張 凡,李興武,鐘政榮
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是生物體內(nèi)特異性的清除自由基的首要物質(zhì),SOD 水平的高低可反映機(jī)體內(nèi)自由基的含量。常用于對(duì)心、腦、肝臟等重要臟器病變引起的過氧化物損傷進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1]。目前對(duì)于SOD 的研究十分活躍,SOD 測(cè)定方法有多種[2],如黃嘌呤氧化酶法、鄰苯三酚自氧化法、腎上腺素法、核黃素-NBT 法、細(xì)胞色素C 還原法等,目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)室此項(xiàng)目的檢測(cè)多采用黃嘌呤氧化酶法、鄰苯三酚自氧化法。我院于2014年3月開展了血漿SOD檢測(cè),選用了鄰苯三酚自氧化法。為探討此方法優(yōu)劣及SOD 的臨床應(yīng)用價(jià)值,本文特對(duì)鄰苯三酚自氧化法測(cè)定SOD 進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探討,進(jìn)行了相關(guān)的方法學(xué)評(píng)價(jià)和比較,現(xiàn)將整個(gè)檢測(cè)過程報(bào)告如下。
1.1 資料 健康對(duì)照組為我院體檢中心經(jīng)健康體檢合格的正常人。對(duì)照組共42 例,其中男29 例,女13 例,平均年齡42歲。疾病組:選擇與氧化應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)疾病患者1580 例,其中肝臟疾病277 例,腎臟疾病281 例,消化系統(tǒng)疾病174 例,呼吸系統(tǒng)疾病133 例,心血管疾病673 例,糖尿病患者42 例。疾病組中,男940 例,女640 例,平均年齡57.9 歲。
1.2 方法(1)儀器:為日本產(chǎn)為Beckman Coulter AU5800全自動(dòng)生化分析儀。試劑為北京華宇億康生物工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的鄰苯三酚自氧化法定量測(cè)定試劑盒;校準(zhǔn)品和質(zhì)控品為試劑配套使用,批號(hào)為131221 和20140407,均在效期內(nèi)使用。(2)樣本來源:利用質(zhì)控品、校準(zhǔn)品及混合血漿配制相關(guān)方法學(xué)評(píng)價(jià)用的樣本;(3)試驗(yàn)方法:有以下幾種:
1.2.1 精密度試驗(yàn) 依照CLSI 的EP5-A2[3]文件要求,取高、中值質(zhì)控血漿,其中20 份用于批內(nèi)精密度試驗(yàn),即1 d 測(cè)定20 次;另外20 份用于做批間精密度試驗(yàn),即每天分別取高、低值質(zhì)控各1 支,連續(xù)測(cè)定20 d。
1.2.2 準(zhǔn)確性試驗(yàn) 依照CLSI 的EP9-A2[4]文件的要求,檢測(cè)SOD 定值標(biāo)準(zhǔn)血清,連續(xù)測(cè)量3 d,每天測(cè)量3 次,計(jì)算絕對(duì)偏移和相對(duì)偏移,和試劑盒準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行比較。
1.2.3 線性試驗(yàn) 按照CLSI 的EP6 A[5]文件的要求,取批號(hào)為131221 的標(biāo)準(zhǔn)品干凍血清,按照試劑盒提供的線性范圍,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行系列濃度的稀釋或濃縮,即高(H)、低(L)濃度樣品,配制成6 管系列樣品:5L、4L+ 1H、3L+2H、2L+3H、1L+4H、5H,分別測(cè)定三次取均值。以X 表示各樣品的理論值,以Y 表示各樣品的實(shí)測(cè)值進(jìn)行回歸分析,得到Y(jié)=bX+a,若r2>0.95,則可判斷線性范圍驗(yàn)證成功[5]。
1.2.4 回收試驗(yàn) 在兩份新鮮血漿中按比例加入高、低不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液,得到4 份回收血漿,每一濃度均檢測(cè)3 次,取均值。
1.3 臨床應(yīng)用評(píng)價(jià) 對(duì)氧化應(yīng)激相關(guān)疾病患者及42 名健康體檢者進(jìn)行比較,疾病組分為肝臟疾病組、腎臟疾病組、消化系統(tǒng)疾病組、呼吸系統(tǒng)疾病組、心血管疾病組、糖尿病患者。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 2 組之間比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。計(jì)量資料以±s 表示。
2.1 精密度試驗(yàn) 按要求對(duì)標(biāo)本測(cè)定后,然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。結(jié)果顯示:批內(nèi)精密度高、中值的CV%分別為1.57%、1.82%,批間精密度高、中值的CV%分別為2.17%,2.21%,結(jié)果均小于5%的臨床要求。見表1。
表1 2 組標(biāo)本的精密度測(cè)定結(jié)果(U/ml)(CV%,±s)
表1 2 組標(biāo)本的精密度測(cè)定結(jié)果(U/ml)(CV%,±s)
項(xiàng)目批內(nèi)精密度均值及標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)批間精密度均值及標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)高值202.30 ±3.181.57212.00 ±4.592.17中值150.05 ±2.741.82152.00 ±3.362.21
2.2 準(zhǔn)確性試驗(yàn) 按要求對(duì)標(biāo)本測(cè)定后,計(jì)算絕對(duì)偏移和相對(duì)偏移,和試劑盒說明書準(zhǔn)確性標(biāo)準(zhǔn)的要求1/4 的進(jìn)行比較。該血清SOD 測(cè)試準(zhǔn)確度試驗(yàn)符合相關(guān)技術(shù)要求和臨床實(shí)際要求。結(jié)果見表2。
表2 SOD 準(zhǔn)確度試驗(yàn)結(jié)果(n=9)
2.3 線性 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品所稀釋的6 管系列濃度值做圖,理論值為X 軸,實(shí)測(cè)值為Y 軸,進(jìn)行回歸分析,得出R2為0.9978,在0~250 U/ml 內(nèi)具有良好線性。見圖1。
圖1 SOD 線性分析
2.4 回收試驗(yàn) 將2 份基礎(chǔ)血清1 ml 分別加入0.1 ml 濃度為250 U/ml 和150 U/ml 的校準(zhǔn)液進(jìn)行測(cè)定,分別對(duì)基礎(chǔ)血清及回收樣本進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算回收率,得出其回收率為96.2%~103.4%,平均回收率為98.7%,見表3。
表3 血清標(biāo)本回收試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果
2.5 臨床應(yīng)用評(píng)價(jià) 對(duì)疾病組(肝臟疾病、腎臟疾病、消化系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病、糖尿病患者)分別與正常對(duì)照組比較,差異具有顯著性(P<0.01)。表4。
表4 不同疾病血漿SOD 水平與正常對(duì)照組的比較(±s)
表4 不同疾病血漿SOD 水平與正常對(duì)照組的比較(±s)
組別例數(shù)SOD肝臟疾病組277120.98 ±24.27腎臟疾病組281144.79 ±37.44消化系統(tǒng)疾病組173118.00 ±28.22呼吸系統(tǒng)疾病組13395.95 ±18.46心血管疾病組673134.88 ±31.98糖尿病組42121.31 ±30.35正常對(duì)照組42178.76 ±15.42
近年來研究表明[6-9],SOD 用于催化超氧陰離子自由基(O2-)發(fā)生歧化反應(yīng),它對(duì)平衡機(jī)體氧化與抗氧化系統(tǒng)、免除自由基損傷起著主要的作用。在病理情況下,自由基產(chǎn)生過多,就會(huì)引起DNA、蛋白質(zhì)和脂類等生物大分子的損傷,引起機(jī)體發(fā)生多種疾病。人體中自由基含量與SOD 水平呈負(fù)相關(guān),SOD 水平的高低可反映機(jī)體內(nèi)自由基的含量。SOD 常用在對(duì)心、腦、肝、腎等重要臟器病變以及炎癥、放射性損傷、藥物中毒、放化療等引起的過氧化物損傷,并運(yùn)用自由基清除藥物進(jìn)行治療。
我院于2014年3月開展了血漿SOD 檢測(cè),選用了鄰苯三酚自氧化法。從本試驗(yàn)方法學(xué)的原理來看,在堿性條件下鄰苯三酚能迅速自氧化,釋放出O2-,加入SOD 則抑制其自氧化速度,且減弱的程度與SOD 的濃度相關(guān),此反應(yīng)屬于酶促反應(yīng),其具有操作簡(jiǎn)便、快速、試劑便宜且用量小,適用于自動(dòng)生化分析儀。SOD 測(cè)定方法有多種,如黃嘌呤氧化酶法、腎上腺素法、核黃素- NBT 法、細(xì)胞色素C 還原法等,有報(bào)道認(rèn)為[2],黃嘌呤氧化酶法特異性強(qiáng),結(jié)果穩(wěn)定,但試劑昂貴,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。而其他幾種方法干擾因素多,穩(wěn)定性差。
本文遵照美國臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)CLSI 文件EP5-A2[3]、EP9-A2[4]和EP6-A[5]的要求對(duì)SOD 測(cè)定試劑盒進(jìn)行評(píng)價(jià),SOD 不屬于常規(guī)化學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目,因此對(duì)于此類新項(xiàng)目的評(píng)價(jià)和論證就顯得尤重要。從本文的試驗(yàn)結(jié)果看,SOD 精密度試驗(yàn)無論是批內(nèi)還是批間精密度均符合要求。批內(nèi)精密度為1.57%和4.8%,批間精密度為2.17 和2.21%。本次評(píng)價(jià)結(jié)果滿意,反映了實(shí)際工作中臨床該項(xiàng)目標(biāo)本隨機(jī)分配及儀器、試劑天間誤差而帶來的不確定度。本次試驗(yàn)準(zhǔn)確性試驗(yàn)的相對(duì)偏倚為:1.6%和2.4%,試劑廠商提供的1/4相對(duì)偏倚為5%,表明該試驗(yàn)的準(zhǔn)確性好。本次試驗(yàn)所用的校準(zhǔn)品是試劑配套的校準(zhǔn)品,廠家對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的定值,但是由于該項(xiàng)目較新,不屬于常規(guī)化學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目,所以不同實(shí)驗(yàn)室及試驗(yàn)方法間的可比性就有待進(jìn)一步探討;本次線性試驗(yàn),在0~250 U/ml 內(nèi)R2 為0.9978,表明在0~250 U/ml 范圍內(nèi)該項(xiàng)目線性良好。對(duì)于線性試驗(yàn),關(guān)鍵在于制備高、低濃度的樣本,本試驗(yàn)根據(jù)廠家提供的校準(zhǔn)品配制。本次回收試驗(yàn)的回收率為96.2%~103.4%,表明該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差小,完全滿足臨床檢測(cè)的需要。本次試驗(yàn)選用了2 份基礎(chǔ)血清分別加入2 個(gè)濃度的校準(zhǔn)液進(jìn)行測(cè)定,目的是為了得到不同醫(yī)學(xué)決定水平的樣本,試驗(yàn)結(jié)果非常令人滿意。
對(duì)于本次試驗(yàn)臨床應(yīng)用評(píng)價(jià)方面,選用了大量的疾病組血清SOD 水平與正常對(duì)照進(jìn)行對(duì)比,本次臨床標(biāo)本驗(yàn)證結(jié)果表明肝臟疾病、腎臟疾病、消化系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病以及糖尿病患者的血清SOD 活性水平均低于健康對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),與有關(guān)報(bào)道相符[6-9]。在病理狀態(tài)下,生成過多的自由基或者清除障礙都可引起機(jī)體損傷,體內(nèi)抗氧化物質(zhì)平衡失調(diào)。肝臟能有效的清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基,抑制或阻止脂質(zhì)的過氧化反應(yīng)[10]。本次研究中,肝臟疾病的SOD 活性水平顯著低于健康對(duì)照組(P<0.01)。表明體內(nèi)SOD 水平的確發(fā)生了變化,與上述論證相符。對(duì)于腎臟疾病和糖尿病患者,本次研究表明患者體內(nèi)的超氧陰離子過多。另外,本次研究表明在心血管疾病中,體內(nèi)SOD 水平也顯著下降。有報(bào)道表明[6],心血管疾病以心肌缺血為主。心肌缺血時(shí),氧氣供應(yīng)不足,心肌細(xì)胞內(nèi)ATP 分解加速,使黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)變?yōu)辄S嘌呤氧化酶,此酶催化黃嘌呤產(chǎn)生尿酸和大量氧自由基,消耗抗氧化酶。使體內(nèi)自由基消除劑減少或缺乏。因此,監(jiān)測(cè)SOD 活性水平對(duì)與心腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展和治療均有積極意義。對(duì)于消化系統(tǒng)疾病,SOD 活性水平也顯著下降,其原因有報(bào)道認(rèn)為[8],是消化道黏膜細(xì)胞在化學(xué)刺激或者機(jī)體缺氧等情況下,產(chǎn)生過多的氧自由基而不能及時(shí)清除,損傷消化道黏膜細(xì)胞.導(dǎo)致消化道疾病組織中SOD 活性水平降低。而對(duì)于呼吸系統(tǒng)疾病,本次研究133 例,其中包括肺部感染、肺功能不全、肺氣腫、肺炎、肺腫物,肺栓塞等。試驗(yàn)結(jié)果表明患者體內(nèi)自由基含量過多,存在過度氧化情況,與現(xiàn)有報(bào)道一致[11]。
綜上所述,鄰苯三酚自氧化法測(cè)定血清SOD 適用于生化分析儀,方法學(xué)評(píng)價(jià)優(yōu)良,對(duì)于肝臟疾病、腎臟疾病、消化系統(tǒng)疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心血管疾病以及糖尿病患者均有價(jià)值,對(duì)于患者病程轉(zhuǎn)歸,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及如何運(yùn)用氧自由基清除劑等方面開辟了廣泛的前景。
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