半胱氨酸依賴的磷酸酶通過形成磷酸-半胱氨酸中間體來催化磷酸酯鍵的斷裂，具體過程如下(以磷酸化的酪氨酸去磷酸化過程為例，參見右圖)[1]

首先，酶活性位點上的自由的半胱氨酸親核基團進攻磷酸基團中的磷原子并成鍵;然后，連接磷酸基團與酪氨酸的P-O鍵接受位置合適的酸性氨基酸(如天冬氨酸)或水分子所提供的質子，發生質子化，從而形成磷酸-半胱氨酸中間體;這一中間體被另一個水分子所水解，酶的活性位點被釋放，可以繼續下一個去磷酸化反應。

金屬磷酸酶的活性位點上結合了兩個催化所必需的金屬離子。而對于這兩個金屬離子的性質的研究結果并不一致，因此到目前為止還沒有定論。現有的證據只能夠表明，這兩種金屬可以是鎂、錳、鐵、鋅的任意組合，并且兩個金屬離子之間通過一個氫氧根離子相連。目前認為這一氫氧根離子參與了對磷的親核攻擊。

根據所催化的底物特異性，磷酸酶可以被細分為如下五種。

類別 例子 底物

酪氨酸特異性磷酸酶 PTP1B 磷酸化酪氨酸

絲氨酸/蘇氨酸特異性磷酸酶 PP2C 磷酸化絲氨酸/蘇氨酸

雙特異性磷酸酶 VHR 磷酸化酪氨酸/絲氨酸/蘇氨酸

組氨酸磷酸酶 PHP 磷酸化組氨酸

脂類磷酸酶 PTEN 磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸(Phosphatidyl-Inositol-3,4,5-Triphosphate)

磷酸酶與激酶或磷酸化酶的磷酸化作用正相反。磷酸化可以使一個酶被激活或失活(如，激酶信號通路[7] )，也可以使一個蛋白-蛋白間相互作用發生(如SH3結構域);因此，磷酸酶是許多信號轉導通路控制磷酸化所必需的。值得一提的是，磷酸化或去磷酸化并不一定對應著酶的激活或抑制，而且一些酶有多個磷酸化位點參與激活或抑制的調控。例如，周期素依賴性激酶(CDK)有多個能夠被磷酸化的特定氨基酸殘基，而激活或抑制對應不同殘基的磷酸化。磷酸之所以對于信號傳導很重要，其原因在于它能夠對其所結合的蛋白的行動進行調控;而除去磷酸，則是一種反向作用(如果磷酸化是激活作用，則去磷酸化就是抑制作用)，磷酸酶就在這里扮演了重要的角色。

磷酸酶可以被分為兩類:半胱氨酸依賴的磷酸酶和金屬磷酸酶(其活性依賴位于活性位點上的金屬離子)。

堿性磷酸酶是成骨細胞的一種外酶，它的表達活性是成骨細胞分化的一個明顯特征。堿性磷酸酶在機體中的 主要生理功能是在成骨過程中水解磷酸酯，為羥基磷灰石的沉積提供必要的磷酸，同時水解焦磷酸鹽，解除其對骨鹽形成的抑制作用，有利于成骨作用。

正常范圍

成人40～110U/L；

兒童 （小于10歲）350U/L。

檢查介紹

堿性磷酸酶（ALP或AKP）是一種磷酸單酯酶，血清中ALP來源于不同的組織（肝、骨、腎、小腸、胎盤等），主要以游離形式存在，極少量與脂蛋白和免疫球蛋白結合。正常情況下，體內ALP是來源于肝（肝ALP）和骨（骨ALP ）各半。

臨床意義

某些病理原因（如各種肝、骨等疾病）和生理性原因（如兒童生長發育期、妊娠2個月后等）均可引起血清ALP水平改變，臨床主要為肝膽和骨骼疾病所引起。

代謝異常原因

堿性磷酸酶主要用于阻塞性黃疸、肝癌、膽汁淤積性肝炎等的檢查，阻塞性黃疸、原發性肝癌、繼發性肝癌、膽汁淤積性肝炎都會使堿性磷酸酶偏高。

膽道排泄異常

堿性磷酸酶是需要經過肝臟，然后由膽汁排出，當排泄過程中出現異常，那就會引起堿性磷酸酶偏高。

骨骼組織原因

由于骨組織中此酶亦很活躍。因此，孕婦、骨折愈合期、骨軟化癥。佝僂病、骨細胞癌、骨質疏松等血清堿性磷酸 酶會升高。

增高：

肝膽疾病：血清總ALP病理性升高，機會60%是由肝臟和膽道疾病引起的。ALP是膽汁淤積性疾病的敏感指標。

（1）肝外膽管阻塞：早期ALP即升高，臨床常見：1.胰頭癌、膽管癌等惡性梗阻。ALP顯著增高。2.膽道結石和炎癥所致良性梗阻，其增高程度低于惡性梗阻。3.膽囊炎、膽石癥、硬化性膽管炎時，ALP可升高。

（2）肝內膽汁淤積：膽汁淤積性肝炎及藥物和乙醇引起的肝內膽汁淤積，ALP增高程度往往低于肝外惡性膽道梗阻。

（3）肝內占位性病變：原發性肝細胞癌時ALP升高比轉氨酶升高明顯；轉移性肝細胞癌時可出現大分子量的ALP。

（4）病毒性肝炎、肝硬化等肝實質性病變：如無膽管系統阻塞和膽汁淤積，ALP一般正常或輕微增高。如果同時有膽管淤積和膽汁淤積發生，則黃疸的同時有ALP明顯升高。

其他腫瘤如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、骨細胞瘤、骨肉瘤等，堿性磷酸酶增高時，提示可能有肝臟轉移。

變形性骨炎、成骨細胞癌、佝僂病、骨軟化、甲狀腺及甲狀旁腺功能亢進、腎小管性酸中毒、遺傳性磷酸酶過多癥

很多藥物可使堿性磷酸酶增高，如巴比妥類、抗生素（紅霉素、慶大霉素、氯霉素、卡那霉素、氨芐青霉素等）。

減低：常見于重癥慢性腎炎、乳糜瀉、貧血、惡病質、兒童甲狀腺功能不全或減退、維生素C缺乏癥壞血病）。營養不良、呆小癥、遺傳性低磷酸酶血癥。

堿性磷酸酶偏低

兒童ALP活性降低會影響骨骼發育，甚至骨骼發育停止，成為臨床上的呆小癥、軟骨發育不全及惡質病；婦女中以老年婦女ALP活性降低者為多見，可能與老年婦女絕經后雌激素分泌減少，影響骨質的再吸收，骨質疏松使血清ALP活性低下有關。綜上所述，血清ALP活性降低主要見于重癥慢性腎炎并伴有腎衰、營養不良和甲狀腺功能不全、鎂缺乏、乳糜瀉、嚴重貧血等。還有一種遺傳性低ALP癥，此種嬰兒血清ALP缺乏，成骨細胞中也缺乏此酶，引起骨中的礦物質嚴重缺乏，易發生骨折。

當肝臟受到損傷或者障礙時經淋巴道和肝竇進入血液，同時由于肝內膽道膽汁排泄障礙，反流入血而引起血清堿性磷酸酶明顯升高。

堿性磷酸酶偏高的原因可以分為生理性原因和病理性原因，具體討論如下：

1、生理性原因 兒童骨骼發育期、孕婦、骨折愈合期，這些情況下骨組織中的堿性磷酸酶很活躍，所以檢測時值會偏高。

2、病理性原因 當人體患有阻塞性黃疸、原發性肝癌、繼發性肝癌、膽汁淤積性肝炎等時，肝細胞過度制造ALP，經淋巴道和肝竇進入血液，同時由于膽汁排泄障礙，反流入血，引起血清中的堿性磷酸酶偏高。

3、骨骼有病時，例如佝僂病、骨上腫瘤、軟骨病等。

4、其他不是很常見的疾病，例如腎病、嚴重性貧血、甲狀腺機能不全、白血病等。

-抗堿性磷酸酶復合物制備技術

Mason等(1978)，用堿性磷酸酶代替過氧化物酶，建立了堿性磷酸酶-抗堿性磷酸酶復合物(APAAP)橋聯酶標技術。但以AP作為抗原用常規免疫方法制備的抗血清，很難達到APAPP橋聯酶標技術的質量要求，在一定程度上限制了此項技術的推廣使用。楊志剛等(1989)利用抗AP的McAb建立了一種制備APAAP復合物的簡便方法。只需將AP和抗AP的McAb以適當比例混合，4℃結合過夜即可使用。采用改良的ELISA方法檢測APAAP復合中AP的最適含量。具體方法是:用羊抗鼠Ig包被微量滴定板;加入一定量的抗APMcAb;分別加入不同量的AP作用后經過洗滌;加底物顯色，測定光密度值(OD)。在一定范圍內，APAAP復合物溶液中AP含量增加的同時，相應的OD值也隨之增大;當AP增加到一定量時(約6~8mg/mL)、OD值保持穩定。