酶工程第17章兰州大学酶工程酶在医学方面的应用ppt培训课件

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1、第十七章酶在医学方面的应用一、药用酶二、诊断用酶酶工程在医学方面的任务在医学方面，酶工程是研究和解决酶在医学上应用时的各种技术问题。现代分子生物学认为生物活动的正常进行都依赖于机体内部生化反应的平衡和稳定，这种复杂而有序的生化反应需要酶来催化调节，以控制体内代谢的正常进行。因此，一旦疾病发生，究其根本原因都与酶有直接或间接的关系。酶功能与疾病的关系机体内部发生的疾病，往往由于酶的功能失调，把酶作为药物，补充酶的不足，或调整酶的作用，可以达到治疗的目的。例如体内某一器官失调，使酶的分泌不足，或因基因突变使酶分子结构改变，使酶丧失原有功能，都可以用酶来作补充治疗。体内许多

2、有害物质的积累，可用酶来清除。癌细胞的异常生化环境，可用酶来破坏。帕金森综合症的病理及治疗帕金森综合症病人的基底神经节中缺乏多巴胺，如果直接补充多巴胺，因其不能通过血脑屏障而不能产生作用。左旋多巴可穿过血脑屏障进入中枢，作为多巴胺的直接前体，在大脑中脱羧变成多巴胺。可是，左旋多巴在大脑外就会遇到脱羧酶而迅速脱羧，这就导致左旋多巴的大量浪费和不良反应的频繁发生。因此，抑制左旋多巴在脑外的脱羧是很有益的。通过同时服用左旋多巴和脑外脱羧酶抑制剂可达到此目的。帕金森综合症治疗药物美多芭羟苄丝肼就是脑外脱羧酶的抑制剂，将左旋多巴和羟苄丝肼以4:1配合成的药物就是美多芭。帕金森综

3、合症病人服用美多芭与服用大剂量的左旋多巴疗效一样，且耐受性要好得多。长期服用美多芭后，帕金森综合症的症状均有显著好转。抗菌素临床上许多细菌产生β-内酰胺酶，此酶可使阿莫西林（羟氨苄青霉素）失去抗菌活性。克拉维酸钾是不可逆的广谱β-内酰胺酶抑制剂，可有效地抑制耐药菌产生的β-内酰胺酶。将阿莫西林和克拉维酸钾配合在一起的药名为博美欣，它可使阿莫西林免遭β-内酰胺酶的破坏，从而使原本对阿莫西林耐药的细菌变为对阿莫西林敏感。羟氨苄青霉素芬布芬Fenbufen为一较新型的长效非甾体消炎镇痛药。本品的消炎、镇痛作用虽较吲哚美辛低，但比阿司匹林强。毒性比吲哚美辛小，胃肠道副作用小于

4、阿司匹林及其他非甾体消炎镇痛药。药理研究表明，本品在体内代谢成联苯乙酯，可抑制环氧酶的活性，使前列腺素的合成减少，从而阻断炎症介质的作用，认为这是本品消炎作用的主要机制。芬布芬作为联苯乙酯的前体物，口服后可避免直接服用活性代谢物对胃肠道的刺激。对药用酶的要求早期酶在医疗上的应用限于帮助食物消化，问题较少；但进一步使用酶就遇到了不少问题。外来酶作为异源大分子物质，容易引起过敏反应；酶在体内半衰期很短，一般只有几分钟，不能达到治疗目的；酶进入体内后必须使之集中到治疗部位，以达到最高疗效。酶在体外的作用酶除了用作治疗外，还可用于医学工程的某些组成部分，使之发挥医疗作用。如利

5、用体外循环装置清除血液中的某些废物时，酶就能发挥重要作用。将酶用作临床体外检测的试剂也是近年来在医疗方面的一个重要贡献。一、药用酶用酶来治疗疾病最早是以淀粉酶为代表的各类口服消化用酶。1952年，Innerfield将结晶胰蛋白酶静脉注射治疗脉管炎获得成功。现在已经知道有药用价值的酶有近百种，但其中临床疗效肯定，使用安全的品种不过30余种，随着酶的稳定性、副作用、给药方式及剂型的逐步改进，酶用于医疗的情况会越来越多。1．药用酶的分类a.消化酶类：胃蛋白酶、胰酶、α－淀粉酶、胰脂肪酶、凝乳酶、乳糖酶b.抗炎及清疮用酶：溶菌酶、超氧化物歧化酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、链激

6、酶、胶原酶、胰蛋白酶、尿酸酶、尿素酶、α－糜蛋白酶c.溶纤酶类：溶栓酶、尿激酶、链激酶、蚯蚓溶纤酶尿激酶尿激酶（urokinase，UK）是一种具有溶解血栓功能的碱性蛋白酶，属丝氨酸蛋白酶。尿激酶由肾细胞合成，从尿液中分离而得，人尿中平均含量为5～6IU/ml。尿液中天然存在的尿激酶相对分子量为54000，称为高分子量尿激酶（H-UK）；经过尿液中尿蛋白酶（uropepsin）的作用，去除部分氨基酸残基，可以生成相对分子量33000的低分子量尿激酶（L-UK）。H-UK的溶血栓能力比L-UK强。尿激酶的药用机理UK可以激活纤溶酶原成为有溶解血纤维蛋白活性的溶纤酶，而溶

7、纤酶能够催化血纤维蛋白、血纤维蛋白原、凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ等蛋白质或多肽水解，所以UK具有溶解血栓和抗凝血的功效。UK在临床上用于治疗各种血栓性疾病，如心肌梗塞、脑血栓、肺血栓、四肢动脉血栓、视网膜血管闭塞症、风湿性关节炎等。尿激酶对纤溶酶原的激活尿激酶的给药方式尿激酶的给药（药品名“天普洛欣”）一般采用静脉注射或者局部注射的方式。在治疗急性心肌梗死时，也可以采用冠状动脉灌注的方式。由于尿激酶能使多种凝血蛋白水解，专一性较低，使用时要控制好剂量，以免引起全身纤溶性出血。尿激酶的来源和降解尿激酶又称尿激酶型纤溶酶原激活剂（urokinaseplasm