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本次就基質(zhì)和基質(zhì)效應(yīng)的Rej觀點(diǎn)做介紹。

Dr Robert Rej是中國檢驗界的好朋友。他多次來中國進(jìn)行交流，學(xué)術(shù)淵博，為人和善。時間過得真快，基質(zhì)和基質(zhì)效應(yīng)這兩個詞語，在我國臨床實驗室領(lǐng)域中，已經(jīng)很熟悉了。有人說，這是美國CLSI的EP-14文件中介紹的。應(yīng)該從它那里開始。但是，可能大家都不知道，提出建議使用基質(zhì)和基質(zhì)效應(yīng)的這位人物是美國紐約州衛(wèi)生廳的Dr Robert Rej。Rej博士一直在臨床實驗室工作，是紐約州臨床實驗室的檢測質(zhì)量評估的負(fù)責(zé)人。長期來，他極其關(guān)注實驗室酶分析物酶活力檢測質(zhì)量。他注意到紐約州內(nèi)的臨床實驗室，在檢測幾個常見的酶檢測結(jié)果中，尤其是檢測酶方法太多，嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的一致。在上世紀(jì)70年代，美國的自動化也剛剛開始。還有很多手動操作的檢測方法。因此使檢測結(jié)果一致，非常困難。他曾經(jīng)設(shè)想，有一個酶的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。讓所有實驗室都以這個酶標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，可以使檢測結(jié)果一致。市場上為了適應(yīng)實驗室需求，研制和供應(yīng)加工的冷凍干燥血清。這是為實驗室開展質(zhì)量控制用的。需要定值血清，由廠商請實驗室定值。

Dr Rej想到，既然這是穩(wěn)定血清，其中也有幾個常見的酶活力的項目。何不就使用這樣的穩(wěn)定血清，讓大家以這個定值控制品的酶靶值為準(zhǔn)，校正實驗室檢測結(jié)果。是否可以使紐約州實驗室酶檢測結(jié)果一致？多次調(diào)查，他很快發(fā)現(xiàn)行不通。

以轉(zhuǎn)氨酶為例。上世紀(jì)80年代初，紐約州實驗室大多使用手工方法檢測的是Reitman-Frankel比色法，以及Karmen速率法等。原先這兩個方法調(diào)查結(jié)果的比值比較接近。但是，使用了有靶值的控制品校正后，這兩個方法的結(jié)果比值變了！較原先比值要大！什么原因？

轉(zhuǎn)氨酶的情況，非常說明問題。1956年，Karmen發(fā)明了速率方法進(jìn)行轉(zhuǎn)氨酶活力檢測。這個速率法的原理大家現(xiàn)在很熟悉。以ALT為例。這是以丙氨酸和α酮戊二酸為酶反應(yīng)底物。血清中的轉(zhuǎn)氨酶反應(yīng)產(chǎn)生了丙酮酸。然后在試劑中乳酸脫氫酶和還原輔酶I的存在下，將丙酮酸還原成為乳酸，同時氧化了還原輔酶I為輔酶I。由于還原輔酶I在340nm下有強(qiáng)烈的光吸收，隨著乳酸產(chǎn)生，也同時消耗了等摩爾的還原輔酶I，使340nm下的光吸收下降的速率與丙酮酸產(chǎn)生速率相等。由此，建立了的紫外分光光度法。在手工操作時代，實驗室沒有高級紫外分光光度計。而且速率法的試劑成本很高。因此絕大部分實驗室需要可以操作檢測的比色方法。以轉(zhuǎn)氨酶反應(yīng)產(chǎn)生的丙酮酸，與2,4二硝基苯肼反應(yīng)，產(chǎn)生苯腙；然后在強(qiáng)堿性下呈棕黃色進(jìn)行比色測定。這是實驗室可以接受的方法。但是底物中的多余α-酮戊二酸也會與苯肼發(fā)生相似反應(yīng)，也成為棕黃色。產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。所以，為了形成實驗室可以使用的方法，發(fā)明者費(fèi)盡心思，在降低底物濃度、限制苯肼用量等條件下，終于產(chǎn)生了比色方法。

在這樣的檢測方法下，產(chǎn)生的丙酮酸顯色，無法真實反映轉(zhuǎn)氨酶活力。Reitman-Frankel決定，不直接使用丙酮酸含量計算酶活力。而是以一組新鮮血清為中間傳遞手。使用Karmen速率法，確定各個血清內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶的活力，以Karmen單位表示為X；同時這些血清在比色測定法上，按照Reitman-Frankel方法進(jìn)行檢測，以指定比色計上閱讀得到的吸光度為Y。將許多血清得到的酶活力Karmen單位，與比色法的吸光度，繪制在坐標(biāo)紙上。按照實驗點(diǎn)的軌跡繪制出Karmen單位與比色法吸光度關(guān)系的曲線。這就是聞名的“Reitman-Frankel賴氏法”。這樣的顯色曲線，又經(jīng)反復(fù)實驗，確定了標(biāo)準(zhǔn)丙酮酸替代血清，參與顯色反應(yīng)得到的吸光度與相應(yīng)酶活力反應(yīng)吸光度一致。由此得到了“丙酮酸顯色標(biāo)準(zhǔn)曲線”。

因此，如果有臨床實驗室直接使用Karmen速率法檢測血清內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶的活力，在一定范圍內(nèi)，它們的檢測結(jié)果應(yīng)該與“賴氏法”的比色方法得到的酶活力結(jié)果相仿！不會有很大差距。注意，這是使用“賴氏法”檢測新鮮人血清，得到的酶活力結(jié)果在一定范圍和條件下，與Karmen速率法酶活力結(jié)果等當(dāng)。

可是，出現(xiàn)了穩(wěn)定的控制品后，控制品生產(chǎn)廠商為了迎合實驗室需要，請使用Karmen速率法的實驗室、和使用比色法的實驗室，分別為控制品定值。滿以為沒有問題。作為質(zhì)量控制，應(yīng)該是可以的。但是將這樣確定的靶值作為實驗室校正他們檢測病人樣品結(jié)果，出大問題了！因為，控制品不是天然的人血清，它們的基質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了巨大改變，它們的定值不能代表天然血清會出現(xiàn)的結(jié)果！

這個現(xiàn)實，讓Dr Rej知道加工處理過的控制品，不可替代天然血清！什么原因？Dr Rej的團(tuán)隊經(jīng)過研究和實驗，終于體會出，原來穩(wěn)定控制品與天然血清間的基質(zhì)發(fā)生了變化！引起了基質(zhì)影響（Matrix effect）（現(xiàn)在我將它說成是基質(zhì)效應(yīng)）！Dr Rej的認(rèn)識是一步步走過來的。非常不容易！

基質(zhì)（Matrix）來自拉丁語的mater和希臘的μητηρ[meter]，為母親（mother）或子宮（womb），是口語表示周圍物質(zhì)。已經(jīng)較早地定義基質(zhì)（matrix），作為“物質(zhì)的主要成分”和考慮的血清，特定的血清蛋白（如白蛋白）、和合成的物質(zhì)（如聚丙烯吡咯烷酮）等作為基質(zhì)。這與美國檢測和物質(zhì)定義協(xié)會完全一致:“某樣品內(nèi)主要的元素或樣品中的元素�！保ㄗ⒁猓�這是Rej上世紀(jì)90年代的認(rèn)識�。┑�是，基質(zhì)較通用的定義，這里被考慮為“完整的周圍或環(huán)境，某分析物和所有化合物（除了分析物之外）或?qū)傩源嬖诘脑摥h(huán)境中�！彼�以，若按上定義“基質(zhì)效應(yīng)”是由任何的、或所有的標(biāo)本中其他成分引入的誤差，必須被考慮為是一個干擾。詞語基質(zhì)干擾也被用于分析化學(xué)。那么，何時一個分析誤差是因基質(zhì)效應(yīng)所致，還是干擾所致？“基質(zhì)效應(yīng)”通常將干擾歸因于標(biāo)本的主要或大部分成分，與我們原先嚴(yán)密的定義一致。例如，血清或牛奶蛋白對鈣分析的干擾會通常以詞語“基質(zhì)效應(yīng)”表示，而鈣分析因鎂的濃度的影響，則更通常被考慮是鎂的干擾，盡管鎂也是“基質(zhì)”的一部分。標(biāo)準(zhǔn)條件的程序會被用來排除“基質(zhì)效應(yīng)”。

基質(zhì)干擾是因物理化學(xué)性質(zhì)（粘度、表面張力、真空壓力、Donnan-相對的作用），而不是因較特異的化學(xué)干擾。“基質(zhì)效應(yīng)”經(jīng)常被敘述為因生物標(biāo)本中未知的或為不確定的物質(zhì)或因子的干擾。Buttner在他對干擾的完整綜述中，敘述了這個觀察。事實上，國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）定義它為：“不可被確定的干擾，可使用詞語‘效應(yīng)’的情況。這樣，基質(zhì)效應(yīng)是一個復(fù)合的干擾，因所有伴隨物所致�！�

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