髓过氧化物酶

髓过氧化物酶（Myeloperoxidase, MPO） 是一种含血红素的过氧化物酶（peroxidase），主要存在于中性粒细胞（neutrophils） 的嗜天青颗粒（azurophilic granules） 和单核细胞（monocytes） 的溶酶体（lysosomes） 中。它是先天免疫系统（innate immune system） 的关键效应分子之一，在宿主防御和炎症反应中扮演双重角色。

生物化学与结构

• 分类与编码：属于血红素过氧化物酶超家族，由人类 MPO基因 编码。

• 结构：成熟的MPO是一个约150 kDa的二聚体糖蛋白，每个单体含有一个紧密结合的铁原卟啉IX（ferriprotoporphyrin IX） 辅基（血红素）。其独特结构使其能催化强氧化性物质的生成。

功能与作用机制

MPO的核心功能是利用过氧化氢（H₂O₂） 和卤化物离子（halide ions，主要为氯离子Cl⁻） 产生强效的杀菌氧化剂。

1. 抗菌防御：MPO催化以下反应生成次氯酸（hypochlorous acid, HOCl）：
   H₂O₂ + Cl⁻ + H⁺ → HOCl + H₂O
   HOCl是家用漂白剂（次氯酸钠）的活性成分，具有极强的氧化性，能破坏细菌、真菌、病毒等病原体的细胞壁、蛋白质和核酸，是中性粒细胞吞噬病原体后的主要杀伤机制之一（即髓过氧化物酶系统）。

2. 氧化修饰：MPO及其产物（HOCl、酪氨酰自由基等）能氧化修饰多种生物分子，如：

   • 低密度脂蛋白（LDL）：生成氧化型低密度脂蛋白，后者在动脉粥样硬化（atherosclerosis） 发生中起关键作用。

   • 蛋白质和氨基酸：导致蛋白质功能丧失或产生新抗原。

   • DNA：可能造成基因损伤。

3. 炎症调节：MPO衍生的氧化剂可调节炎症信号通路、细胞凋亡和组织损伤。

临床意义

MPO的活性与多种生理病理过程密切相关，是重要的临床生物标志物。

A. 诊断标志物

1. 白血病分型：在急性髓系白血病（AML）的FAB分型中，MPO是髓系细胞（myeloid cells） 的特异性标志物。通过细胞化学染色（cytochemical staining） 或流式细胞术（flow cytometry） 检测MPO表达，是区分AML（通常阳性）与急性淋巴细胞白血病（ALL，阴性）的关键依据。

2. 抗中性粒细胞胞质抗体相关性血管炎（ANCA-associated vasculitis, AAV）：抗MPO抗体（anti-MPO antibodies） 是ANCA的主要靶抗原之一（另一主要靶抗原是蛋白酶3）。检测血清中的抗MPO抗体对于诊断显微镜下多血管炎（MPA）、肉芽肿性多血管炎（GPA） 及嗜酸性肉芽肿性多血管炎（EGPA） 具有高度特异性，并可用于疾病活动度监测和预后评估。

B. 疾病关联

1. 心血管疾病：

   • 动脉粥样硬化：MPO在动脉粥样硬化斑块中大量存在，通过氧化LDL、削弱高密度脂蛋白功能、促进斑块不稳定等机制，加速疾病进程。血浆MPO水平是预测冠心病患者未来心血管事件风险的独立危险因子。

   • 心力衰竭：MPO水平与心力衰竭严重程度和不良预后相关。

2. 炎症性疾病：在类风湿关节炎、多发性硬化、炎症性肠病等慢性炎症疾病中，MPO水平常升高，反映中性粒细胞活化和组织氧化应激状态。

3. 神经系统疾病：在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的脑组织中检测到MPO活性升高，提示其可能通过氧化损伤参与病理过程。

检测方法

1. 组织/细胞化学染色：用于白血病分型（如过氧化物酶染色）。

2. 酶联免疫吸附试验（ELISA）：定量检测血清或血浆中的MPO蛋白浓度或抗MPO抗体滴度。

3. 免疫组织化学（IHC）：用于组织中MPO的定位。

4. 流式细胞术：用于白血病免疫分型中检测细胞内的MPO抗原。

5. 活性测定：通过比色法或荧光法测定其酶活性。

研究现状与前景

MPO作为连接炎症与氧化应激的关键分子，持续是研究热点。当前研究主要集中在：

• 精准治疗：开发MPO特异性抑制剂，作为治疗动脉粥样硬化、心力衰竭、神经退行性疾病和血管炎的新策略。

• 生物标志物优化：探索MPO及其氧化产物（如氯酪氨酸）作为更精准的疾病风险预测和疗效评估标志物。

• 机制深入：阐明MPO在不同疾病微环境中的精确作用及其调控网络。

参考文献

1. Klebanoff, S. J. "Myeloperoxidase: friend and foe." Journal of Leukocyte Biology, vol. 77, no. 5, 2005, pp. 598–625.

2. Nicholls, S. J., & Hazen, S. L. "Myeloperoxidase and cardiovascular disease." Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, vol. 25, no. 6, 2005, pp. 1102–1111.

3. Nauseef, W. M. "Biological roles for the NOX family NADPH oxidases." Journal of Biological Chemistry, vol. 283, no. 25, 2008, pp. 16961–16965. (注：常与MPO系统协同作用)

4. 中华医学会血液学分会. 《中国急性髓系白血病诊疗指南（2022年版）》. 中华血液学杂志，2022, 43(8): 617-628.

5. 中华医学会风湿病学分会. 《抗中性粒细胞胞质抗体相关性血管炎诊断及治疗指南》. 中华风湿病学杂志，2022, 26(7): 421-432.

6. Davies, M. J., et al. "Myeloperoxidase-derived oxidation: mechanisms of biological damage and its prevention." Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, vol. 48, no. 1, 2011, pp. 8–19.