腺苷脫氨酶同工酶的生化特性和臨床應用

李方知* 黃廣雄 盧峰岳 江萬航

（廣州市胸科醫院 急診科，廣東 廣州 510095）

腺苷脫氨酶同工酶的生化特性和臨床應用

李方知* 黃廣雄 盧峰岳 江萬航

（廣州市胸科醫院 急診科，廣東 廣州 510095）

腺苷脫氨酶（adenosine deaminase，ADA）有2種同工酶，即ADA1和ADA2。ADA催化腺苷和脫氧腺苷脫氨，從而使腺苷和脫氧腺苷減少。本文對ADA同工酶生化特性和免疫調節作用的研究現狀，還有ADA同工酶在嚴重復合性免疫缺陷癥、類風濕關節炎、結核性胸積液、類肺炎胸積液和艾滋病等疾病的診斷意義和可能的發病機制作一簡要綜述。

腺苷脫氨酶；同功酶；腺苷

腺苷脫氨酶（adenosine deaminase ，ADA）有2種同工酶，即ADA1和ADA2。一個ADA活性單位是指在測試特定條件下每分鐘脫氨1μmole腺苷成為次黃苷。紅-9-（2-羥基-3-壬烷基）腺嘌呤（EHNA）能完全抑制ADA1活性，但ADA2對EHNA抑制作用不敏感[1]。通過是否加入EHNA，測定總ADA活性和ADA2活性，然后通過總ADA活性減去ADA2活性得出ADA1活性。ADA催化腺苷和脫氧腺苷脫氨，分別轉化為次黃苷和脫氧次黃苷，從而使腺苷和脫氧腺苷減少。而腺苷作為內源性信號轉導分子，通過結合到細胞上的腺苷受體，調節細胞內的環磷酸腺苷水平，在生理和病理條件下都有重要作用[2]。ADA同工酶還有酶以外的功能，即使失去了催化活性，ADA同工酶仍然有參與調節免疫的功能。本文對ADA同工酶生化特性和免疫調節作用的研究現狀，還有ADA同工酶在嚴重復合性免疫缺陷癥、類風濕關節炎、結核性胸積液、類肺炎胸積液和艾滋病等疾病的診斷意義和可能的發病機制作一簡要綜述。

1 ADA同工酶生化特性和免疫調節作用

1.1 同工酶ADA1普遍存在于人體各種細胞內，其中以淋巴細胞、中性粒細胞和單核細胞活性最高。其最適pH為7～7.5。生物體內的pH值對ADA1發揮作用是適宜的。ADA1的米氏常數（km）為5.2×10-5M。ADA1的km較小和它的最適pH覆蓋人體生理pH，使得ADA1在生物體內具很高的脫氨效率，使血液腺苷濃度維持在0.1微摩爾/升的低水平。ADA1對腺苷及脫氧腺苷的親和力相似。ADA1酶以外的功能。ADA1能促進CD4+T細胞增殖，這一功能不需要依靠酶的作用。因為即使ADA1被coformycin抑制催化腺苷的功能后，仍然能促進CD4+T細胞增殖[3]。

1.2 與ADA1普遍存在于人體各種細胞內不同，Ungerer[4]檢測正常人全身各種細胞，發現僅單核巨噬細胞含有ADA2。Iwaki等[5]用卟啉醇肉豆蔻酸乙酸酯聯合鈣離子載體刺激體外培養的人外周血單核細胞，激活的單核細胞能胞外分泌ADA2。ADA2的米氏常數（km）為200×10-5M，最適pH為6.5，適宜pH為5.5～7.0。ADA2且對脫氧腺苷的親和力較弱（脫氧腺苷與腺苷的比值大約為0.25），這一特點使ADA2以催化腺苷脫氨為主[6]。ADA2酶以外的功能。和單核細胞共同培養下，ADA2能促進CD4+T細胞增殖，這一功能同樣不需要依靠ADA2酶的活性。這一功能可能是通過ADA2作為協同刺激因子，結合到單核細胞和CD4+T細胞上的受體，增加了單核細胞和CD4+T細胞的相互作用[3]。ADA2具有ADA1沒有的功能：ADA2能誘導單核細胞分化成巨噬細胞，并且使巨噬細胞增殖。而ADA1則不能誘導單核細胞分化成巨噬細胞[3]。

1.3 ADA1和ADA2的不同生化特性，使它們能在不同的環境下發揮作用。如在血液里，由于血液腺苷濃度低而且是弱堿性，所以是ADA1起主要作用，而ADA2起作用少。而急性炎癥病灶的腺苷濃度高，且呈弱酸性，適合ADA2起作用。

2 ADA同工酶在疾病中表現和臨床應用

2.1 嚴重復合性免疫缺陷癥。ADA1缺陷導致嚴重復合性免疫缺陷癥，其患者的紅細胞中檢測不到ADA活性（因為ADA2不存在紅細胞，所以一旦ADA1缺陷，紅細胞就檢測不到ADA活性）。而其血液中卻能檢測到遠低于正常值ADA活性，而血清中這部分ADA活性實際上是ADA2活性。因為ADA2在腺苷濃度較高時才起作用，且對脫氧腺苷的親和力較弱，所以ADA1缺陷使腺苷和脫氧腺苷蓄積，導致T細胞和B細胞的缺陷，從而引起免疫功能異常[7]。

2.2 類風濕關節炎。Nakamachi[8]報道在類風濕關節炎患者的關節液總ADA活性和ADA1活性都高于骨性關節炎。類風濕關節炎患者的關節所有細胞中，成纖維細胞ADA1活性最高，其ADA1活性高過其它細胞10倍。類風濕關節炎患者的關節成纖維細胞ADA1活性比骨性關節炎高5倍，顯示成纖維細胞ADA1活性的高水平是類風濕關節炎的特征。小劑量甲氨蝶呤治療類風濕關節炎的作用機制之一，通過甲氨蝶呤抑制ADA1活性，使腺苷分解代謝減少，腺苷濃度上升誘導免疫抑制而治療類風濕關節炎。提示ADA1活性升高可能是類風濕關節炎發病機制之一。

2.3 結核性胸積液的鑒別。結核性胸積液和類肺炎胸積液的總ADA活性都明顯高于腫瘤性胸積液[9]，所以測量總ADA活性可作為結核性胸積液、類肺炎胸積液和腫瘤性胸積液的鑒別診斷。在結核性胸積液，總ADA活性主要由ADA2組成，大概占88%，ADA2活性高，可能是在結核感染中，巨噬細胞分泌所致；而類肺炎胸積液總ADA活性主要由ADA1組成，大概占70%，這可能是因為類肺炎胸積液有大量的中性粒細胞，而中性粒細胞含有較多的ADA1。所以測定ADA1和 ADA2可鑒別結核性胸積液和類肺炎胸積液[10]。

2.4 艾滋病。Tsuboi[1]報道艾滋病和HIV-1陽性者的血清ADA1和ADA2活性明顯高于HIV-1陰性者（P＜0.001）。艾滋病患者的ADA2活性明顯高于HIV-1陽性者（P＜0.01），而ADA1活性在這兩組中無明顯差異。ADA2活性升高可能是病毒侵犯單核巨噬細胞所致[11]。在T細胞激活過程中，ADA1和細胞表面的CD26結合起了協同刺激作用。而HIV的一種糖蛋白gp120能阻止ADA1和CD26結合[12]，從而明顯減少了ADA1和CD26結合所致的協同刺激作用和細胞因子的生成。gp120的這種作用可能和艾滋病發病機制高度相關[13]。

總之，ADA同工酶在生理和病理活動中起重要作用。而在以上疾病中，ADA同工酶活性的有不同變化，從而為診斷提供了參考依據。對ADA同工酶特性和其和這些疾病關系的進一步研究，將更好地了解ADA同工酶在發病機制中的作用，提高ADA同工酶對這些疾病的診斷價值。

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R115

A

1671-8194（2013）31-0056-02

廣州市醫藥衛生科技一般引導項目(2012A011086)

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