alp

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ALP是指鹼性磷酸酶,英文全稱為alkaline phosphatase 。

簡介

中性粒細胞鹼性磷酸酶染色中性粒細胞鹼性磷酸酶染色

ALP/AKP通指鹼性磷酸酶,鹼性磷酸酶屬於同源二聚體蛋白,分子量為56KDa。每個單體由449個胺基酸組成,完整的ALP分子呈現典型的α/β的拓撲結構,同時每個單體均具有一個活性中心,活性中心區域由Asp101-Ser102-Ala103三連體、Arg166、水分子、三個金屬離子及其配體胺基酸組成。ALP被phoA 基因編碼,與很多分泌蛋白一樣,在細胞質內合成氨基末端帶有信號肽的單體前體,信號肽引導前體跨內膜運輸後被切除,同源二聚體形成。

鹼性磷酸酶是一種能夠將對應底物去磷酸化的酶,即通過水解磷酸單酯將底物分子上的磷酸基團除去,並生成磷酸根離子和自由的羥基,這類底物包括核酸、蛋白、生物鹼等。而該脫去磷酸基團的過程被稱為去磷酸化或脫磷酸化。鹼性磷酸酶是磷酸酶的一種,磷酸酶的作用與激酶的作用正相反,激酶是磷酸化酶,可以利用能量分子,如ATP,將磷酸基團加到對應底物分子上。鹼性磷酸酶在鹼性環境有最大活力,對來源於細菌中的ALP來說,其最適pH是8.0,而對來源於牛的ALP則是8.5。

鹼性磷酸酶是廣泛分布於人體肝臟、骨骼、腸、腎和胎盤等組織經肝臟向膽外排出的一種酶。這種酶能催化核酸分子脫掉5’磷酸基團,從而使DNA或RNA片段的5’-P末端轉換成5’-OH末端。但它不是單一的酶,而是一組同功酶。已發現有 ALP1 、 ALP2 、 ALP3 、 ALP4 、 ALP5 與 ALP6 六種同功酶。其中第 1 、 2 、 6 種均來自肝臟,第 3 種來自骨細胞,第 4 種產生於胎盤及癌細胞,而第 5 種則來自小腸絨毛上皮與成纖維細胞。

鹼性磷酸酶主要用於阻塞性黃疸、原發性肝癌、繼發性肝癌、膽汁淤積性肝炎等的檢查。

生理作用

小鼠鹼性磷酸酶小鼠鹼性磷酸酶

ALP確切的生理作用仍不十分清楚,一般認為骨中ALP和骨的鈣化作用密切相關

,成骨細胞中的ALP作用產生磷酸,與鈣生成磷酸鈣沉積於骨中。ALP還廣泛存在於肝細胞血竇側和膽小管膜上、腎近側曲管刷狀緣和小腸黏膜的微絨毛,據此推測它可能還與物質的吸收和運轉過程有關。 各器官的ALP在理化性質都有些差異,臨床上長期認為存在著肝、骨、小腸和胎盤等ALP,在病理時還可能出現高分子ALP,以及一些和腫瘤有關的變異ALP,如Regan、NagaoALP等。深一步研究發現這些ALP主要受3個基因位點控制,相應生成3大類ALP,即小腸、胎盤和組織非特異ALP,後者包括臨床上所謂的骨、肝、腎等組織器官,它們的胺基酸結構類似,抗原性無差別,這些酶電泳速率和對不同抑制劑反應差異來自ALP中所含糖基的不同。鹼性磷酸酶廣泛分布於人體的骨、肝、腸、胎盤等組織中。主要用於阻塞性黃疸、原發性肝癌、繼發性肝癌、膽汁淤積性肝炎的檢查。患這些疾病時,肝細胞過度製造ALP,經淋巴道和肝竇進入血液,同時由於肝內膽道膽汁排泄障礙,反流入血而引起血清鹼性磷酸酶明顯升高。但由於骨組織中此酶亦很活躍。因此,孕婦、骨折癒合期、骨軟化症。佝僂病、骨細胞癌、骨質疏鬆、肝膿腫、肝結核、肝硬變、白血病、甲狀腺機能亢進時,血清鹼性磷酸酶亦可升高,應加以鑑別。鹼性磷酸酶的升高,只說明身體內部的一些現象。並不能確認就是某種疾病。

臨床意義

1.生理性增高:兒童在生理性的骨骼發育期,鹼性磷酸酶活力可比正常人高1~2倍。

抗胎盤鹼性磷酸酶抗胎盤鹼性磷酸酶

2.病理性升高: ①阻塞性黃疸、肝硬化、肝壞死,鹼性磷酸酶明顯升高(肝細胞性黃疸則升高不明顯)。 ②原發性和繼發性肝癌時鹼性磷酸酶亦明顯升高,與癌組織中或癌腫周圍肝

細胞合成鹼性磷酸酶增加有關。 ③其他腫瘤如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、骨細胞瘤、骨肉瘤等,鹼性磷酸酶增高時,提示可能有肝臟轉移。 ④變形性骨炎、成骨細胞癌、佝僂病、骨軟化、甲狀腺及甲狀旁腺功能亢進、腎小管性酸中毒、遺傳性磷酸酶過多症 ⑤很多藥物可使鹼性磷酸酶增高,如巴比妥類、抗生素(紅黴素、慶大黴素、氯黴素、卡那黴素、氨苄青黴素等)。

3.鹼性磷酸酶減低:常見於重症慢性腎炎、乳糜瀉、貧血、惡病質、兒童甲狀腺功能不全或減退、維生素C缺乏症壞血病)。營養不良、呆小症、遺傳性低磷酸酶血症

研究套用

鹼性磷酸酶也是目前免疫診斷試劑產品最常用的標記酶之一。與辣根過氧化物酶(HRP)相比,ALP用作標記酶的優點是,穩定性高、靈敏度高,缺點是成本高,標記困難。

在研究中最常用的ALP如下:

◇細菌鹼性磷酸酶Bacterial alkaline phosphatase (BAP), 來源:Escherichia coliC4 ;

◇ Shrimp alkaline phosphatase (SAP), 來源:一種北極蝦 (Pandalus borealis) ;

◇ 小牛腸鹼性磷酸酶Calf Intestinal Alkaline Phosphatase (CIP);

◇胎盤鹼性磷酸酶Placental alkaline phosphatase (PALP)和分泌性鹼性磷酸酶the secreted alkaline phosphatase (SEAP),後者是前者的C末端短缺版——與PALP相比,SEAP沒有PALP的C末端最後24個胺基酸(這24個胺基酸構成了與糖基化磷脂醯肌醇靶向錨定的區域)

ALP主要套用於分子生物學和酶免分析中:

★分子生物學中主要用作核酸的去磷酸化。因為DNA通常會在5'端結合磷酸基團,用ALP去磷酸化能防止DNA分子5'端與3'端連線,從而在後續步驟準備好之前讓DNA分子抑制處於線性化狀態;同樣,通過去磷酸化可用作放射標記示蹤。通常用作這些目的用的最多的是Shrimp alkaline phosphatase (SAP),因為在反應完成之後它是最容易滅活的。

細菌ALP二級結構細菌ALP二級結構

★酶免分析中套用最多的是ELISA,以競爭法測小分子抗原為例,抗體先與固相載體結合,然後讓待測樣品與事先經ALP標記過的該抗原競爭地與抗體結合,洗去未反應的過量ALP-抗原,加入顯色底物。則可以通過與按梯度濃度變化的標準品繪出的標準曲線對比從而知道待測樣品中抗原的

濃度。ELISA中用的比較多的是辣根過氧化物酶(HRP),底物為OPD, 深桔黃色 ,檢測波長492nm;TMB, 藍綠色,檢測波長450nm 鹼性磷酸酶,底物為PNPP(對-消基苯磷酸酯), 黃色 ,檢測波長405nm

★工業上一個普遍的套用是作為檢驗牛奶的巴斯的滅菌的標誌:被巴斯德過高溫滅菌的分子會被滅活,向其中和未巴斯滅菌的牛奶中加入ALP的底物,2分鐘後未滅菌的樣品應該顯黃色,如果待測樣品(指被巴斯滅菌過的牛奶)也能呈現相同顏色,則說明巴斯滅菌溫度未過度。當然總有例外,因為有少數細菌會產生耐熱的ALP。

正常範圍

正常範圍(連續監測法)

女性,1-12歲小於500U/L;大於15歲,40-150U/L;

男性,1-12歲小於500U/L;12-15歲,小於750U/L;大於15歲,40-150U/L。

高值可能說明有單管阻塞現象;低值更多出現於兒童和孕婦身上。高值表明有可能發生了活性骨沉積(這個可能譯的不準,請指正,原文為active bone deposition),因為ALP是成骨細胞活動(造骨)的副產物(例如在佩吉氏斯症[畸形性骨炎]的案例中)。

一般來說,低值要比高值少見。

抑制作用

除來源於胎盤外所有哺乳動物的ALP同工酶都能被高精氨酸所抑制;而除來源於腸和胎盤外所有的ALP同工酶都能被左鏇咪唑所抑制;而除了來源於胎盤的ALP(PALP和SEAP)外,幾乎所有的ALP都能在65℃2小時即被滅活。

單乙醇胺對鹼性磷酸酶有溫度依賴的抑制作用;

較高濃度的無機磷可競爭性地抑制鹼性磷酸酶的活性;

EDTA通過絡合鹼性磷酸酶而導致該酶活性中心微環境構象發生變化,從而不可逆地抑制鹼性磷酸酶的活性;

其他的抑制劑還有聯苯胺(競爭性)、L-苯丙氨酸和丹醯-L-苯丙氨酸(反競爭性)、含氮雜環氧釩配合物(選擇性)、五氯酚(對人胎盤鹼性磷酸酶反競爭性抑制)等。

主動學習方案

主動式學習方案Active Learning Program(以下簡稱ALP)的目標是針對引導式參與關係發展不好的孩子特地開發出來的方案,方案本身著重於親子間的引導式參與關係之重建,服務對象涵蓋所有的自閉症徵候群和其它有交往互動困難的特徵。

●ALP的獨特性I. 重建親子間有效的互動方式藉由明確的目標提供為人父母者簡單明了、循序漸進的步驟,在每天的真實生活中引導孩子重新發展成長過程中所必須要擁有的能力,例如感同身受、關懷同儕、有信心的面對挑戰、對自我成就的滿足II. 線上即時協助系統線上系統提供其它家長成功的範例,更提供完整的紀錄讓家長與顧問可以隨時隨地查看自己孩子所有的進程,並隨時將所需聯絡的事項透過網站與顧問聯繫III. ALP的過程呈現兩個重要的方針一個是看得見的目標系統,家長們有明確的進程可追蹤。另一個是要從生活中真實的情境直接引導練習,我們的孩子未來要面對是真實的世界,不是結構化或庇護性的世界,唯有在真實的事件中轉移相關的能力才是最省時省力的方式,試想一般的孩子他們「被引導」的能力是多么的流暢與自然,而他們都是在一般的環境中由家長們所引導出來的。而ASD本身在情境的轉換因為感同身受的能力沒發展出來已經不太好了,這時要是再用另一種遊戲或特殊的活動教導某種能力然後期待孩子自然轉換簡直是緣木求魚。IV. 著重在能力的轉移,把家長變成專家你與孩子自然的互動時間、平日的生活,就是最好的訓練時機。由生活中做起需要的是即時應變的能力,它不是一個特意設計或特殊的課程,它就是生活--這是ALP的目標。如何與我們的孩子生活然後在自然正常的情形下提供讓孩子神經修復的機會,這種方式所引導出來的孩子他就會自然的發展。 ALP非常看重家長的力量,我們要借重家長的力量才有可能達到生活即是訓練,也就是能力的轉移是我們的主軸。●ALP的大方向I. 家長教育為了要讓我們的第一線人員,也就是家長們能快速的進入引導式關係,基本的知識建立是必需的。許多現今的ASD的觀念有但是都很有疑義,像是仿說、機械式的互動、 答非所問、制式的打招呼方式、用視覺提示訓練常規、用獎賞讓她們學會特定的行為,這些傳統上、或是現在還有許多人在用的觀念存在都是讓我們的孩子更符合ASD的特徵。在教育的階段中,我們提供家長正確的概念,ASD的核心問題是什麼?要如何針對核心問題著手協助孩子?用優勢荼毒孩子還是從弱勢紮根基礎。正所謂萬丈高樓平地起,浮在空中的海市蜃樓是華而不實的,當我們了解的越多,我們所做的抉擇就會越正確。II. 實務操作學習、實作、修正三循環,專家的歷程ALP本身是由人當媒介,透過生活重新發展孩子成為一個好的學徒,擁有主動學習的特質,這需要累積生活中的點點滴滴,任何與家人在一起的時間都要能套用,為了要達到這點,父母要學會實際上的互動,看見我們以前所不曾看見的互動能力。剛開始時,顧問會協助家長們設定孩子的目標,然後分析家長與孩子互動的片段,可以幾乎說是一秒鐘一秒鐘的分析,透過網站的互動讓所有的資料可以保存,家長們可以有足夠的時間去思考輔導員所提供的建議,不限時間隨時可以進行自我學習,隨時有心得時也可以隨時將互動的片段上傳然後與顧問討論。透過這種學習實作、修正的循環,沒有人做不到專家的。III. 責任的轉移在現在所有的療育方式中我們一直看見一個很大迷思,就是很多專家都要ASD周邊的人與他們儘量遊戲,提供快樂的感覺給孩子,他們都認為孩子只要認為你好玩就會有興趣與你互動,然後家長或專業人員就要努力的維持互動下去的情境,營造一個有互動的過程。我將這個稱作「假像的互動」。互動是脆弱的、是需要雙方彼此等值的付出,不是一個人在唱獨腳戲,你要將互動的責任轉移到孩子身上才是真正的互動,這包含了提醒同伴「我還沒完」或是「該你了」。 ALP不看重完成活動或是要一個很精彩的互動表演,我們看重的互動的過程中,孩子學到了思考、懂得主動的參照、借用別人的想法、習慣面對不確定性,當這些責任都由孩子承擔時,他也就脫離ASD的特徵了。●主動式學習方案可以做到的:1. 提升孩子學徒式關係所需要的能力2. 提升父母學徒式關係所需要的能力3. 檢視與減少其它會影響學徒式關係進行的障礙4. 增進父母、孩子之間自然的引導式參與關係5. 增進家庭、孩子的生活品質6. 讓父母對未來有一個實際的期望7. 讓孩子可以在真實的世界中獲得親情、友情、愛情8. 建立孩子主動的追求自我成長的動力

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