在人體肝臟功能評(píng)估與能量代謝監(jiān)測體系中，谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）是一項(xiàng)核心的酶類指標(biāo)。它廣泛存在于人體多個(gè)組織器官，尤其在肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞內(nèi)活性非常高，不僅是參與人體氨基酸代謝與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵酶，更因 “對(duì)細(xì)胞損傷高度敏感" 的特性，成為早期發(fā)現(xiàn)肝臟疾病、心肌損傷的重要 “預(yù)警信號(hào)"。

谷草轉(zhuǎn)氨酶（Aspartate Aminotransferase，簡稱 AST，舊稱天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶），是一種催化天冬氨酸與 α- 酮戊二酸之間氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的水解酶，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，其活性依賴于磷酸吡哆醛（維生素 B6 的活性形式）作為輔酶。該酶在人體組織中分布廣泛，但具有顯著的組織濃度差異 ——以肝細(xì)胞和心肌細(xì)胞內(nèi)含量最高，其次為骨骼肌細(xì)胞、腎臟細(xì)胞、胰腺細(xì)胞等，而在血液中活性極低。

從組織分布細(xì)節(jié)來看：

肝臟：AST 主要存在于肝細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中（約占肝細(xì)胞內(nèi) AST 總量的 80%），少量存在于細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)肝細(xì)胞受損時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的 AST 會(huì)首先釋放入血，若損傷進(jìn)一步加重（如肝細(xì)胞壞死），線粒體中的 AST 會(huì)大量釋放，導(dǎo)致血液中 AST 活性顯著升高；

心臟：心肌細(xì)胞內(nèi) AST 活性僅次于肝細(xì)胞，且同樣主要存在于線粒體中。當(dāng)發(fā)生心肌梗死、心肌炎等疾病時(shí)，心肌細(xì)胞破裂，AST 會(huì)快速釋放入血，成為診斷心肌損傷的重要指標(biāo)之一；

其他組織：骨骼肌細(xì)胞（如肌肉損傷、劇烈運(yùn)動(dòng)后）、腎臟細(xì)胞（如急性腎炎、腎衰竭）受損時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致少量 AST 釋放入血，但通常升高幅度低于肝臟或心臟疾病。

正常生理狀態(tài)下，血清 AST 活性維持在較低水平，成人血清 AST 正常參考范圍約為 8-40U/L（不同檢測方法或?qū)嶒?yàn)室可能略有波動(dòng)），且無明顯性別差異。當(dāng)肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞等組織細(xì)胞受損時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的 AST 會(huì)大量釋放入血，導(dǎo)致血清 AST 活性升高，且升高幅度通常與細(xì)胞損傷程度呈正相關(guān)。

生理功能

AST 的核心生理功能圍繞 “氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)" 展開，該反應(yīng)是人體氨基酸代謝與能量代謝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)為蛋白質(zhì)合成、尿素生成等重要生理過程提供原料，具體體現(xiàn)在以下方面：

（一）參與氨基酸代謝，促進(jìn)氨基轉(zhuǎn)移與再利用

AST 催化的核心反應(yīng)是 “天冬氨酸 -α- 酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)"，即天冬氨酸的氨基轉(zhuǎn)移至 α- 酮戊二酸分子上，生成草酰乙酸和谷氨酸，反應(yīng)式為：

天冬氨酸 + α- 酮戊二酸 ?[AST / 磷酸吡哆醛] 草酰乙酸 + 谷氨酸

這一反應(yīng)具有可逆性，在不同組織器官中可根據(jù)代謝需求調(diào)整反應(yīng)方向，實(shí)現(xiàn)氨基的 “轉(zhuǎn)運(yùn)" 與 “再利用"：

氨基回收：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分解產(chǎn)生多余氨基酸時(shí)，AST 可將氨基酸的氨基轉(zhuǎn)移至 α- 酮戊二酸生成谷氨酸，谷氨酸再通過其他酶的作用將氨基轉(zhuǎn)移至尿素合成途徑（在肝臟中），最終生成尿素排出體外，避免氨基在體內(nèi)蓄積；

氨基酸合成：當(dāng)機(jī)體需要合成特定氨基酸時(shí)，AST 可反向催化反應(yīng)，將谷氨酸的氨基轉(zhuǎn)移至草酰乙酸，生成天冬氨酸，為蛋白質(zhì)合成（如肝細(xì)胞合成白蛋白、凝血因子，心肌細(xì)胞合成結(jié)構(gòu)蛋白）提供原料，維持組織器官的結(jié)構(gòu)與功能。

（二）鏈接糖代謝與氨基酸代謝，參與能量轉(zhuǎn)換

AST 催化生成的草酰乙酸和谷氨酸，是連接氨基酸代謝與糖代謝的 “關(guān)鍵橋梁"，間接參與人體能量轉(zhuǎn)換過程：

草酰乙酸的糖代謝途徑：反應(yīng)生成的草酰乙酸可通過 “糖異生作用"（主要在肝臟、腎臟中）轉(zhuǎn)化為葡萄糖，為血糖穩(wěn)定提供保障；也可進(jìn)入 “三羧酸循環(huán)"（細(xì)胞線粒體中），與乙酰輔酶 A 結(jié)合生成檸檬酸，進(jìn)一步分解產(chǎn)生 ATP（細(xì)胞可直接利用的能量載體），為細(xì)胞活動(dòng)供能；

谷氨酸的能量代謝作用：谷氨酸可通過 “谷氨酸脫氫酶" 的催化作用，生成 α- 酮戊二酸，α- 酮戊二酸同樣是三羧酸循環(huán)的重要中間產(chǎn)物，可直接參與循環(huán)過程產(chǎn)生能量。尤其在心肌細(xì)胞中，AST 催化生成的代謝產(chǎn)物能快速進(jìn)入三羧酸循環(huán)，為心肌收縮提供能量，維持心臟正常泵血功能。

（三）輔助肝臟解毒與尿素合成，維持代謝穩(wěn)態(tài)

肝臟是人體主要的解毒器官和尿素合成場所，AST 通過參與氨基酸代謝，為肝臟的解毒功能與尿素合成提供關(guān)鍵支持：

解毒輔助作用：AST 催化生成的谷氨酸，可與肝臟內(nèi)的有毒物質(zhì)（如重金屬離子、藥物代謝產(chǎn)物）結(jié)合，形成無毒或低毒的復(fù)合物，隨后通過腎臟排出體外，增強(qiáng)肝臟的解毒能力；同時(shí)，谷氨酸還能與乙醛（酒精代謝的有毒中間產(chǎn)物）結(jié)合，減少乙醛對(duì)肝細(xì)胞的損傷，間接保護(hù)肝臟功能；

尿素合成原料供應(yīng)：尿素合成的關(guān)鍵步驟 “鳥氨酸循環(huán)" 中，需要天冬氨酸提供氨基 ——AST 催化生成的天冬氨酸，可直接參與鳥氨酸循環(huán)，與瓜氨酸結(jié)合生成精氨酸代琥珀酸，最終轉(zhuǎn)化為尿素和精氨酸，確保體內(nèi)多余的氨（蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物，有毒性）能及時(shí)轉(zhuǎn)化為尿素排出，維持血液氨濃度穩(wěn)定，避免肝性腦病等嚴(yán)重并發(fā)癥。

（四）作為組織損傷的特異性診斷標(biāo)志物（間接生理意義延伸）

盡管 AST 的核心功能是參與代謝，但由于其在肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞內(nèi)的高濃度分布，血清 AST 活性變化已成為臨床診斷組織損傷的重要依據(jù)，這一 “診斷價(jià)值" 可視為其生理功能的間接延伸：

肝臟疾病診斷：當(dāng)發(fā)生急性病毒性肝炎、酒精性肝炎、肝硬化、肝癌等疾病時(shí)，肝細(xì)胞受損破裂，AST 釋放入血，血清 AST 活性升高，且升高幅度與肝細(xì)胞壞死程度相關(guān)（如急性重癥肝炎時(shí)，AST 可升高至正常上限的 10-100 倍）；同時(shí)，結(jié)合谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）的比值（AST/ALT），可進(jìn)一步判斷肝臟損傷類型（如酒精性肝病時(shí) AST/ALT＞2，病毒性肝炎時(shí) AST/ALT＜1）；

心肌損傷診斷：急性心肌梗死發(fā)生后，心肌細(xì)胞在 6-12 小時(shí)內(nèi)開始破裂，AST 會(huì)快速釋放入血，24-48 小時(shí)達(dá)到峰值，隨后逐漸下降，因此 AST 可作為急性心肌梗死的早期診斷指標(biāo)之一（需結(jié)合肌鈣蛋白、肌酸激酶等指標(biāo)綜合判斷）；此外，心肌炎、心包炎等疾病也會(huì)導(dǎo)致 AST 輕度升高；

其他組織損傷監(jiān)測：劇烈運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞輕微損傷）、肌肉拉傷、急性腎炎等情況，也可能引起血清 AST 輕度升高，但通常伴隨特異性癥狀（如肌肉疼痛、尿液異常），可通過臨床癥狀與其他指標(biāo)鑒別。

茁彩生物依托專業(yè)的檢測技術(shù)平臺(tái)，采用全自動(dòng)生化儀開展 AST 檢測，通過標(biāo)準(zhǔn)化的檢測流程、先進(jìn)的儀器性能及嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性、時(shí)效性與可靠性，為科研工作提供有力支持。

（一）檢測原理

茁彩生物使用的全自動(dòng)生化儀檢測 AST 活性，主要基于連續(xù)監(jiān)測法（速率法），該方法是目前臨床應(yīng)用*廣泛、準(zhǔn)確性最高的 AST 檢測方法，核心原理是通過檢測 AST 催化特異性底物反應(yīng)過程中產(chǎn)物的生成速率，間接計(jì)算酶的活性（單位：U/L），具體反應(yīng)體系與檢測過程如下：

1. 反應(yīng)體系設(shè)計(jì)

檢測試劑中包含 AST 的特異性底物（天冬氨酸和 α- 酮戊二酸）、輔酶（磷酸吡哆醛，激活 AST 活性）、指示酶（蘋果酸脫氫酶 MDH 和乳酸脫氫酶 LDH，部分試劑僅用 MDH）、還原型輔酶 Ⅰ（NADH）及緩沖液（維持反應(yīng)體系 pH 在 7.3-7.8 的適宜范圍）。其中，天冬氨酸和 α- 酮戊二酸是 AST 催化反應(yīng)的直接底物，NADH 的吸光度變化是檢測的核心信號(hào)來源。

2. 反應(yīng)過程

第一步：AST 催化反應(yīng)：樣本中的 AST 催化底物天冬氨酸與 α- 酮戊二酸發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，生成草酰乙酸和谷氨酸；

第二步：指示酶反應(yīng)：生成的草酰乙酸在蘋果酸脫氫酶（MDH）的催化下，與還原型輔酶 Ⅰ（NADH）反應(yīng)，生成蘋果酸和氧化型輔酶 Ⅰ（NAD?），反應(yīng)式為：

草酰乙酸 + NADH + H? →[MDH] 蘋果酸 + NAD?

第三步：信號(hào)檢測與活性計(jì)算：還原型輔酶 Ⅰ（NADH）在特定波長（340nm）下具有較強(qiáng)的吸光度，而氧化型輔酶 Ⅰ（NAD?）在此波長下吸光度極低。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NADH 不斷被消耗，樣本在 340nm 處的吸光度會(huì)隨時(shí)間線性下降，吸光度下降速率與樣本中 AST 的活性呈正比。全自動(dòng)生化儀通過連續(xù)監(jiān)測（通常監(jiān)測 3-5 分鐘）吸光度下降速率（ΔA/min），結(jié)合 NADH 的摩爾吸光系數(shù)、反應(yīng)體系體積等參數(shù)，根據(jù)公式自動(dòng)計(jì)算出樣本中 AST 的活性（U/L）—— 吸光度下降速率越快，說明樣本中 AST 活性越高。

為進(jìn)一步減少干擾，部分檢測試劑中還會(huì)添加抑制劑（如 EDTA，抑制樣本中金屬離子對(duì)酶活性的影響）、抗氧化劑（如抗壞血酸氧化酶，清除維生素 C 對(duì) NADH 吸光度的干擾），確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（二）檢測優(yōu)勢(shì)

茁彩生物采用全自動(dòng)生化儀檢測 AST 活性，相比傳統(tǒng)手工檢測（如比色法）或半自動(dòng)化儀器，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1. 檢測準(zhǔn)確性高，結(jié)果可靠

特異性強(qiáng)：連續(xù)監(jiān)測法使用天冬氨酸和 α- 酮戊二酸作為特異性底物，僅 AST 能高效催化其氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，有效排除樣本中乳酸脫氫酶（LDH）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、膽紅素、維生素 C 等干擾物質(zhì)的影響；試劑中添加的抑制劑和抗氧化劑進(jìn)一步降低了干擾風(fēng)險(xiǎn)，避免假陽性或假陰性結(jié)果；

精準(zhǔn)度高：全自動(dòng)生化儀配備高精度的光學(xué)系統(tǒng)（如全息光柵分光光度計(jì)）和溫度控制系統(tǒng)（反應(yīng)溫度恒定在 37℃，波動(dòng)范圍 ±0.1℃），可精準(zhǔn)監(jiān)測 340nm 處的吸光度變化，最小檢測誤差≤1%；同時(shí)，儀器支持多點(diǎn)校準(zhǔn)（通常設(shè)置 5-7 個(gè)濃度點(diǎn)的 AST 標(biāo)準(zhǔn)品），確保檢測結(jié)果在寬線性范圍內(nèi)（通常為 5-1000U/L）的準(zhǔn)確性，即使對(duì)于急性重癥肝炎或心肌梗死患者的高活性樣本（AST＞800U/L），也無需稀釋即可直接檢測；

質(zhì)量控制嚴(yán)格：茁彩生物建立了完善的質(zhì)量控制體系，每日檢測前使用國際標(biāo)準(zhǔn)品（如 WHO 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或 Sigma 公司的 AST 標(biāo)準(zhǔn)品）校準(zhǔn)儀器，檢測過程中插入高、中、低三個(gè)濃度的質(zhì)控品（覆蓋臨床常見范圍，如低濃度 20U/L、中濃度 50U/L、高濃度 300U/L），實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測結(jié)果的穩(wěn)定性；每月還會(huì)參與全國臨床檢驗(yàn)中心的室間質(zhì)評(píng)，確保檢測結(jié)果與全國主流實(shí)驗(yàn)室的一致性，為醫(yī)生診斷肝臟疾病、心肌損傷提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。

2. 檢測速度快，滿足批量需求

自動(dòng)化流水線操作：全自動(dòng)生化儀可實(shí)現(xiàn)樣本的 “一鍵式" 處理 —— 操作人員只需將待檢測的血清樣本加載到樣本架上，設(shè)置檢測項(xiàng)目后，儀器自動(dòng)完成樣本吸取、試劑添加、反應(yīng)孵育、吸光度監(jiān)測、結(jié)果計(jì)算及報(bào)告生成，無需人工干預(yù)；

高效處理能力：單臺(tái)儀器每小時(shí)可處理 300-600 個(gè)樣本，單個(gè)樣本的檢測時(shí)間僅需 3-5 分鐘，遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)手工檢測（手工檢測單個(gè)樣本需 20-30 分鐘）；對(duì)于醫(yī)院肝病科、心內(nèi)科（大量肝臟疾病或心血管疾病患者樣本）、體檢中心（批量篩查肝功能）等場景，能夠快速完成檢測任務(wù)，大幅縮短報(bào)告出具時(shí)間；

3. 操作簡便，降低人為誤差

標(biāo)準(zhǔn)化操作流程：儀器內(nèi)置成熟的檢測程序（已預(yù)設(shè)連續(xù)監(jiān)測法的反應(yīng)參數(shù)，如反應(yīng)時(shí)間、溫度、試劑添加量、波長選擇），操作人員無需手動(dòng)配制復(fù)雜試劑（試劑為商品化的即用型液體試劑，包含底物、輔酶、指示酶等所有成分）或調(diào)整反應(yīng)條件，僅需進(jìn)行樣本加載和參數(shù)確認(rèn)，大幅降低操作復(fù)雜度；

智能誤差控制：儀器具備多種異常預(yù)警功能，如樣本量不足、試劑過期、樣本溶血 / 脂血 / 黃疸（會(huì)影響 340nm 處吸光度檢測）、反應(yīng)溫度異常等情況，會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)出警報(bào)并提示原因，操作人員可及時(shí)處理（如重新采集樣本、更換試劑），避免因操作失誤或樣本問題導(dǎo)致的檢測誤差；

人員依賴度低：即使是非專業(yè)檢驗(yàn)人員，經(jīng)過 1 小時(shí)的簡單培訓(xùn)（掌握樣本加載、儀器啟動(dòng)、結(jié)果查看及常見警報(bào)處理），也能熟練使用儀器，確保不同操作人員、不同檢測批次的結(jié)果一致性，尤其適合基層醫(yī)院、體檢中心等場景的批量檢測需求。

此外，全自動(dòng)生化儀可同時(shí)開展多個(gè)肝功能或心肌損傷相關(guān)指標(biāo)檢測（如同時(shí)檢測 AST、ALT、膽紅素、白蛋白、肌鈣蛋白等），形成 “肝功能全套套餐" 或 “心肌損傷篩查套餐"，為客戶提供一站式檢測服務(wù)。例如，同時(shí)檢測 AST 與 ALT，可全面評(píng)估肝細(xì)胞損傷程度；同時(shí)檢測 AST 與肌鈣蛋白，可快速鑒別肝臟疾病與心肌損傷，提高診斷的精準(zhǔn)性。

通過全自動(dòng)生化儀檢測谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）活性，茁彩生物能夠科研機(jī)構(gòu)等客戶提供高質(zhì)量的檢測服務(wù)。