSO‘溶液中,以恢复其活性,然后再以硝酸铅盐法测定之。尸护咯二、ALF的生物化学性质对硬组织(骨、牙等)与软组织(小肠、肾等)中ALP的理化性质进行比较,发现由于组成ALP的蛋白质不同‘其生理作用也有所不同。血清中ALP具有不同的组织来源,在病理条件下则表现出同工酶带的不同,此乃临床诊断的依据之一(表l)。J。奋1,.7斑1不同组级来泣的ALP同工碑的性质(a1势竺竺垫,20f-扮5】96{12}1460℃10分2二i-1二理是使酶组成中的一部分Zn‘z游离出去,酶转变为无活性型。不同组织来源的ALP对鳌合剂作用效果也不一样(见表1)。不同底物使不同组织来源的AL尸活性表现亦不一样。在磷酸对硝基酚、磷酸胆碱、a-甘油磷酸和焦磷酸等四种物质中,以前者作为底物时,ALF活性最高。ALP的水解产物(磷酸)本身对酶活性也产生反馈抑制作用。L一笨丙氨酸‘2”“M,}5。{5。{“{5,{5。一可一一厂一了一不一L一“整竺兰竺-巴二口6}二止K口(x10一M)1.52。25。92。0砚(Km.米氏常数》i卜若飞从表中看出,小肠的ALP与其它组织的ALP相比,在性质上差卿】较大。目前认为,从苍因来源看,ALP有三种同工酶““〕:小肠、抬盘和其它组织(肝、骨、肾⋯⋯),它们酶蛋白的一级结构不同。而肝、肾和骨的同工海则被认为是由于ALP组成中多糖种类、结构等在亚基组成上的细微差别造成的。骨ALP活性受各种因素的影响,包括骨盆的主要成份钙、磷的作用,活化剂、抑制搁以及不同底物的作用等等。当以含维生素D的低磷食物(含磷0.09%)喂养大白鼠二周后,与对照组比较,发现血钙无明显变化,血磷水平却明显下降,ALP活性升高,有显著差异。这说明血磷下降可能引起激素对ALP的诱导合成起作用,以产生礴酸弥补体内之不足。ALP最适pHS一10,但随基质浓度和有无活化剂而有别。活化剂...
