淀粉酶在临床疾病中的研究进展

欧俊波 综述， 张一松 审核

(云南省弥渡县中医院，云南大理 675600)

淀粉酶是一种用于分解淀粉和高分子多糖的酶类物质，在自然界中分布广泛，具有高度的特异度和高效的催化能力。该酶主要分为α、β、γ和异淀粉酶几种类型，其中人体内的主要存在形式为α型，其在机体各种生理生化反应过程中发挥着极为重要的作用。本文就淀粉酶的生物学特点及在疾病诊断中的临床价值予以综述。

1 淀粉酶的分类及特点

1.1α-淀粉酶 α-淀粉酶，即1,4-α-D-葡聚糖水解酶，是一种液化型的淀粉酶，可溶于水，含水量为5%～10%。该酶主要分布于动物胰脏、口腔唾液及多种植物、微生物内，具有较强的热耐受性，其生理学功能的发挥离不开钙离子的参与，钙离子能够维持酶分子特定的生物学结构，激活并稳定淀粉酶的催化活性。α-淀粉酶在直链和支链淀粉上均可发挥作用，能够特异性解开长链内的α-1,4-键，快速降低溶液的黏稠度，抑制淀粉的碘反应，其催化终产物多以葡萄糖为主，其余还有少量麦芽糖、麦芽三糖、寡糖、α-极限糊精等。α-淀粉酶含量的异常变化在胰脏、肝脏等疾病的临床诊断方面具有重要价值[1]。

1.2β-淀粉酶 β-淀粉酶又称为淀粉β-1,4-麦芽糖苷酶，主要分布于小麦、大麦、大豆、燕麦等高等植物和部分细菌、真菌中，但不存在于动物体内。该酶与α-淀粉酶的主要区别在于前者为一种外切酶，自淀粉链的非还原性末端逐一分解α-1,4-葡聚糖键，其终产物全部为麦芽糖。但β-淀粉酶无法切断α-1,6-糖苷键，故不能分解支链淀粉，以致残留下相对分子质量较大的极限糊精。根据α-和β-淀粉酶作用方式的差异，也可将其分别称为α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶和 α-1,4-葡聚糖-麦芽糖水解酶。

1.3其他类型淀粉酶 γ-淀粉酶也是一种外切酶，可自淀粉长链的非还原性末端依次切断α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键，水解产物经转位作用生成β-葡萄糖。异淀粉酶，即淀粉-1,6-葡萄糖苷酶，存在于动植物和微生物体内，该酶可以作用于淀粉链和糖链中的1,6-糖苷键，分解生成长短不一的直链淀粉或多糖。异淀粉酶与其他淀粉酶共同作用时，可使长链淀粉和糖原完全分解。

2 淀粉酶与多种临床疾病及部分病理状态的关系

2.1淀粉酶的检测在人体胰腺疾病中的诊断价值 人体内的淀粉酶主要为α-淀粉酶，可存在于血液、胰脏和唾液腺内，血液淀粉酶主要是由胰腺组织分泌的。健康人体血清中的淀粉酶活性根据检测方法的不同而较大差异，常以3倍正常区间上限数值作为淀粉酶活性异常的诊断界值[2]。该酶水平升高最常见于急性胰腺炎，是此疾病诊断的一项重要检测指标。在一般人群中，急性胰腺炎的出现通常是由于高乙醇摄入量和高三酰甘油血症，二者均损伤胰脏；胰腺腺泡细胞的破坏可能会引起血清淀粉酶浓度的瞬间快速升高，但反复的胰腺炎发作最终会导致胰腺细胞功能耗竭和酶物质自胰腺实质组织向外周循环流入的减弱，继而出现血淀粉酶浓度降低[3]。急性胰腺炎患者淀粉酶活性通常在发病后6～12 h内升高，24 h达到最高值，48 h后开始下降，通常持续3～5 d左右[4]。在长期的临床工作中，血清淀粉酶测定往往作为急性胰腺炎诊断的首选指标，前者的异常水平可提示疾病的严重程度[5]，但淀粉酶的活性变化与胰脏组织的损伤程度并不呈正相关性，该项目的检测并非是急性胰腺炎诊断的理想指标。近年来不少研究者也提出了血清淀粉酶与其他指标联合检测用以诊断急性胰腺炎的方法，并在临床检验诊断工作中取得了一定的成效[6-7]。赵耿生等[8]研究结果显示，血淀粉酶和脂肪酶联合测定可显著提高急性胰腺炎疾病的检验效能，并对其早期快速诊断具有重要价值；其他课题组的研究也提示，血清C-反应蛋白和降钙素原、尿胰蛋白酶原和尿液淀粉酶等指标与血淀粉酶联合检测也有助于提高急性胰腺炎诊断的灵敏度和特异度[9-11]；另外还有研究报道，尿液中的淀粉酶与肌酐水平联合测定对于胰腺炎的确诊也有帮助[12]，这些研究结果为急性胰腺炎的临床诊断提供了更为广阔的思路。血清淀粉酶的检测对于急性胰腺炎伴随的胰腺囊肿也有一定的诊断价值，在该疾病情况下淀粉酶的活性一般维持在较高水平[13]。淀粉酶活性升高还可见于肠道梗阻、消化性溃疡穿孔、急性胆囊炎、腮腺炎、乙醇中毒、肠系膜血管病变、肾功能不良等多种疾病，在临床诊断中需加以认真鉴别和比较。慢性胰腺炎患者淀粉酶的活性可降低或轻微升高，这与急性胰腺炎有显著的差别，但对慢性胰腺炎的诊断无显著价值。

2.2淀粉酶水平在肥胖和糖尿病患者体内的异常变化 临床上常常通过检测血清淀粉酶活性以评估急性胰腺炎或原发性胆道疾病是否存在，但很少有医生会以此评估慢性胰腺炎的发展变化，及其后续的伴随体质量减轻、脂肪泻、营养不良等症状的继发性糖尿病。急性胰腺炎患者的血淀粉酶活性一般会明显升高，而慢性状态下的淀粉酶则可能出现下降的情况。有研究结果显示：体型肥胖的大鼠体内胰淀粉酶活性降低，而偏瘦体型大鼠的淀粉酶活性则较高，临床上对19～22岁男子的研究表明，肥胖者血清中的淀粉酶和胰蛋白酶活性与偏瘦者相比显著降低，肥胖儿童的唾液淀粉酶含量也明显减少[14-15]。CURD等[16]在住院患者中的研究结果提示，非糖尿病患者体内的低淀粉酶血症与囊性纤维化、高三酰甘油血症、庆大霉素等抗生素的使用有关。外源性胰岛素的补充可以提高1型糖尿病患者血清淀粉酶水平，而胰岛素抵抗则可能弱化胰岛素对淀粉酶合成的增强作用，进而导致较低的淀粉酶水平[17]。早期的临床研究结果也显示，血淀粉酶与C肽浓度及胰岛β细胞的功能密切相关[14]。因此可以推测糖尿病患者和体型肥胖者血清中的淀粉酶活性明显下降，血淀粉酶与糖尿病及肥胖之间是一种内分泌和外分泌相互协调作用的关系。

2.3淀粉酶水平在机体部分生理条件或病理状态下的变化 人体内淀粉酶含量及活性还与饮酒、吸烟、运动、压力等多种情况有关。长期的乙醇摄入可损害胰腺组织，降低胰淀粉酶和唾液淀粉酶的分泌，进而独立地影响血清淀粉酶水平[18]，但该过程可能由于不同人体内乙醇对葡萄糖稳态作用效果的差异而有所不同[19]。吸烟者血清淀粉酶水平比不吸烟者明显降低[19]，而经常进行体育锻炼者或高质量长跑运动员的血淀粉酶水平则明显升高，鉴于吸烟和运动与胰岛素的生理作用有密切关系，这些变化可能与胰岛素的敏感性有关[20]。SHIMIZU等[21]研究发现，O型血女性外周循环中胰淀粉酶水平高于A型血者，前者血清总淀粉酶水平也明显升高，此现象在其他研究中也有类似报道[22]，同时还有临床研究发现O型血人群患2型糖尿病的概率也较其他血型者低[23]，这些研究提示：在严格的基因调控之下，ABO血型与胰腺疾病易感性方面可能存在一定的关系，进而一定程度上影响着机体内血清淀粉酶的水平。另外，血淀粉酶含量升高也可在饮食紊乱的人群中观察到，如神经性厌食症和神经性贪食症患者。有研究显示，神经性贪食症患者血淀粉酶水平显著升高，呕吐也会增加该类患者血淀粉酶的水平[24]，由于频繁的呕吐可能与颌下腺和腮腺肿大有关，因此可以推测神经性厌食症和贪食症患者的高淀粉酶血症可能与唾液淀粉酶活性升高有关[25]。这些结果显示：血清淀粉酶升高可能很大程度上与唾液腺的增大有关，同时也可能伴随了体质量减轻和能量存储的消耗。从人体整体机制上来讲，这些异常的病理生理学现象之间也存在着复杂的网络关系。

3 小 结

淀粉酶是生物体内一种重要的酶类物质，参与着机体内的多种新陈代谢活动，血清淀粉酶主要来源于胰腺和唾液腺的分泌，其含量和活性的变化与多种循环系统和内分泌系统疾病，及众多病理生理学状态均有着直接或间接的联系。血淀粉酶活性的测定不仅可以为急性胰腺炎等疾病的早期诊断提供重要依据，而且也可能为糖尿病等代谢性疾病及多种异常状态的病理学机制探究提供一定的线索。不过受当前医学水平的限制，部分疾病的病因和发病机制尚未明了，笔者期待后续的相关研究能够为这些疾病的病理学机制及其与淀粉酶活性关系的研究提供足够的证据。