精氨酸酶是参与鸟氨酸循环的重要酶之一，分子量为140kD，能水解精氨酸产生鸟氨酸和尿素。【精氨酸酶的生理功能】在体内，这种酶的含量在肝脏中最高，其次是肾脏、心脏、脾脏和骨骼肌。精氨酸酶主要存在于肝脏的细胞核和微粒体中。

【精氨酸酶的生理功能】血清中精氨酸酶的含量很小，而红细胞和白细胞中精氨酸酶的含量分别是相同体积血清的200倍和10000倍，因此应绝对避免溶血或白细胞，以免测定结果过高。

比色法为0 ~ 6.5u/l。

精氨酸是一种含阳离子的基本半必需氨基酸，参与机体的各种生理过程，可通过外源性食物被机体摄取或通过内源性途径自行合成。精氨酸在体内有多种代谢途径，【精氨酸酶的生理功能】包括：1)精氨酸脱羧酶分解为二氧化碳和精胺，其中精胺是一氧化氮合酶同工酶的弱竞争性抑制剂，通过诱导多胺生物合成的限速酶——酶抗性蛋白的合成，调节细胞内一氧化氮合成，抑制鸟氨酸脱羧酶活性，其活性和多胺水平在细胞增殖中起关键作用；2)在精氨酸-甘氨酸脒基转移酶的作用下，与甘氨酸反应生成肌酸和鸟氨酸，其中肌酸被释放到血液循环中，转运到骨骼肌和神经，然后磷酸化生成磷酸肌酸，【精氨酸酶的生理功能】磷酸肌酸是肌肉三磷酸腺苷的主要来源，而鸟氨酸是合成多胺的前体；3)通过精氨酸酶催化分解成尿素和鸟氨酸；4)瓜氨酸和一氧化氮在有氧条件下由一氧化氮合酶催化产生，其中一氧化氮是细胞内、细胞间和神经递质作用的信使分子和效应分子，在血液循环系统中起重要作用。精氨酸酶和一氧化氮合酶是精氨酸代谢的两种关键酶，它们的平衡对心血管疾病有重要影响。

精氨酸酶是一种双核含锰金属酶，有两种亚型：型和型。它们的氨基酸序列约60%同源，主要区别在于它们的组织分布、亚细胞定位和免疫反应性。精氨酸酶在肝脏中高表达，可将精氨酸代谢为鸟氨酸和尿素，进而参与尿素循环，在体内氨解毒中发挥重要作用。精氨酸酶是一种线粒体酶，在包括肠、肾、脑、内皮、乳腺和巨噬细胞在内的许多组织中表达不良。

精氨酸可以分解成鸟氨酸，【精氨酸酶的生理功能】鸟氨酸进一步代谢成多胺，如腐胺、精胺和亚精胺，以及脯氨酸。多胺是细胞增殖和分化的重要成分，在促进细胞增殖中发挥重要作用，而脯氨酸可以促进胶原蛋白的产生和伤口愈合。发现精氨酸酶存在于血管系统中，如精氨酸酶在血管平滑肌细胞中的选择性表达，以及精氨酸酶和精氨酸酶在许多血管内皮细胞中的表达。在哺乳动物中，虽然一氧化氮合酶对左旋精氨酸(Km=2 ~ 20molL-1)的亲和力远高于精氨酸酶(Km=2 ~ 20 mmolL-1)，但精氨酸酶的最大活性是一氧化氮合酶的1000倍以上，因此精氨酸酶可以在生理浓度【精氨酸酶的生理功能】下与一氧化氮合酶竞争左旋精氨酸，从而影响精氨酸/一氧化氮途径中的一氧化氮。胰岛素/一氧化氮途径的两个产物——羟精氨酸和一氧化氮通过不同的机制干扰细胞生长，即分别通过抑制精氨酸酶和鸟氨酸脱羧酶来抑制细胞增殖，一氧化氮对鸟氨酸脱羧酶的抑制作用与降钙素基因相关肽无关。正常情况下，精氨酸酶和一氧化氮合酶处于动态平衡，但在许多疾病状态下，精氨酸酶含量增加，打破了二者之间的平衡，减少了一氧化氮的合成，导致内皮功能异常。

发现精氨酸酶的上调对血管功能有很大影响，是血管功能障碍的原因之一。然而，其上调机制仍不清楚，这可能包括各种调解人的参与。半胱氨酸铁激活精氨酸酶是剂量依赖性的，并伴有羟基自由基的形成。有趣的是，当水杨酸衍生物和超氧化物歧化酶被用来抑制羟基的形成时，精氨酸酶的活性也相应地被抑制，这表明羟基自由基可能参与了精氨酸酶的活化。

【精氨酸酶的生理功能】细胞因子如白细胞介素-4和白细胞介素-13可上调精氨酸酶的表达，外源性精氨酸可恢复白细胞介素-4处理的巨噬细胞产生一氧化氮的能力。H2O2也可上调精氨酸酶的表达，从而抑制一氧化氮介导的内皮依赖性冠状动脉扩张。目前，关于调节血管细胞精氨酸酶表达的信号通路的研究很少。

1)精氨酸酶水平上调和内皮细胞功能障碍

血管内皮细胞中的一氧化氮合酶作用于l-精氨酸，释放一氧化氮，从而激活鸟苷环化酶产生降钙素基因相关肽，进而引起平滑肌细胞舒张和血管舒张。一氧化氮的释放在维持血管稳定状态中起着关键作用。当身体受到压力或刺激时，一氧化氮会被释放出来，这可以改善局部血流量，并通过放松血管来防止血小板聚集。因此，抑制一氧化氮的释放将导致血管内皮细胞功能障碍。

【精氨酸酶的生理功能】精氨酸酶在生理条件下在内皮细胞中适度表达，但脂多糖和肿瘤坏死因子-在病理条件下都能刺激精氨酸酶活性的增加。精氨酸酶的过度表达会抑制一氧化氮的合成，进而损害内皮功能并导致血管内皮功能障碍。在动物自发性高血压模型、高盐饮食诱导的Dahl大鼠高血压模型和盐皮质激素-盐高血压大鼠模型中，发现血管内皮精氨酸酶活性和表达增加，精氨酸酶水平的上调促进了血压的升高，同时也导致了精氨酸酶表达的紊乱，二者相互关联，促进了内皮功能的紊乱。

此外，高血糖水平还会导致精氨酸酶活性增加，从而促进肥胖和糖尿病患者的内皮功能障碍。

2.精氨酸酶水平上调与平滑肌细胞功能障碍

发现在增殖的血管平滑肌细胞中精氨酸酶的表达和多胺合成增加。抑制精氨酸酶活性可以减少多胺的产生，抑制平滑肌细胞的生长。此外，已经证实一氧化氮抑制平滑肌细胞的生长，因此可以认为精氨酸酶活性的增加导致一氧化氮产生的减少，从而限制了一氧化氮对平滑肌细胞生长的抑制作用。研究表明，绝经前妇女子宫内膜异常增生与内皮细胞和平滑肌细胞中精氨酸酶活性增加以及两种精氨酸酶亚型表达增加有关。另一项研究表明，大鼠血管损伤后，精氨酸酶表达增加，导致新生内膜形成，平滑肌细胞中多胺水平增加，因此精氨酸酶可能促进血管重塑。

3.精氨酸酶水平上调与其他疾病

最近的研究发现，精氨酸酶水平的增加不仅影响血管内皮细胞和平滑肌细胞的功能，而且还影响许多疾病，包括哮喘、肾小球肾炎、银屑病、关节炎等。与精氨酸酶的上调有关，精氨酸酶的上调导致一氧化氮合成的减少。发现肺囊性纤维化患者痰液中精氨酸酶活性升高，肺功能和呼出气中一氧化氮含量与精氨酸酶活性呈负相关。在糖尿病性勃起功能障碍患者的阴茎海绵体中，精氨酸酶的蛋白水平、基因表达和酶活性增加，而精氨酸酶的蛋白水平和基因表达无明显变化。因此，糖尿病患者阴茎海绵体精氨酸酶表达增加可能促进勃起功能障碍的发生。精氨酸酶活性的增加减少了精氨酸/一氧化氮途径中的一氧化氮合成，这可以通过选择性作用于精氨酸酶的抑制剂来逆转[32]。

由于精氨酸酶位于细胞的颗粒成分中，很难从肝细胞中逃逸出来，只有当肝细胞受到严重损伤时，精氨酸酶才会明显增加。因此，ser的确定

引起血清精氨酸酶升高的常见疾病包括：

1.在肝胆疾病引起的急性肝炎中，大多数患者的精氨酸酶活性升高，与AST基本平行，在黄疸期最高，但持续时间较短。肝硬化患者精氨酸酶活性的升高低于急性肝炎患者，但阳性率高于谷草转氨酶。各种原因引起的肝癌、脂肪肝和肝性脑病患者血清精氨酸酶活性也升高。这种酶在患有其他肝病或梗塞性黄疸的患者中不会增加。

2.心血管疾病所致心肌梗死患者血清精氨酸酶活性比参考值上限提高了5 ~ 6倍。变化过程是血清在发病后4 ~ 6小时开始升高，30 ~ 72小时达到高峰，1周内恢复。此外，在一些病毒性心肌炎和风湿热患者中，血清精氨酸酶活性也增加。精氨酸酶与CK、谷草转氨酶和乳酸脱氢酶联合检测可提高心肌梗死诊断的敏感性。

3.患有其他疾病(如伤寒、巨幼细胞性贫血、地中海贫血和恶性高热)的儿童血清精氨酸酶活性有时会升高。

可以在各种疾病模型中观察到精氨酸酶表达和/或活性的增加。精氨酸酶与一氧化氮合酶竞争底物左旋精氨酸，后者抑制血管内皮、平滑肌细胞和其他病理组织中一氧化氮的合成，导致其功能障碍。抑制精氨酸酶活性和/或下调其表达可恢复一氧化氮合成。因此，将精氨酸酶作为治疗相关疾病的新靶点来开发新药是一个新的研究方向。有三种方法可以改善组织中一氧化氮的供应：1)补充底物左旋精氨酸；2)抑制精氨酸酶的活性；3)反义寡核苷酸抑制精氨酸酶的表达。目前，相关新药的开发主要集中在精氨酸酶抑制剂上。首先，从葵花籽中分离纯化精氨酸酶抑制剂。近年来，-二氟甲基鸟氨酸、N-羟基-nor-L-精氨酸(nor-NOHA)和2(S)-氨基-6-硼己酸[2(S)-阿明被开发出来。其中，nor-NOHA是精氨酸酶的常用抑制剂之一，其类似物N-羟基-L-精氨酸(NOHA)是一氧化氮合酶催化L-精氨酸生成L-瓜氨酸和一氧化氮的中间产物，后者是精氨酸酶的竞争性抑制剂。ABH是最活跃的精氨酸酶抑制剂之一。

发现ABH对肛门括约肌精氨酸酶活性的抑制作用是NOHA的250倍。它们分别对型和型精氨酸酶具有高选择性。利用x射线衍射研究了NOHA、诺尔-NOHA、ABH及其类似物与精氨酸酶复合物的晶体结构，揭示了新的结合位点，为精氨酸酶双核锰位点的配位化学研究提供了新的方向

酸性酶抑制剂的发展提供了新的思路。然而，目前研究和开发的精氨酸酶抑制剂大多是非特异性抑制剂，只有精氨酸酶或的一个亚型在许多疾病中具有增加的活性或表达。因此，非特异性精氨酸酶抑制剂可能会带来一些副作用，迫切需要开发选择性的精氨酸酶亚型活性和表达抑制剂。

主要参考文献[1]临床肝病的实验诊断学

[2]精氨酸酶对血管功能的影响及相关药物的研发