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【摘要】依据《急性有机磷农药中毒诊治临床专家共识（2016）》对胆碱酯酶活性在急性有机磷农药中毒（acute orgnic phosphorus pesticidespoisoning，AOPP）的诊断治疗中的推荐意见，结合文献及实践经验，对胆碱酯酶的分类、检测方法、尤其血浆胆碱酯酶（plasma-butyrylcholinesterase，P-BuChE）活性的影响因素进行了分析，认为P-BuChE是被“移植”应用的AOPP诊断、治疗与预后评估指标，在AOPP早期，P-BuChE下降程度通常能反映中毒程度，其恢复意义则与治疗方法相关，进一步论述了P-BuChE活性在AOPP临床应用的局限性和注意事项，结论为要结合临床表现客观解读自动生化仪测得的P-BuChE的意义。

急性有机磷农药中毒（acute orgnic phosphorus pesticidespoisoning，AOPP）的主要毒理机制是有机磷农药（orgnic phosphorus pesticides，Ops）与胆碱能神经的神经突触和神经-肌肉接头处乙酰胆碱酯酶（acutylcholinesterase，AChE）形成磷酰化胆碱酯酶，使之失去水解乙酰胆碱的能力，作为神经介质的乙酰胆碱持续作用在胆碱能受体，产生胆碱能危象，表现为毒蕈碱样、烟碱样及中枢神经系统症状，严重时出现呼吸循环衰竭，导致死亡。胆碱能神经及效应器胆碱酯酶受抑制程度反映了AOPP中毒的严重程度，这是AOPP公认、经典的毒理机制。尽管Ops非胆碱酯酶活性抑制的毒理机制也在探讨之中，但毋容置疑，经典胆碱酯酶活性抑制理论仍然是今天临床诊断和治疗的基础。突触间AChE活性临床无法获得，而血浆胆碱酯酶活性是医院检验科提供的常用生化指标，目前也被广泛用于AOPP的病情评估，但对其意义众多文献有不同甚至矛盾的论述。笔者是《急性有机磷农药中毒诊治临床专家共识（2016）》执笔之一^[1]（以下简称《共识》），但《共识》未能对血浆胆碱酯酶活性的临床意义作深入论述及提供详尽指导意见，而临床迫切需要具体明晰。复习文献，结合笔者经验及《共识》，对血浆胆碱酯酶活性在AOPP的临床意义进行阐述。

１　胆碱酯酶与胆碱酯酶活性

凡能催化胆碱酯类水解且能被毒扁豆碱抑制的酶统称为胆碱酯酶，又称酰基胆碱水解酶，是一类糖蛋白，以多种同工酶形式存在于体内。根据水解底物最适性不同，分为AChE、丙酰胆碱酯酶（propionylcholinesterase，PrChE）、苯酰胆碱酯酶（Benzoyl　cholinesterase，BzChE）、丁酰胆碱酯酶（butyrylylcholinesterase，BuChE），AChE又称为真性胆碱酯酶，主要在神经元胞体内合成，位于细胞浆内的AChE是合成后尚未输送到膜外面的膜内酶，也称为“贮存酶”，而转运到细胞膜外固定在膜上、具备水解乙酰胆碱的酶，也称膜外酶或“功能酶”，AChE对胆碱酯的水解速度为乙酰胆碱＞丙酰胆碱＞丁酰胆碱，能被高浓度乙酰胆碱抑制，即所谓底物或基质抑制效应，主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神经终板突触后膜的皱褶中聚集较多，也存在于红细胞中。假性胆碱酯酶包括PrChE、BzChE、BuChE，通常指BuChE，主要由肝脏合成，是血液循环中胆碱酯酶的主要来源，对胆碱酯的水解速度为丁酰胆碱＞丙酰胆碱＞乙酰胆碱，没有底物抑制效应，广泛存在于神经胶质细胞、血浆、肝、肾、肺、肠、胎盘等组织器官中，对其功能仍未充分明确。含有AChE的组织几乎都含有少量假性胆碱酯酶，但所占比例不同。一般认为血液胆碱酯酶的作用可能有^[2-4]，①防止从突触栅外漏到血液的乙酰胆碱损害机体；②对外来毒物起到“屏障”作用，不仅防止来自作为食物的植物中生物碱毒性，也参与了许多毒物和药物解毒代谢的Ⅰ相过程，包括有机磷和氨基甲酸酯类农药等所有人工合成的AntiChE化学物；③参与肝脏水解脂肪酸代谢；④参与维持神经元和非神经元胆碱能系统的稳定和平衡等。全血胆碱酯酶活性包括了红细胞的真性胆碱酯酶活性和血浆中的假性胆碱酯酶（主要是BuChE）活性，以水解乙酰胆碱能力论，红细胞胆碱酯酶活力占60％～80％，而血浆胆碱酯酶活力占20％～40％^[5]。非神经元型胆碱能系统广泛存在于上皮、免疫等多种组织和细胞，与机体免疫功能及炎症过程密切相关，对其研究不断深入，发现这些组织和细胞也含有胆碱酯酶，但其与血液胆碱酯酶的关系所知甚少，AOPP对非神经元型胆碱能系统及胆碱酯酶的影响更罕有研究。

2　血浆胆碱酯酶活性的常用检测方法与影响因素

2.1　BuChE活性的常用检测方法

医院通常测定血清胆碱酯酶（serum-BuChE，S-BuChE）活性，临床意义与血浆胆碱酯酶（plasma-BuChE，P-uChE）活性相同，国内为专用试剂盒，多采用全自动化或半自动生化议连续监测法测定，包括羟胺比色法和速率法，基本原理是以Ellman试剂即5,5′-二硫代双-2-硝基苯甲酸[5,5-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid)，DTNB]为显色剂，用丁酰硫代胆碱或丙酰硫代胆碱为基质，BuChE催化基质硫代胆碱酯水解，所释放的硫代胆碱与DTNB反应，生成黄色产物5-硫代硝基苯甲酸，通过监测5-硫代硝基苯甲酸的生成量测定酶活性。羟胺比色法正常参考值范围一般在130～310U/L，速率法测定正常范围在4300～13200U/L^[6]。该法操作简单、快速、敏感度高，客观准确。在测定人S-BuChE时，速率法线性误差在±15％内，存在因反应速率超过酶反应线性范围而需稀释样品的问题。纸片法因其受人为、光线等因素影响较大，准确性差，已较少应用。

2.2　血浆胆碱酯酶活性非Ops的影响因素

人P-BuChE是含数分子唾液酸的糖蛋白，系4个亚基组成的四聚体，相对分子质量为3×10⁵，人类BuChE的合成受到2个基因位点的控制，即E1和E2，但以E1为主。P-ＢBuChE的个体差异大，与性别、年龄有关，还与体重、身高和ChE-1变异体有关。由于存在这些影响因素，P-BuChE的变异系数（coefficient of variation，CV）可达10％～40％，而同一个体内较为稳定，在较长时间内平均CV约为10％。P-BuChE活性测定临床是作为肝功能指标出现，是评价肝细胞蛋白质合成功能的灵敏指标，各种肝炎、肝硬化等慢性肝病，病情严重时均有S-BuChE活性降低，BuChE持续降低无回升迹象者多预后不良。事实上，不仅肝脏，除了AntiChE化学物外，影响BuChE因素甚多^[4]，如烧伤、各种类型的严重感染、急性出血坏死性胰腺炎、营养不良、低体温、低蛋白血症、恶性肿瘤尤以未分化支气管癌和胃肠道肿瘤为甚，均可出现S-BuChE活性降低；某些药物如避孕药、艾司洛尔、糖皮质激素、胃复安、泮库溴铵、单胺氧化酶抑制剂、苯乙肼等均可抑制肝脏BuChE合成，而使其含量减少或活性降低。P-BuChE增高见于肥胖、脂肪肝、甲状腺功能亢进症、某些血液病等，一些中枢神经疾病包括阿尔茨海默病、精神疾患等也发现血BuChE活性波动，肾病综合征患者BuChE活性升高，而急性肾炎及慢性肾功能不全阶段降低，妊娠阶段血BuChE活性也有明显波动；贫血患者BuChE活性降低，而营养性贫血恢复阶段，可出现BuChE活性明显增高。先天性血浆胆碱酯酶缺乏症S-BuChE活性明显低于正常人，对肌肉松驰剂超敏，水解琥珀胆碱延迟，导致全身麻醉后肌肉松驰恢复时间延长，为麻醉医师所关注^[5,7]。但该群体很少发现其他异常，由于该群体的庞大，推测很可能对AntiChE化学物缺乏抗力，其特殊性也应引起急诊医师重视。

3　AOPP与血浆胆碱酯酶活性

Ops通过不同途径（消化道、呼吸道、皮肤黏膜、静脉和皮下等）吸收进入血液，首先与血液胆碱酯酶结合，并可经血液转运至全身各个部位与功能酶结合，发挥毒性作用。P-BuChE 对Ops比红细胞AChE更敏感，AOPP时，红细胞AChE的抑制一般较P-BuChE晚一些，因而在暴露Ops开始数小时内可能P-BuChE降低而红细胞AChE正常，直至中毒数小时后才出现二者都降低。Ops通过弥散进入靶组织，与细胞膜外酶结合，形成磷酰化胆碱酯酶，磷酰化胆碱酯酶相当稳定，难于被水解，沿两个方向自然转化，一是整个磷酰基脱落，AChE自动恢复其活性，称为自活化反应；二是磷酰基的部分基团脱落（脱烷基反应，dealkylation），分子构想发生改变，成为“老化酶”，即老化反应，一旦老化后性质更加稳定，不能被目前已知的所有药物重活化。当上述两种转化反应尚未发生时，如果应用适当的重活化剂（复能剂），促进中毒酶的磷酰基脱落而重新恢复为自由酶，称为重活化反应。事实上，不仅AChE有上述变化，P-BuChE也有上述改变过程，目前临床应用的肟类复能剂均有不同程度复能作用^[8]。在AOPP中，BuChE 以高亲和力与进入血液的Ops结合，随后被代谢掉，防止或减少了游离农药进入到靶器官，因此对血中Ops而言，BuChE 起到了“屏障”作用，甚至将人工合成BuChE 应用于动物AntiChE化学物中毒并取得进展。理论上讲，进入血液Ops量越大，P-BuChE活性降低越明显，BuChE 活性不再降低或开始升高，往往提示血液中已无Ops或其磷酰化ChE 量不及新生BuChE 的产生，包括重活化或自活化后的自由酶，预示胆碱能危象不再进一步恶化或开始好转。

4　血浆胆碱酯酶活性在AOPP的临床意义评价

全血和红细胞胆碱酯酶活力一直是AOPP经典的“特异性”实验室诊断指标，世界卫生组织及我国行政指导文件国家标准（GBZ8-2002）也均推荐其作为AOPP的诊断、中毒程度分级指标，全血ChE活力（以正常人100％ 为对照）降低至正常人的50％～70％为轻度，降低至正常人的30％～50％为中度，降低至正常人的30％以下为重度急性中毒，而接触反应则在70％以上，教科书也沿用以上诊断标准^[9]。《共识》推荐与以上观点保持了一致，也明确“胆碱酯酶活力测定是AOPP诊断特异的实验指标”，但同时指出“如果临床表现程度与胆碱酯酶活性结果不一致时，应弱化胆碱酯酶活力的意义，更加重视临床情况的综合判断”。

AOPP临床表现不仅与靶器官和组织的AChE活性受抑程度有关，也与维持器官正常功能的最低AChE活性需求水平有关。AChE是高活性、高选择性酶，每分子每分钟能水解6×10⁵ 乙酰胆碱分子^[10]，如膈肌神经－肌肉突触功能酶只要保持1％～2％活性，就可以维持呼吸功能^[11]。但直到今天，也很难知道其他器官维持正常功能的最低AChE活力需求水平，测定全血AChE、红细胞AChE，还是S-BuChE活力，均是间接反映神经突触及神经－肌肉接头处的AChE受抑程度。

经消化道、呼吸道、皮肤等任何途径的AOPP，Ops均需通过血液循环转运至效应部位（靶组织和靶器官）而发挥毒性作用。AOPP时循环血液中２种胆碱酯酶活力受抑制时相一般有所差异，但通常认为红细胞AChE活性抑制在某种程度上反映突触部位AChE的抑制。因此红细胞AChE抑制被认为是一种反映毒性作用程度的生物学指标，尤其存在血浆胆碱酯酶活性非Ops的影响因素时，测定红细胞AChE可能更有意义。

红细胞AChE的抑制水平与神经系统AChE的抑制水平较接近，其抑制程度一般能反映有机磷中毒程度被广为认同，但由于受毒物能否进入中枢及蓄积影响，以及受抑后红细胞AChE与中枢AChE恢复半增期的巨大差别（红细胞AChE酶活力每天恢复约1％，中枢神经系统AChE重新合成的半增期为5～7ｄ）。因此，用红细胞AChE抑制估计脑中AChE的抑制，往往偏高，用红细胞AChE恢复情况判断中枢AChE恢复，差距较大，用于指导治疗，可能存在偏差，这也是提出红细胞AChE活力达正常值的30％，停用抗毒剂的依据之一^[11]。关于S-BuChE活性在AOPP的诊断与指导治疗的价值和意义一直备受争议，早期很多研究对S-BuChE临床意义提出质疑，认为S-BuChE 活性值离散，波动较大，受抑制程度与临床中毒程度不呈平行关系，不能反映临床病情的轻重程度，可以作为诊断的参考，不能作为中毒程度的分级依据；随着重用复能剂理念的普及，也有更多研究认同血浆BuChE活力是AOPP特异性指标，能够反映中毒程度，指导治疗，需动态观察。而《共识》指出：“血清BuChE活力，能较好反映神经突触AChE活力受抑程度，是AOPP诊断的特异性指标之一，可反映Ops对血液中ChE活力的破坏及中毒严重程度”。也推荐“血清胆碱酯酶活力测定可作为AOPP诊断、分级及病情判断的重要指标”，但没有深入阐述，指导治疗也未具体提及，仅要求“动态监测胆碱酯酶活性”，出院指标要求“血浆胆碱酯酶活力接近正常而不再降低”。

复习有关文献，在AOPP的早期，中毒程度不同，其S-BuChE活性有明显区别，也有统计学意义^[12-15]。用国产试剂盒，自动化检测仪（丁酰硫代胆碱法）测S-BuChE活性，口服AOPP到医院就诊时，重度中毒多在500U/L 左右，中度中毒多在1000U/L 左右，轻度中毒多在1500U/L恢复情况通常反映病情的恢复情况，当P-BuChE活性提升，病情就轻；P-BuChE低下，病情就重，与病情存在平行关系，因此，在AOPP恢复期，如按推荐方法治疗^[16]。观察患者P-BuChE活性水平，可能更能代表神经、肌肉等组织中ChE活性水平，有利准确判断病情。而复能剂应用不足和时间偏短的文献，多对S-BuChE诊断分级及恢复判断价值持否定观点；如果过大量应用阿托品，复能剂偏少，无论是对BuChE，还是神经系统AChE，都会产生负性影响，使临床表现复杂化，也就是说，治疗方案可能是影响P-BuChE活性与临床相关性的因素。总之，早期测定S-BuChE不仅可以作为诊断指标，也可以作为中毒程度判断的参考，如按推荐的重用复能剂方案治疗^[16]，根据P-BuChE活性恢复情况，可以判断AOPP的恢复情况，指导解毒剂的应用。

由于Ops的种类及理化特性差异，不同品种对RBC-AChE和BuChE表现不同的亲和力，如毒死蜱对P-BuChE有更强的亲和力，中毒后BuChE活力恢复要慢得多，其S-BuChE降低程度也与临床表现不匹配：S-BuChE降低严重而临床表现轻微甚至无中毒表现，有学者就提出，应分别测定红细胞AChE和P-BuChE活性，才能更准确反映病情。而剧毒类农药尤其是甲拌磷，中毒后S-BuChE恢复明显延迟，虽然S-BuChE恢复与病情恢复平行，但达1000U/L（速率法）左右时一般就完全具备了出院标准。Ops中毒途径也影响P-BuChE的变化规律^[15]，呼吸道途径中毒与血液途径中毒作用类似，发病更急更快，P-BuChE降低更早，改变规律与消化道吸收中毒相似，但皮肤途径中毒，通常表现为S-BuChE降低明显，甚至是S-BuChE达500U/L（速率法）以下而AOPP的临床表现轻微，其恢复也明显延迟，与临床恢复明显不同步，可能由于皮下组织的Ops代谢排除较慢，剂量也较小，被血液中的P-BuChE不断中和，也阻止了Ops对靶器官及靶组织的进一步损害。

由于血浆BuChE活力受诸多因素影响，而且是计量单位标示，难以用全血或红细胞AChE活力相当的百分比表示，以其正常低限为分母，根据所测值占其百分比估计中毒程度，对照全血百分比的方法估计中毒程度，但尚缺乏大规模临床证据，由于BuChE个体差异较大，此方法尚有不足之处。但根据经验及资料显示，尽管BuChE活力值离散、个体差异大，无论程度如何，AOPP在急性中毒出现症状24ｈ之内，很少超过2500U/L（速率法），明显不同于疾病导致的轻中度BuChE活力降低。具体阈值对恶劣预后较少研究，预后价值则不仅与中毒程度有关，作为有特效解毒药物的中毒，治疗措施合理与否常更大程度影响其预后。

虽然也推荐测定全血胆碱酯酶活力作为诊断AOPP的指标，只是单独测定全血和红细胞AChE活力需要专门的装备和试剂，远不如S-BuChE方便。同样，无论是影响P-BuChE活性，还是红细胞AChE活性的因素，均不可避免对全血胆碱酯酶活性产生影响，只是程度不同而已，对红细胞AChE活性产生影响可更大程度影响全血胆碱酯酶活性，测定全血胆碱酯酶活力也存在校正红细胞个体差异影响结果的问题。

包括《共识》也将胆碱酯酶活性界定为AOPP的“特异实验室诊断指标”，实际所谓“特异性”也是相对的，不是“绝无仅有”，国外通常把对胆碱酯酶活性有抑制作用的农药归类为“AntiChE”类农药，包括了最常用的有机磷类和氨基甲酸酯类农药，由于其中毒表现和毒理机制的相似性，国外中毒专著通常将两者合并一章著述；就是结合血胆碱酯酶活力测定，仅从临床症状，早期也难以将两者鉴别^[17]；化学战剂如梭曼、沙林、塔崩、诺维乔克等理论上也归为“AntiChE”化合物^[18]。可见，造成胆碱酯酶活性降低也并不是AOPP的“专利”，只不过AOPP最常见罢了。

总之，全血和红细胞AChE活性在AOPP的意义虽然一直被普遍承认，但目前医院开展的检测远不如S-BuChE普及，S-BuChE检测已变得客观、准确、简捷，S-BuChE是被移植用于AOPP的诊断、治疗与预后评估指标。在评价S-BuChE在AOPP的临床意义时，应排除非Ops的影响因素，注意中毒途径、Ops品种差异，在重用复能剂辅以适量阿托品的原则下，S-BuChE作为AOPP诊断、分级及病情判断的重要指标及指导解毒剂的应用是合理的，也逐渐成为业内共识，但正如《共识》指出，全血、红细胞及血清胆碱酯酶活力的意义判断，均不能代替AOPP临床情况的综合判断。

参考文献（略）

文章来自：孟娜,高恒波,田英平.血浆胆碱酯酶活性在急性有机磷农药中毒的临床意义评价--《急性有机磷农药中毒诊治临床专家共识（2016）》解读[J].河北医科大学学报.2020.41(7):745-749.  Doi:10.3969/j.jssn.1007-3205.2020.07.001