人心肌肌鈣蛋白在臨床應用中的研究進展

李　磊，劉路路，惠　崗，齊　超，王珺楠

(吉林大學第二醫院 心內科，吉林 長春130041)

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*通訊作者

人心肌肌鈣蛋白在臨床應用中的研究進展

李磊，劉路路，惠崗，齊超，王珺楠*

(吉林大學第二醫院 心內科，吉林 長春130041)

人心肌組織受到微小損傷時即可在血液中檢測到心肌肌鈣蛋白(cTn)，cTn具有特異性高、敏感性好的特點[1]。現有研究發現，cTn不僅是ACS的生物標志物，在非ACS心血管疾病甚至非心血管疾病中也有升高的情況。cTn檢測方法多種多樣，檢測標準化的問題亟待解決。

1.1cTn的生化特點

cTn存在于肌原纖維的細肌絲中，是由肌鈣蛋白I(TnI)、肌鈣蛋白T(TnT)和肌鈣蛋白C(TnC)組成的復合體，可調節心肌和骨骼肌的收縮與舒張。研究發現[2]：(1)TnC是Ca結合亞基，是復合體中唯一一個由單基因編碼的多肽，在心臟和骨骼肌中均有表達。(2)TnT是與原肌球蛋白結合的亞單位，由3個不同基因編碼：快骨骼肌肌鈣蛋白T(fsTnT)由TNNT3編碼，位于染色體11p15.5上；慢骨骼肌肌鈣蛋白T(ssTnT)由位于染色體19q13.4上的TNNT1編碼；心肌肌鈣蛋白T(cTnT)是由位于染色體1q32上的TNNT2編碼。正常情況下，cTnT只在成年人心肌中表達，然而在某些神經肌肉疾病中，cTnT也會在骨骼肌中表達。(3)TnI為抑制性亞單位，可抑制肌球蛋白與肌動蛋白結合，阻止肌肉收縮。包括24 kD的cTnI、20 kD的sTnI和ssTnI三種亞型。心肌型肌鈣蛋白I與骨骼肌型的氨基酸序列N段存在40%的差異，這種獨特的順序使之具有較高的心肌特異性。cTnI只在心肌中表達，正常或是病理狀態下的骨骼肌及其他組織均無表達。

1.2抗原性特點

cTnI的 N-端和C-端抗原性強，但易被蛋白酶水解，穩定性較差；肽段30-110區間穩定性較好，但抗原性不及N-端和C-端，且有研究發現此段部分片段會受cTnI自身抗體的干擾，其中30-69肽段輕微受自身抗體干擾，而70-109片段受自身抗體干擾較嚴重[3]。

2在心血管疾病診斷中的應用

近年來，cTn被廣泛應用于臨床急性心肌梗死的診斷中，被視為AMI的“金標準”。此外，cTn還被應用于[4]：(1)判定不穩定性心絞痛的預后。(2)對心梗面積的預測。(3)判定圍手術期心肌損傷。(4)心衰的進展。然而，隨著研究的進展，現發現在以下心血管疾病中也能檢測到肌鈣蛋白的升高。

2.1心律失常

李森林[5]曾報道兩例快速型心律失常導致肌鈣蛋白升高的案例。兩例患者既往均無心肌梗死病史，其中一例是突發室上速而急診入院，冠脈造影檢查提示:冠脈未見明顯狹窄，但輔助檢查血清cTnI已達 1.963 ng/ml。另一例為短陣室性心動過速致cTnI水平高達3.267 ng/ml。心動過速導致血清cTnI水平升高的原因可能為：①心動過速引起纖維拉長，造成微小心肌損傷②反復發作的心動過速導致心肌需氧量增加以及舒張期縮短導致心肌氧供不足等。此外，射頻消融后的患者肌鈣蛋白也有持續水平的升高，檢測多為弱陽性。Nikolao和Apostolos等[6]3年內收集了283例行起搏器置入患者的數據，即所有患者在行起搏器置入術前靜脈血cTnI水平正常，置入術后6 h再次測定cTnI水平，若血清cTnI水平升高，則重復取樣。數據分析后發現：置入術后，有167例患者cTnI水平升高，其中5例患者血清cTnI濃度遠遠超過心肌損傷時肌鈣蛋白最低值(cTnI>1.5 ng/ml)。cTnI升高的原因可能為：高頻消融、體外電轉直接損傷心肌，導致cTn的釋放。

2.2心尖球囊樣綜合征

心尖球囊樣綜合征即Tako-Tsubo心肌病(TC)，也被稱為應激性心肌病(SC)。好發于更年期后婦女，多由各種應激引起，臨床表現與急性心肌梗死酷似，同樣有肌鈣蛋白的升高，但多數患者冠脈造影無明顯狹窄；僅1.4%-10%的患者有冠脈痙攣[7]。Koracevic等[8]研究發現TC患者cTnT 濃度小于6 μg/L，cTnI 濃度低于15 μg /L。有學者曾報道一例心尖球囊樣綜合征的案例：患者突發胸悶、胸痛1天，加重6 h急診入院，cTnI高達4.85 ng/ml，其他輔助檢查亦提示該患為急性心肌梗死，但冠脈造影檢查未見超過30%的狹窄處[9]。TC患者血清cTnI升高原因可能為：1)各種應激導致冠狀動脈小血管的痙攣及微血管功能障礙，導致心肌細胞相對缺血、缺氧，細胞壞死，cTnI釋放。2)AMI早期再灌注與廣泛左室頓抑

2.3主動脈夾層

主動脈夾層(AD)是指各種原因導致主動脈內膜破裂，血管壁分層，形成真腔和假腔，主動脈壁變薄，遠端也往往灌注不良[10]。AD的兇險度遠高于ACS、腦梗塞及惡性腫瘤，48 h內死亡率可高達50%[11]。血清cTnI升高在主動脈夾層的患者中很常見，23.5%的AD患者cTnI水平會升高，而患者若伴有cTnI升高病死率往往要比cTnI正常的高出4倍[12]。cTnI升高原因可能為[13]：①隨著夾層剝離的進展，逐漸向近心端延伸，主動脈瓣膜發生水腫、撕裂、甚至移位，瓣環被動擴大，引發主動脈瓣相對關閉不全、冠脈開口狹窄甚至閉塞繼而導致冠狀動脈供血不足而導致心肌缺氧。②心肌微小梗死灶的出現。

2.4心包炎、心肌炎

心包炎是由經血道感染的病原微生物或其毒性代謝物引起的心包雙層囊狀結構發生的炎癥反應。心肌炎是指炎性病變局限性或彌漫性的累及到了心肌，甚至累及間質、血管或心內膜。血清cTn水平升高的現象在急性心包炎心肌炎患者中并不少見，對兒童而言，cTn濃度超過2 ng/ml才能診斷心肌炎。雖然，其濃度的高低在成人中可預測ACS程度，但對于年輕患者，其水平的高低不能提示預后[14,15]。Sergio等[16]用了10年時間對105例急性心包炎患者(心梗后心包炎患者及腫瘤性心包炎患者除外)進行研究，觀察項目包括：心電圖、心臟彩超及血液學檢測等。結果顯示：105例患者中，64例患者即60.9%的患者血清cTnT水平升高。 Sharma等[17]曾報道案例：1名12歲男孩因持續胸骨后疼痛伴惡心、嘔吐，寒戰急診入院。體檢:胸壁無壓痛，未聞及心臟雜音；實驗室檢查：血常規、血沉、電解質、腎功等均未見異常；胸片、心彩亦未見異常；12導心電圖可見下側壁ST段抬高，且血清cTn已高達6.6 ng/ml；8 h后檢測肌酸激酶濃度1356 u/L，24 h后檢測cTn達24 ng/ml。心包炎心肌炎患者cTn升高的病理生理機制可能為：病毒感染累及心肌，引發冠脈痙攣，心肌細胞因缺血缺氧而壞死。

3在非心血管疾病中的應用

3.1與腎衰竭

各種原因所致的腎功能衰竭患者其尿毒癥期晚期往往需進行血液透析，在此類患者血清中cTnI與cTnT顯著升高。研究表明血清心肌肌鈣蛋白的含量可預測此類透析依賴性腎衰患者的死亡率。Peter等[18]對143名透析依賴性腎衰患者隨訪了5年，收集血液標本檢測cTnI、cTnT、BNP、CRP、血清白蛋白，并進行單變量和多變量數據分析后發現：143名隨訪者中有142名患者即99.3%的患者cTnT會超過5.0 ng/L,cTnI會超過1.0 ng/L。其中72名男性患者中有6名其cTnT高于18.5 ng/L，有5名患者的血清cTnI高于27.2 ng/L,均高于表面健康人群參考范圍上限值的第99百分位值。Kaplan-Meier生存曲線提示：cTnT可單獨預測透析依賴性腎衰患者的死亡率，且cTnT有最高的風險比。

3.2與糖尿病酮癥酸中毒

酮癥酸中毒是糖尿病的急性并發癥，患者可有深大呼吸，呼吸中有類似爛蘋果味的酮臭味，脫水、休克、意識障礙等臨床表現。酮癥酸中毒尤其為重度時，會引起心肌的損傷。Ohara等[19]曾報道一例酮癥酸中毒的案例：35歲女性患者因昏迷急診入院，該患既往體檢，入院后查體:皮膚極度干燥，心肺聽診未見明顯異常；輔助檢查：PH6.94，血糖高達69.3 mmol/L，可見肌紅蛋白尿，且血肌酐，CK、CK-MB等均升高，但肌鈣蛋白、12導心電圖、心彩、胸片均未見異常。經相應治療后患者恢復意識，pH7.36，血糖下降為19.9 mmol/L，但12導心電圖卻發生改變：下壁ST段抬高，且肌鈣蛋白升高，心臟彩超亦提示心功能惡化，左室射血分數明顯下降。另外，有研究發現血清cTnI 水平與血液的pH 值呈負相關。

3.3與蛛網膜下腔出血

cTnI的濃度在病情越重的蛛網膜下腔出血患者中往往越高。Kumar等[20]以既往無心臟病史突發蛛網膜下腔出血的患者為研究對象，分別在入院當天、入院后第1天和入院后第2天連續監測cTnI水平，并行心臟彩超檢查，動態觀察LVEF及室壁階段性運動的變化。研究結果表明cTnI可有效預測蛛網膜下腔出血患者的心肌損傷。其機制可能是病程中大量釋放的兒茶酚胺，導致心肌細胞受損。

3.4與感染性休克

Choon-ngarm 和Partpisanu[21]以40名感染性休克患者為研究對象，研究對象入選條件：結合患者臨床表現、心電圖及心肌酶排除急性心梗的可能。檢測患者的血清cTnT水平并行數據分析顯示：40例患者中有17例血清cTnT水平升高，28例死亡，12例幸存并出院，還有23例血清cTnT水平沒有升高。血清中的cTnT 水平升高是感染性休克患者病情嚴重的表現，其水平越高，相應的患者病死率會越高。臨床和實驗研究表明[22]:細胞因子，尤其是腫瘤壞死因子a、IL-1b、IL-6可增加心肌細胞胞膜對大分子、低分子量溶質的通透性，引發cTnI的外漏；另外，中性粒細胞、巨噬細胞和內皮細胞在感染等刺激因素的誘導下被激活，產生內毒素、細胞因子或活性氧自由基等介導心肌細胞的溶解。

3.5與橫紋肌溶解癥

橫紋肌溶解癥是一組臨床綜合征，具體指各種原因導致骨骼肌受損，細胞內的酶類、蛋白質、離子等釋放入血，多伴有急性腎衰及代謝紊亂。在橫紋肌溶解癥患者中可觀察到cTnI升高。Ramesh等[23]選取91名橫紋肌溶解癥患者，入選標準是：既往無急性冠脈綜合癥病史，無外傷史，CK>1 000 U/L(高于正常值4倍)。根據cTnI水平將患者再分為cTnI>0.6 ng/ml組和cTnI<0.6 ng/ml組。分別檢測患者血清肌酐、CK、CK-MB及cTnI的濃度，并對部分患者行心臟彩超檢查。研究結果表明：血清cTnI升高的現象在橫紋肌溶解癥患者中屢見不鮮，但cTnI升高的程度與橫紋肌溶解的嚴重程度及因骨骼肌損而引起的腎功能損害并不相關。

4檢測中存在的問題

目前，cTnT檢測方法主要是羅氏法。cTnI檢測方法多種多樣，但原理都是基于抗體-抗原反應，主要包括酶聯免疫法、金標免疫法、化學發光免疫分析法等，這些檢測方法耗時長,靈敏度差異較大，檢測尚待標化[24]：1)不同檢測方法及cTnI檢測試劑的不同廠家所采用的抗體針對的是不同的抗原表位，導致檢測結果差異較大，不具有可比性2)cTnI是由5個a螺旋組成的線狀分子，易被降解，且cTnI在血漿中有多種存在形式，如：可游離存在，可與cTnT、cTnC形成復合物，還可降解成不同片段，不同降解片段與抗體的反應性亦不同。

5展望

雖然cTn被視為ACS診斷的“金標準”，但研究發現在非ACS的心血管疾病甚至非心血管疾病中都能檢測到cTn水平的升高。cTnI只在心肌中表達，檢測方法較多，但各種分析法中的抗體針對cTnI不同抗原決定簇，其檢測標準化的問題亟待解決，通過基因工程制備全長cTnI可作為檢測的標準品，但效果欠佳。利用基因工程制備針對中間穩定區和N-端及C-端的重組抗體或許是其未來的一個發展方向。

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基金項目：吉林省發展和改革委員會資助(2014G072)

文章編號：1007-4287(2016)05-0869-03

(收稿日期：2015-11-12)