血清氨基转移酶简称转氨酶,是一组催化氨基在氨基酸与α-酮酸间的转移酶类,丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)是其中最重要的两种,前者还称为谷丙转移酶(GPT),后者为谷草转移酶(GOT)。
ALT&AST
ALT广泛分布于多种细胞,尤其是在肝脏中含量最高,其次是肾脏、心脏和肌肉。当机体器官遭受损伤时,ALT水平通常会上升。在肝脏细胞中,ALT主要分布在细胞质中。ALT有两种形式:sALT和mALT,它们分别位于肝细胞的细胞质和线粒体中。sALT占ALT总活性的80%至90%,当肝细胞受损导致细胞膜通透性变化时,ALT会迅速从细胞内释放到血液中。
ALT在将谷氨酸转化为丙氨酸的过程中发挥催化作用。在肝脏中,转氨酶的含量大约是血液中含量的100倍,肝细胞内ALT的浓度比血清中高出1000至5000倍。
正常情况下,即使只有少量ALT释放到血液中,也能显著提高血清中酶的活性。肝细胞膜通透性的变化会导致ALT从细胞内溢出到血液中,即使只有1%的肝细胞死亡,也足以使血液中的酶活性增加一倍。
因此,转氨酶,尤其是ALT,是急性肝细胞损伤的敏感指标。与AST(天门冬氨酸转氨酶)相比,ALT在敏感性和特异性方面更为优越,因此在临床上具有更大的实用价值。
图 1:ALT 和 AST 同工酶亚细胞定位
AST在多种器官中广泛存在,按含量排序依次为心脏、肝脏、肌肉和肾脏,其中70%存在于肝细胞的线粒体中。AST有两种同工酶:ASTs和ASTm,分别存在于可溶性细胞质和线粒体中。
正常情况下,血清中主要含有ASTs同工酶,但在病理状态下,如细胞坏死,血清中主要以ASTm为主。血清AST活性的升高通常与心脏或肝脏损伤有关,而在肾脏或胰腺细胞损伤时,也可能出现高活性。
转氨酶变化的影响
在健康状态下,血清中的ALT(丙氨酸转氨酶)和AST(天门冬氨酸转氨酶)水平通常很低。然而,当肝细胞受损时,肝细胞膜的通透性增加,导致细胞质中的ALT和AST释放到血液中,从而引起这两种酶水平的升高。
值得注意的是,ALT和AST水平的升高并不仅限于肝脏疾病,还可能因为急性软组织损伤、剧烈运动、妊娠、饮食、饮酒、熬夜、药物影响、过度疲劳或摄入过多油腻食物等因素而暂时性升高。在这种情况下,可能需要进行复查以排除暂时性因素。
本文,我们主要来浅浅讨论下在肝脏疾病时这两种转氨酶的变化。
1. 肝炎
在急性肝炎中,ALT水平显著升高,且其水平与临床病情的严重程度大致平行。通常,AST与ALT的比值(DeRitis比值)小于1。
ALT往往是肝炎恢复期最后降至正常水平的酶,是评估急性肝炎恢复情况的良好指标。
然而,ALT的升高程度并不总是与肝细胞损伤程度成正比。在急性重症肝炎中,由于肝细胞在短时间内大量坏死,血液中的ALT水平可能逐渐下降,同时胆汁代谢异常,胆红素水平升高,转氨酶因大量消耗而迅速下降,出现“酶-胆分离”现象,这通常是肝坏死的前兆。
2. 脂肪性肝病
脂肪性肝病是一种以肝细胞内脂肪过度积累和变性为特征的临床病理综合征。
根据是否与长期过量饮酒有关,临床上分为非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和酒精性脂肪性肝病。NAFLD包括单纯性脂肪肝以及可能演变为脂肪性肝炎、脂肪性肝纤维化和肝硬化的情况,是中国最常见的慢性肝病之一。
患者可能有乏力、上腹部不适、肝区隐痛等非特异性症状,实验室检查可能显示转氨酶水平升高。通常,AST/ALT水平轻度升高的患者应高度怀疑NAFLD。
与酒精性肝病不同,NAFLD患者中ALT水平通常高于AST,且转氨酶很少超过300U/L,但ALT和AST没有特定的升高模式。酒精性脂肪性肝病是由长期饮酒引起的慢性肝病,初期表现为脂肪肝,可能发展为酒精性肝炎、酒精性肝纤维化和酒精性肝硬化。
患者可能有乏力、食欲不振、右上腹不适、恶心、呕吐等症状,70%至80%的患者转氨酶水平升高。如果发生酒精性肝炎,可能会引起广泛肝细胞坏死,甚至肝衰竭。
血清转氨酶是反映乙醇导致肝损伤的敏感指标,酒精性肝炎时,AST的升高通常比ALT更明显,AST/ALT比值大于2,但AST和ALT的升高程度不一定与肝损伤程度成正比。
3. 药物性肝病
在药物性肝病引起的急性肝炎中,转氨酶水平升高,其中ALT的升高对诊断药物性肝病更具意义,且敏感性较高。然而,AST的升高表明损伤较为严重。
4. 肝硬化
在肝硬化代偿期,转氨酶水平通常正常。在肝硬化活动期,ALT和AST水平可能轻至中度升高,通常以ALT升高更为明显。但在肝细胞坏死严重时,AST活性可能高于ALT,AST/ALT比值可能大于或等于2(正常比值约为1.15)。
5. 肝癌
在肝癌的发展过程中,由于癌细胞的大量坏死,坏死的肝细胞会释放大量的转氨酶,有时水平可能非常高。坏死的肝细胞释放的ALT和AST量都可能增加,但AST的升高更为显著,因此肝癌时AST/ALT比值可能大于或等于3。
肝脏是一个具有强大代谢能力和代偿功能的器官,因此并非所有肝癌都会导致转氨酶水平升高。临床上,也可能出现肝癌患者肝功能和转氨酶水平正常的病例。
如何区分ALT和AST升高是由肝脏疾病还是其他因素引起的?
区分ALT和AST升高是由肝脏疾病还是其他因素引起的,可以依据以下几个方面:
1. 酶的分布和释放特点
- ALT主要分布在肝脏,而AST则广泛分布于心肌、肝脏、骨骼肌和肾脏。因此,肝脏疾病时ALT升高通常更为显著。
- 在肝细胞轻度损伤时,主要释放的是ALT,而AST释放较少。当肝细胞损伤严重,危及线粒体时,AST也会进入血中。
2. 酶的比值
- AST/ALT比值可以帮助区分肝脏疾病与其他因素引起的升高。在急性病毒性肝炎时,ALT升高更明显,AST/ALT比值小于1。而在心肌损伤时,AST可能升高更明显,AST/ALT比值可能大于1。
- 在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中,通常ALT高于AST,而在酒精性肝病中,AST升高较ALT更明显,AST/ALT比值可能大于2。
3. 升高的程度和持续性
- 轻中度肝损伤时,ALT升高较为明显。当严重肝细胞损伤时,AST升高更明显,AST/ALT比值升高。
- 一些非肝脏因素,如急性软组织损伤、剧烈运动、妊娠期、进食、饮酒、熬夜、药物、过于劳累或吃过油腻食物等,可能导致一过性的ALT、AST升高,必要时可复查一次。
4. 其他肝脏酶的变化
- 除了ALT和AST,还可以通过检查其他肝脏酶如碱性磷酸酶(ALP)和γ-谷氨酰转移酶(GGT)来辅助诊断。例如,ALP显著升高常见于胆汁淤积患者,而GGT升高主要见于肝胆胰疾病。
5. 临床症状和病史
- 结合患者的症状、体征和病史,如是否有饮酒史、药物使用史、心脏病史等,可以帮助区分ALT和AST升高的原因。
6. 其他检查结果
- 通过影像学检查、肝脏病理学检查等其他诊断手段,可以进一步确定肝脏疾病的存在及其性质。
综合上述信息,医生可以根据ALT和AST的升高特点、比值、升高的程度和持续性,以及其他临床和实验室检查结果,来综合判断ALT和AST升高是由肝脏疾病还是其他因素引起的。