胆碱酯酶的应用

背景及概述^[1-2]

胆碱酯酶是分解胆碱酯为胆碱和有机酸的一类酶的总称，是一种糖蛋白，以多种同功酶形式存在于体内。一般可分为真性胆碱酯酶和假性胆碱酯酶。真性胆碱酯酶也称为乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase)，主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神经终板突触后膜的褶皱中聚集较多；也存在于胆碱能神经元内和红细胞中。真性胆碱酯酶对于生理浓度的乙酰胆碱作用最强，特异性也较高。

一个酶分子可以水解3×10⁵分子的乙酰胆碱，一般常简称为胆碱酯酶。而假性胆碱酯酶广泛存在于神经胶质细胞、血浆、肝、肾、肠中。对乙酰胆碱的特异性较低。假性胆碱酯酶可以水解其他胆碱酯类，如琥珀胆碱。胆碱酯酶蛋白分子表面的活性中心有两个能与乙酰胆碱结合的部位，即带负电荷的阴离子部位和酯解部位。酯解部位含有一个由丝氨酸的羟基构成的酸性作用点和一个由组氨酸咪唑环构成的碱性作用点，两者通过氢键结合，增强了丝氨酸氢键的亲核活性，使之易与乙酰胆碱结合。

在神经突触部位的胆碱酯酶可以迅速水解神经突触释放出的乙酰胆碱。胆碱酯酶水解乙酰胆碱的过程可分为三个步骤：①乙酰胆碱分子结构中带正电荷的季铵阳离子以静电引力与胆碱酯酶的阴离子部位相结合；同时乙酰胆碱分子中的羰基碳与胆碱酯酶酯解部位的丝氨酸的羟基以共价键形式结合，形成乙酰胆碱和胆碱酯酶的复合物。②乙酰胆碱与胆碱酯酶复合物裂解成胆碱和乙酰化胆碱酯酶。③乙酰化胆碱酯酶迅速水解，分离出乙酸，酶的活性恢复。。

生物学特性^[3]

胆碱酯酶一种为乙酰胆碱酯酶(AChE)，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AChE的生理功能主要是催化水解乙酰胆碱。另一种为丁酰胆碱酯酶(又称拟乙酰胆碱酯酶PchE)，大多数分布于肝、脑白质和血清中，对Ach的特异性较低，PchE能与有机磷毒剂或杀虫剂结合，并能水解许多酯类、肽类等化合物，参与某些药物的代谢过程，它还有促进细胞生长的作用。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。血清中的胆碱酯酶主要来源于PchE，AChE含量极少。

临床应用^[3]

1. 胆碱酯酶与脑卒中　

研究表明，脑卒中患者乙酰胆碱酯酶活性越低，预后越差，而高浓度的丁酰胆碱酯酶患者，预后较好。轻度脑卒中患者诱发乙酰胆碱酯酶活性降低与整体炎症反应有关，血清乙酰胆碱酯酶活性降低可能反映脑卒中诱发胆碱能高表达，具有保护性作用。研究发现，大面积脑梗死患者发病24h内血清CHE活性与NIHSS(美国国立卫生研究院卒中量表)评分呈负相关，提示大面积脑梗死患者早期血清CHE可作为判断病情严重程度和预后的参考指标。

2. 胆碱酯酶与呼吸衰竭　

选取行无创机械通气的呼吸衰竭患者47例，对照组选取30例正常健康体检者，两组都在入院24h进行血清胆碱酯酶测定，以一周后是否脱机作为事情终点，发现不能脱机患者，血清胆碱酯酶较低。也有学者发现，在COPD合并呼吸衰竭的老年患者中，经过无创通气治疗后，全血CHE水平与无创通气治疗前比较明显升高，表明在经过无创呼吸机治疗后，感染得到控制，呼吸衰竭得到纠正，CHE活力也在恢复。ChE可能参与了老年患者SIRS的病理生理过程。

3. 胆碱酯酶与心力衰竭　

近年来发现血清胆碱酯酶水平可以作为评价心功能的一个客观指标。有研究探讨性充血性全心衰竭患者心功能分级和胆碱酯酶关系，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，血清胆碱酯酶在评估慢性全心衰竭患者的心功能方面有重要的参考价值。同样发现，在肺心病心力衰竭患者中，血清胆碱酯酶数值明显低于对照组，治疗后其胆碱酯酶含量明显高于治疗前，肺心病心力衰竭患者血清胆碱酯酶水平显著下降，对患者预后有良好的提示意义。

4. 胆碱酯酶与多发伤　

严重多发伤患者伤后24h内即存在ChE活性的降低，下降幅度越大，患者的损伤程度越重，预后不良的可能性越大。通过检测53例严重多发伤患者，发现患者血清ChE活性在伤后1、3、7d均比对照组显著降低，患者无论生存或死亡，伤后7d内血清ChE活性均持续下降，但相同时相点死亡组血清ChE活性均明显低于生存组。

5. 胆碱酯酶与脓毒症　

在脓毒性休克患者的血清中，胆碱酯酶浓度是显著下降的，且降低呈持续性。观察359例脓毒症患者，分别在入院及24h测定胆碱酯酶，并进行APACHEII评分。和死亡组相比，高浓度的胆碱酯酶组，有较高的生存率，其APACHEII评分明显降低。感染性休克患者CHE明显下降，与APACHEII评分呈明显负相关。，在脓毒症患者中，血清ChE水平越低，病情越危重，预后越差。

6. 胆碱酯酶与急诊手术　

对92名急诊手术及病危患者进行研究，发现急危重患者血清白蛋白和其胆碱酯酶水平有直接联系，白蛋白水平越低，胆碱酯酶也越低，病情越危重。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。在急诊手术和危重病患者中，血清胆碱酯酶的减少是一种机体的应激反应。测定30例健康骨科手术患者、11例术后重症感染和严重肝硬化患者的血ChE活性，与健康骨科手术患者相比，术后重症感染和严重肝硬化患者的血清ChE活性显著降低。文献报道，外科重症患者血清白蛋白及血清胆碱酯酶的半衰期明显缩短。

7. 胆碱酯酶与烧伤　

血清ChE降低的程度可作为监测烧伤患者病情的一个敏感指标。观察烧伤患者血清ChE的变化，发现伤后24h血清ChE活性显著降低，降低幅度越大，烧伤越严重，存活者的血清ChE活性可逐渐恢复正常，而死亡者一直处于较低的值。因此，血清胆碱酯酶的动态变化，在一定程度上反应了烧伤病人的进展及转归情况。在临床中发现，血清胆碱酯酶浓度与患者的病情及转归有明显的相关性，胆碱酯酶活力越低，患者的预后越差。

危重患者血清胆碱酯酶变化可能原因：①危重患者，生命体征大多不平稳，缺氧或CO2储留，休克等影响脏器血液灌注，往往伴有肝功能的减退，致使肝脏以及中枢神经系统合成胆碱酯酶减少。②严重创伤、感染、应激反应等导致胆碱酯酶分解代谢旺盛，肝脏合成的胆碱脂酶减少。由于SIRS和脓毒血症等，应激反应引起毛细血管渗漏，胆碱酯酶渗漏至组织间隙，导致血清胆碱酯酶的下降。同时，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。④近年发现，血清胆碱酯酶的下降可能与胆碱能抗炎通路有关，是机体主动下调胆碱酯酶活性而产生的代偿反应。

主要参考资料

[1] 现代药学名词手册

[2] 胆碱酯酶水平变化的临床意义

[3] 胆碱酯酶与临床相关疾病的研究进展