犬猫肝脏功能检查和相关酶的解析

温忠亮

（杭州温医生动物医院 311300）

临床上动物就诊时生化检查已经成为常规身体检查，在临床对于疾病判断上运用广泛，成为临床诊断重要的检查项目。然而涉及到肝脏酶的复杂性及多样性，肝脏系统与其他系统的相互影响，往往造成临床医生对于生化判断结果的差异性。该差异性可能导致动物进行过多不必要的检查，畜主因误判结果而担心，或者因判断失误导致错过临床最佳治疗期。针对此情况，笔者试图总结目前肝脏酶系统的知识，以期能在犬猫临床诊疗取得一定帮助，减少犬猫生化的误判率，以便以后针对肝脏疾病进行诊断和治疗更具针对性。

1 肝细胞膜通透性改变、相关酶的变化与骨骼肌酶变化的分析

肝脏内的ALT 与AST，在生物机体非必需氨基酸上的合成与代谢上发挥着重要的作用。

1.1 丙氨酸氨基转移酶ALT，又称谷丙转氨酶

该酶在机体内分布较广，主要集中于肝细胞细胞质内，在身体多个组织的细胞质如心肌、骨骼肌、红细胞等细胞内也有一定含量。丙氨酸氨基转移酶是身体里面反应肝细胞损伤指标中非常灵敏的指标，该酶在肝细胞质内含量很高，在门脉间的浓度最高，受到其他因素干扰很小，其他组织的细胞损伤引起的ALT 升高非常有限，ALT 升高是判断肝细胞损伤的金指标。肝内该酶活性相当于血清中的100 倍，所以只要有1%的肝细胞损害，血清中ALT 活性就会增加1 倍[1]。同时，在肝脏细胞内是机体血清中浓度的 1000～5000 倍，因此肝脏中的丙氨酸氨基转移酶与血清中的丙氨酸氨基转移酶形成渗透差，使得肝脏中的丙氨酸氨基转移酶极易渗透到血清当中[2]。在肝细胞的损伤中，该酶数值的升高与肝细胞损伤程度呈现明显的正相关性，即酶升高越高，肝细胞损伤即肝损伤越严重。在特殊的情况，重症肝病导致肝脏失代偿、有效肝实质细胞剩余数量绝对不足时，由于缺乏制造ALT 的肝细胞，会导致一种特殊的生化指标，即“胆酶分离”状态，提示肝脏进入器官衰竭期、大面积坏死期。在ALT 的检测上，原发性肝脏疾病、继发性肝脏疾病、肝细胞的再生及修复、肝细胞代谢异常，都将引起ALT 升高。在肝内胆汁淤积引起肝细胞的损伤机制上，淤积初期一般不会引起肝细胞损伤。随着肝细胞与胆汁接触时间增加，胆汁中的某些具有亲脂性的胆盐将对肝细胞膜产生清洁剂作用；若接触时间过长，将改变肝细胞膜的完整性，导致接触细胞的细胞质内酶释放至循环中[3]。另外，造成机体代谢异常的疾病或者导致机体肝脏酶系统紊乱的疾病也会导致ALT 升高，如全身烧伤，恶病质，组织坏死，中毒等病理性改变也会导致ALT 升高。ALT和AST 反映的是肝实质细胞损伤程度，由于ALT 存在于肝实质细胞质中具可溶性，释放较容易，升高速度也会更快。ALT的代谢去除依赖于身体各脏器的巨噬细胞系统，犬半衰期为60 h，猫为3.5 h，故猫ALT 升高后下降的速度比犬要快。溶血后由于红细胞破裂ALT 将从红细胞中释放，故溶血的样本会导致ALT 升高，脂血症也会导致类似结果。在用药上，皮质类固醇、西咪替丁使用也将导致ALT 升高，导致升高的原因与药物直接肝细胞毒性/间接免疫介导免疫反应有关，但是这两种药物的使用导致的肝脏损伤非常轻微，与使用剂量，持续使用时间有很大关联性，短期使用无需担心，这涉及皮质类激素在肝脏急性炎症时短期抗炎使用的正确性。

1.2 天门冬氨酸氨基转移酶AST，又称谷草转氨酶

该酶在机体内各组织分布广泛，尤其是心肌、骨骼肌、肝细胞中，跟一些临床认知有出路的是，AST 主要存在于上述细胞的细胞质和线粒体中，细胞质的AST 浓度占机体的大部分，单个线粒体浓度比较高比血液浓度高4000 倍左右，当肝细胞损伤时该酶就会大量释放。AST 广泛存在多种器官中，按含量多少顺序分布于心、肝、骨骼肌和肾等，肝中70%存在于肝细胞线粒体中，由于肝内ALT 和AST 浓度活性分别为血清的3000 和7000 倍，在肝细胞膜通透性增加时，即使无明显的肝细胞坏死，细胞内的转氨酶也会因巨大的浓度梯度而渗溢入血液中，呈现不同程度的测值异常，因此血清转氨酶水平被临床作为反映肝细胞损害的敏感指标[4]。在其他疾病的诊断上，因AST 大量存在于心肌细胞中，在临床上发生猫肥厚型心肌病、急性心脏机能不全、肌肉损伤的时候，笔者在借助心超及其他判断做出诊断后，在生化上见AST 及CK 数值亦大量升高，呈现AST 升高与心肌病发生呈现高相关性。犬AST 半衰期为12 h，猫为1.5 h，在肌肉损伤时，犬猫AST 及CK 升高一般在第2 d达到顶峰，去除该损伤因素后，在第3、4 d 数值开始下降到低谷。若ALT 及AST 持续升高提示病程在继续进行中。ALT 及AST低于正常值，见于头孢唑林等药物使用。同样的，“胆酶分离”的现象也出现在AST 中。

1.3 山梨醇去氢酶（SDH）和谷氨酸脱氢酶（GLD）

SDH 和GLD 主要位于肝细胞内，SDH 类似于ALT 主要位于肝实质细胞质内，GLD 类似于AST 主要位于线粒体中。相比ALT 与 AST 而言，GLD 的另一鉴别诊断意义在于它主要位于肝小叶心的肝细胞内，很少的 GLD 位于中央静脉周围的肝细胞内，因此相对较大增加的 GLD 就提示肝小叶中心位置发生病变[5]。在生化的意义，ALT 和GLD 对于肝脏疾病的判读有相似的意义。GLD 在犬上的半衰期是18 h，猫未知。

1.4 肌酸激酶CK

主要存在于骨骼肌中，该酶是三磷酸循环的催化酶以使ATP 发挥能量的作用。代谢途径为经过血液循环经肾脏肾小球排泄，肌肉组织越多，CK 生产速率越快同时排泄也越快。CK有三种同工酶，CK-1 主要存在于脑组织中，CK-2、CK-3 分别存在于心肌和骨骼肌，当前动物临床生化并不能区分三者，在肌肉运动量增大及肌肉损伤如横纹肌溶解、抽搐时该酶将升高。脑组织中含有丰富的酶，CK、LDH、AST 等酶大量存在于神经元细胞的胞浆和线粒体中，当脑损伤时常引起脑组织损伤和脑细胞缺血缺氧。酶释放入细胞间隙，再扩散入脑脊液，通过受损的血-脑屏障进入血液，使得血液中酶活性迅速升高[6]。CK 与AST 在颅脑损伤时也会升高，这点在临床上遇到颅脑问题而又无肝脏问题的动物出现CK 和AST 升高时容易出现。同时，在心肌梗死的病例上，动物医学目前诊断途径匮乏，心电图异常加该酶升高同样有提示急性心功能不全的动物存在心肌梗死的可能性判读。在猫的肥厚型心肌病和犬的扩张型心肌病急性、二尖瓣脱垂等疾病的失代偿期，由于容量负荷的原因心肌负荷增加导致心肌需氧量增加，心肌对于能量的需求也增加，故CK 升高。另一方面由于在正常情况下，肌细胞膜结构完整，功能正常，肌酸激酶极少渗出细胞膜而进入血液，但在机体运动强度受到影响时，会促使细胞内释放，进入血液使血清中浓度升高[7]。猫细胞内肌酸激酶储量并不高，所以该酶轻度的上升也需要引起注意，在动物异常的内环境状态下，如犬的肾上腺皮质机能亢进、甲减、发热、肌肉萎缩等能导致CK 上升。

1.5 乳酸脱氢酶LD

该酶有5 种同工酶，广泛分布于心肌、红细胞、肝脏、肾脏、骨骼肌中，主要存在于细胞质内。在提示上特异性不足，少量组织损伤就将引起LD 显著升高。在心脏问题判读上有一定意义。在红细胞中该酶浓度比血清高100 倍左右，故检测样本溶血将导致结果异常升高。

2 因胆汁淤积及外来摄入物毒理性的转氨酶分析

2.1 碱性磷酸酶ALKP

该酶在机体分布的含量排序上是肝细胞管道表面形成的胆小管、肾小管、肠道及骨骼。该酶在正常的肝细胞活性很低，在受到肝内胆汁淤积刺激和药物刺激时（强特异性），该酶的合成将在数小时内迅速增加。酶升高的原理上有两点，一是胆汁“清洁剂效果”引发肝细胞膜通透性增加导致酶漏出增多，二是胆汁的直接刺激导致合成大量增加，又因胆汁淤积时ALKP 排泄受阻，该酶入血导致酶升高，在单纯肝细胞的损伤上该酶的升高幅度将有限，如果并发到肝脏胆管系统或原发胆管系统问题时酶的升高会很明显。在肝细胞的修复、再生阶段，ALT 浓度将下降，但是ALKP 的浓度会继续升高直到该酶停止合成，意味着在临床表现已经进入恢复期，但是该酶依然会继续升高，与ALT 没有一致性。ALKP 升高程度与胆汁淤积的时间成正比例关系。在急性黄疸型肝炎时，ALP 可轻度增高，当黄疸逐渐增高而ALP 呈下降趋势时，系病情恶化征兆。反之，黄疸逐渐减退，胆红素下降，ALP 上升则说明肝细胞有再生现象。严重弥漫性肝损伤时，ALP 活性降低[8]。犬的ALKP 半衰期是66 h，肝脏合成ALKP 能力强，可作为判断胆道系统疾病的典型指标。猫的ALKP 半衰期时间是6 h，因半衰期短所以无法在早期的胆道系统疾病起到有效判读作用。骨特异性碱性磷酸酶是成骨细胞成熟和具有活性的标志。BALP 水平与成骨细胞和前成骨细胞活性呈线性关系，被认为是最精确的骨形成标志物。高转换的代谢性骨病均可有ALP 和BALP 的增高，如Paget’s 病、原发和继发性甲状旁腺功能亢进、甲状腺功能亢进、高转换型骨质疏松症及佝偻病和软骨病、骨转移癌等[9]。ALKP 在健康的新生动物及成长期动物因成骨作用会导致ALKP 大于正常值，在骨骼系统问题如骨折修复期、佝偻病、骨转移癌等情况的时候，作为ALKP 的同工酶，该酶也会升高。在肾脏问题及肠道问题发生时，亦会导致酶的升高，但是升高幅度远小于肝脏受损。在异常的病理状态下，病毒感染、肝硬化、糖尿病、慢性肾衰患者的血中ALKP 清除率会下降。猫的甲亢将导致ALKP 升高，犬的类固醇药物反应将导致ALKP 升高，胆红素此时一般不会升高，故在临床中看到该酶升高时，我们需要详细询问病史和用药史。ALKP 有多种同工酶，来自机体系统区域和机理有很大区别，在目前的动物临床生化上并不能很好的区分同工酶，故在临床中见该酶单独升高的动物需要谨慎判读，在轻度升高且动物近期状态都正常时不必过度判读。

2.2 γ-谷氨酰转移酶GGT

该酶在机体氨基酸和蛋白质的合成与分泌上发挥重要的作用。GGT 分布于胆道上皮细胞、肝脏线粒体、肾小管上皮细胞。在肝细胞损伤和胆道上皮细胞损伤时该酶的活性将上升。GGT的升高提示存在肝内胆汁淤积，说明肝细胞和肝内毛细胆管上皮也被破坏[10]。在酶的上升上ALKP 和GGT 往往呈现一致的相关性，但值得注意的是猫脂肪肝发生时，ALKP 的升高明显高于GGT 的活性。在初乳和早期乳汁中GGT 含量较高，在面临传染病侵袭风险上，幼猫的GGT 含量可以作为被动免疫是否获得的指标。在肾的检查上，GGT 活性的上升早于尿素氮肌酐的上升，尿液GGT 的上升可作为早期肾衰竭的指标。在人医上，尿液GGT 检测联合溶菌酶检测对于急性肾衰的诊断在临床得到广泛使用。人血清GGT 分子量为20 万，肾细胞分泌的GGT 分子量为10 万。在肾脏中GGT 主要分布于肾近曲小管上皮细胞刷状缘及亨得袢，由于该酶分子量较大，正常情况下血清中的GGT 不能由肾小球滤过，尿中GGT 水平不受血清GGT 水平影响。急性肾小球损害时，肾小球基底膜结构和静电屏障遭到破坏，血清中的GGT 通过肾小球滤过膜从而使尿GGT含量显著增加[11]。另一个理论是肾小管上皮有高GGT活性，急性肾小管损伤而将释放更多该酶到尿液中。动物急性肾衰竭上，从代谢的角度来说，作为一种检测方案，尿中GGT 的检测也许可以成为早期肾衰的检测指标之一。

3 肝脏合成功能上的代谢物分析

3.1 犬猫白蛋白

全部由肝脏的肝实质细胞合成，在合成后经过肝脏内皮细胞构成的管道进入窦状隙，接着进入全身血液循环，合成白蛋白的原料来源于机体摄入的蛋白质分解及内源性蛋白质代谢产物。由于犬猫血浆白蛋白半衰期是8～10 d，且只有肝细胞损失80 %时才会出现低蛋白血症，因此出现低白蛋白预示着机体患严重慢性肝功能不全[12]。低白蛋白血症（hypoalbuminemia ＜1.5 g/dL）指的是血液循环中白蛋白浓度的减少，可导致水肿、胸腔积液、腹水的发生。白蛋白低有两条途径，第一，经出血、小肠及肾脏的丢失、第三间隙丢失，第二，肝脏合成减少，在后者上主要体现为：严重肝功能异常导致肝实质细胞不足；先天性门脉分流导致肝脏供给原料不足、肝功能不足；白蛋白为负急性蛋白，机体发生炎症反应时白蛋白将减少，在高球蛋白时，白蛋白合成下降。在维持血浆胶体渗透压白蛋白发挥着重要的功能。同时，可以抵抗氧化应激损伤。由于部分缺血和缺氧一再灌注引起的肝脏损伤主要是氧自由基产生的结果，所以白蛋白的保护作用可能与其抗氧化有关[13]。在机体的物质结合与运输上，白蛋白与很多有机分子、无机分子、机体代谢产物作为补充结合，如胆红素、钙离子、锌离子、铜离子、自由态的脂肪酸、多种毒性物质、溶解度低的药物等。在白蛋白作为肝脏合成机能上，人医的研究显示白蛋白对于早期肝病判读不够灵敏。由于 PA 与 ALB 均在肝脏中合成，在一定程度上能够反映肝脏合成功能，但ALB 半衰期长达17～21 d，在ALB 停止合成8 d 后，血清中ALB 浓度仅下降 20%，因此血清ALB 不能灵敏地反映早期肝损伤程度[14]；结合上述犬猫白蛋白的半衰期，参照人医，笔者认为白蛋白下降对于早期肝病合成机能下降的判读是不准确的。另外，白蛋白及大部分球蛋白由肝脏制造，在肝脏的淋巴管内蛋白含量占机体血浆总蛋白浓度的90%，故肝静脉回流受阻时，肝内窦状隙压力升高生成更多富含蛋白的淋巴液，淋巴液通过肝脏浆膜面或者肝内淋巴管漏出到腹腔，因其高渗性又引起腹膜渗出进行调节，从而如右心衰的发生将导致富含蛋白的腹水产生。

3.2 氨

氨是机体内蛋白质分解的产物，经门脉进入肝脏合成尿素氮，经由肾脏排泄。肝门静脉中的氨含量大约是血液循环系统中的10 倍。在发生肝内微血管异常和肝外门脉分流时，机体血氨升高可能引发肝性脑病，在当前肝性脑病是否有血氨升高仍有争议，但血氨升高和肝性脑病的联系性依然比较强。消化道出血后肠道积血排出所需时间较长，而血液中含有丰富蛋白质，在肠道分解作用下，其可产生大量氨[15]。尤其需要注意的是肠道出血时，血氨会升高，同时尿素氮也会升高。需要注意的是，血氨测定需要在禁食6 h 后才能进行。

3.3 糖

血糖在过高时，胰岛素分泌促使血糖进入肝细胞内合成肝糖原及转化为脂肪，在低血糖时，胰岛素分泌促使肝糖原分解，同时将肝细胞内的脂肪等转化为葡萄糖发挥升血糖作用。在急慢性肝实质细胞损伤时可能会导致机体低血糖。

3.4 凝血因子的合成

肝脏负责机体内除了凝血因子Ⅷ以外的所有凝血因子，合成部位是肝细胞的内质网，合成材料为机体的摄入及自体蛋白质分解产物，意味着恶病质下机体凝血/抗凝材料将不足。维生素K 起着活化凝血酶原的作用，无论消耗或者摄入维生素K不足，凝血酶原若无维生素K 的启动活性将下降。维生素K 为脂溶性，故在肝胆分泌胆汁异常如胆汁淤积性黄疸时会影响维生素K 的吸收从而影响凝血机能异常，在手术前需要补充注射维生素K。另外抗凝血酶Ⅲ等重要抗凝血物质也是在肝脏合成的，肝脏中还含有重要的抗凝血辅助物质肝素，它可以使抗凝血酶Ⅲ的效应增强数千倍[16]；另外，肝脏也是凝血系统和纤溶系统各种酶及酶原的合成及灭活场所。肝脏机能紊乱可能导致严重的凝血及抗凝血机能障碍，即引发DIC。梗阻性黄疸时肠黏膜屏障功能受损被大量的临床和动物实验所证实，包括肠道上皮紧密连接的破坏，肠道通透性的增加，肠道细菌和内毒素的易位[17]；血管内皮细胞的损伤，常导致凝血功能的改变，尤其是血小板黏附聚集能力增强，进而导致血小板功能亢进[18]；值得注意的是，在相关的文献中提到的血小板功能增强，更多考虑是机体凝血机能障碍导致的血小板功能代偿性亢进。

4 肝脏代谢物分析

4.1 胆红素

单核巨噬细胞系统吞噬衰老的红细胞，产生游离胆红素，这是动物体内主要胆红素的来源，其水溶性低，血液中的白蛋白与其结合让其水溶性增加，通过血液循环进入门静脉及其分支。在窦状隙中白蛋白会与游离胆红素解离，游离胆红素通过肝细胞的连接蛋白进入肝细胞内，这是一个高效的过程，进入肝细胞后在内质网的部位与葡糖醛酸结合，即结合胆红素。循环中的未结合态胆红素包括游离胆红素和与白蛋白结合的胆红素，半衰期很短仅几分钟，临床动物发生的胆红素脑病，是指游离胆红素，而并非指结合态胆红素。游离胆红素对于胆红素脑病的发病机制中占有重要的一环。游离胆红素具有高度疏水性，可透过血脑屏障沉积在中枢神经的特定区域[19]；结合态胆红素排泄到胆小管是需要能量进行逆浓度梯度排泄的。在摄入、结合和分泌结合性胆红素的三个过程中，分泌的过程最影响胆红素的排除，在身体有感染和炎症反应时释放的炎性介质会损害小胆管细胞膜功能从而导致功能性的胆汁淤积，即败血性胆汁淤积。结合态胆红素在肝细胞的合成释放上，轻微的肝组细胞理性变化也可能导致高胆红素血症，当影响肝脏的病理因素消除后，淤积的胆汁可自体排除。结合态胆酸是胆汁的主要成分，结合态胆酸促进胆汁流动的过程又称为“胆酸依赖性胆流”，在这个过程中结合态胆酸会携带结合性胆红素一起流动，胆汁经过胆管系统排泄进入胆囊储存，随胆汁排泄进入小肠，在肠道内细菌将大约50%结合态胆红素分解为无色的尿胆素原，小肠重吸收大部分后会再次经肝肠循环迅速排泄，少量尿胆素原进入肾脏排泄，经过空气氧化尿胆素原变为尿胆素使尿液呈现黄色，尿中尿胆素含量越高尿液越黄甚至呈深褐色，同时散发出特别的臭味，这也是高胆红素血症动物尿液颜色和味道比较特别的原因。血液循环中无论结合胆红素还是游离胆红素，浓度超过2 mg/dl，组织就会黄染，即黄疸。黄疸在病因分类上，分为三类，一是溶血性黄疸，即免疫介导类血管内溶血、血液原虫等问题；二是肝内黄疸，肝细胞功能损伤导致结合胆红素的合成与释放异常，炎症等导致肝内胆管绒毛异常导致胆汁排出受限；三是肝外黄疸，即胆总管堵塞，肠道胆管开口水肿等问题，在三者的区分上，通过血常规看红细胞压积可以区分第一类，肝脏超声可以区分第二类及第三类，第三类特征为胆总管膨大内含多量胆汁。胆汁淤积在犬猫上多是因为肝外炎症引起的。在发生肝脏疾病时，循环中的结合胆红素会以共价键和非共价键的形式结合，非共价键的结合形式更容易解离，在血浆中的半衰期小于24 h，一部分胆红素会经过尿液排泄，由上文胆红素代谢我们可以得知正常尿液是没有胆红素的，只有尿胆素原，犬特殊一些，尤其是公犬肾脏处理胆红素能力有限，尿检见胆红素正常。在临床进行尿检时发现猫胆红素尿，即代表肝脏代谢胆红素障碍，注意，样本需要在24 h 内做，该代谢物对光有不稳定性。与白蛋白共价键结合的胆红素，即胆蛋白，其在代谢中循环的时间为6 d（猫），8 d（犬），其在黄疸发生时占的颜色比重各有差异，在临床中我们看到动物肝脏疾病已经消失但是黄疸和胆红素依然会是高的。需要注意的是，脂血症会导致伪高胆红素数值，在测定上发现高胆红素却没有黄疸，就需要考虑报告的准确性。

4.2 胆酸

肝细胞利用胆固醇合成主要的两种胆酸，胆酸和鹅去氧胆酸，这两种胆酸在肝细胞内形成结合态胆酸，经胆小管分泌随着胆管系统进入肠道，在回肠内绝大部分会重吸收入血，经门脉循环回到肝脏进行再一次的分泌过程，此过程即胆酸的肝肠循环，少量的结合态胆酸在结肠内经细菌发酵形成次级胆酸；在胆囊切除后，胆汁持续、低流量进入肠道，单位时间内胆汁输入量增多，滞留在肠道的时间延长，肝肠循环增多，使总胆酸池中次级胆酸的比例增加[20]；在人医上研究显示胆囊切除术会增加结肠癌的致病率，在动物上研究远不足，在动物的胆囊切除术后是否会增加结肠癌的致病率暂不可知。在机体的肝胆系统、门静脉系统、回肠这三个构架系统发生问题，都是导致血清中胆酸增高的原因。在进食前和进食后2 h 测量血液胆酸浓度即代表禁食胆酸和进食胆酸浓度，在动物上进食带来的胆囊收缩之间有较大的个体差异，尤其是在生病中的动物进食后胆囊的收缩可能是不显著的。肝微循环异常、肝外门脉分流，肝细胞损伤，胆管堵塞等问题都是胆酸升高的病因。原发肝病引起的胆酸异常占比较少，更多胆酸异常升高是肝外炎症引起的肝脏炎症引发继发性肝脏代谢异常。对比胆酸和胆红素的异常出现时间，胆酸会先于胆红素升高。

5 结语

临床涉及到肝脏系列酶的变化情况往往是复杂的，解开这些需要更扎实的理论基础。本文从多个角度分析涉及到肝脏酶系统的指标判读，将酶的来源、判读方法、判读意义进行一定的总结，同时对临床上生化易误判的方向做出一定的分析纠正。在酶的微观分析上投入了较多的篇幅，以使酶的“来龙去脉”变得更为易懂，这样更有利于识别临床转氨酶变化的复杂性，同时引用了一些人类医学上关于转氨酶的研究，以期能在临床犬猫诊疗遇到难点时提供一些思路，以便临床医生可以更好地分析生化转氨酶。