心肌肌钙蛋白I 在非心脏手术及非心脏病中心肌损伤的监测及临床意义.doc

-专业文档，值得下载!-专业文档，值得珍藏！-心肌肌钙蛋白I在非心脏手术及非心脏病中心肌损伤的监测及临床意义广西医科大学附属肿瘤医院麻醉科（广西南宁，530021）朱蔚琳何并文黄冰温文钊（责任作者，email:，电话心肌肌钙蛋白I（cTnI）具有高度的心肌特异性，作为心肌细胞损伤的特异性标志物在缺血性心肌损伤中得到了广泛应用。近年来，国内外都非常重视cTnI的检测，国外已将其定为诊断心梗（MI）的金标准1,2，中华医学会检验分会已于2002年明确提出，cTnI取代心肌酶肌酸激酶（CK）和肌酸激酶同功酶（CKMB）而成为检出心肌损伤的金标准3。近年来，越来越多的研究表明：cTnI不仅用于MI等缺血性心脏病的诊断4-7，还用于检测其他心脏事件时的心肌损伤，如非心脏手术、创伤、脓毒血症、肿瘤病人等。本文简要介绍这方面的研究进展，以进一步加深对cTnI的认识并试图拓展cTnI的应用领域。一、cTnI的生物学特性肌钙蛋白（Tn）为心肌收缩的结构蛋白，肌钙-原肌球蛋白复合物的一部分8。肌钙蛋白复合体有三种亚单位组成，分别为TnI、TnT和TnC。TnI是肌原纤维ATP酶的抑制性亚单位，TnT是与原肌球蛋白结合的亚单位，TnC是钙离子结合的亚单位，分别以其各自的功能调节肌细胞的收缩。TnI是肌肉舒缩的分子开关，当胞浆内钙离子浓度较低时，TnI的抑制区域（C末端12个氨基酸；cTnI137-148）与肌动-原肌球蛋白紧密结合，横桥三磷酸腺苷酶（ATPase）失活，细肌丝被关闭，肌肉处于舒张状态。当钙离子浓度升高到一定程度时，TnC与钙离子结合，导致其构型发生改变，并将此效应传递到肌钙蛋白，TnI的构型随之发生改变，与肌动-原肌球蛋白脱离，抑制作用被解除，横桥ATPase被激活，细肌丝发生滑动，肌肉表现出收缩性5。TnI为单一多肽链，分子量随各亚型不同而异。TnI有三种亚型，快骨骼肌肌钙蛋白（fsTnI）,慢骨骼肌肌钙蛋白（ssTnI）及心肌肌钙蛋白（cTnI）。CTnI、sTnI的主要不同在于其N末端多了30-32个氨基酸，其中存在PKA的磷酸化位点，磷酸化后可使TnC与钙离子的亲和力降低。哺乳动物心脏发育的过程中，可表达两种TnI。胚胎时期同时表达的ssTnI，至出生时cTnI约占总TnI的一半。出生后ssTnI的表达迅速下降，在整个成年期，可认为只表达cTnI；目前研究认为，这种基因转换发生在所有哺乳动物，包括人类5。Huang等8成功制作了cTnI缺失的小鼠模型，在正常心脏发育阶段，不能永久保留ssTnI的基因表达，由于cTnI基因关闭，小鼠出生后不-1-久死亡。因此，cTnI具有高度的心肌特异性5,9,10，为其作为心肌细胞损伤的特异性标志物奠定了生物学基础。图1细肌动蛋白肌丝(Thinactinfilaments，ReprintedfromBraunwaldE.,HeartDisease5thEdition.)二、cTnI的存在形式cTnI以两种形式存在于心肌细胞内，小部分（约3%）游离于胞浆中，为可溶性；大部分以结构蛋白的形式固定于肌原纤维上，为不溶性10。在心肌细胞膜完整的状态下，cTnI不能透过细胞膜进入血循环，血液中cTnI的含量很低，当一些病变引起心肌细胞损伤时，cTnI迅速弥散入血，致使血液中的cTnI的含量迅速升高，外周血中90%以上的cTnI仍然以cTnI-cTnC复合物的形式存在，游离的较少12。-2-图2cTn的分子量及存在形式三、cTnI的释放、降解和清除TnI在血中出现的速率取决于分子量、电荷、细胞内或细胞外化合物的结合。cTnI在心肌损伤后分两个阶段释放：损伤后24-36h，肌钙蛋白从细胞池释放引起血清cTnI浓度升高；损伤后2-4天，结构蛋白释放，引起第二次血清浓度峰值；严重心肌损伤后，心肌纤维结合复合物继续崩解，使血清cTnI浓度持续升高13。有研究表明：轻度缺血仅15min就能检测到cTnI，因时间太短而没有导致细胞死亡14。发生急性心梗（AMI）后，cTnI的释放以二元复合物cTnI-TnC为主，也有少量的三元复合物cTnT-cTnI-TnC12；50%的病人血清cTnI在3-4h升高，峰值10-24h15。由于肌纤维逐步降解，肌钙蛋白复合物的不断释放，cTnI能持续升高一周左右16。而非心脏病原因引起的心肌损伤cTnI的释放与MI相比峰值小，持续时间短17，表明心肌损伤轻，但血清cTnI的升高与出院后的心血管并发症及死亡率有关18,19。cTnI主要通过肝、肾、网状内皮系统进行降解。在慢性损伤的心肌中，肌钙蛋白的合成和降解失衡，导致细胞的收缩功能不断下降，Murphy等20将肌钙蛋白I编码1-193氨基酸序列的基因片段微注射到小鼠的受精卵中，制备出cTnI1-193的转基因小鼠，发现起心脏扩大，心肌收缩力下降，出现类似心力衰竭的改变，降解片段可能以类似“毒性肽”的身份出现，其发挥作用的分子结构还不清楚。对cTnI的清除机理目前还不太清楚。有报道，在无Q波MI病人血清中cTnI半衰期（6.85.6h）较有Q波MI（20.410.7h）显著缩短（P0.01），说明了不同梗塞范围肌钙蛋白的释放可能不同21。-3-图3急性心脏病病人TnI和TnT的释放动力学（From:HartmannF.,KampmannM.,FreyM.,Muller-Bardoff,KatusA.H.:Biochemicalmarkersinthediagnosisofcoronaryarterydisease.EuropeanHeartJournal1998,19:SupplementNN1-N7）四、cTnI与非心脏手术围术期围术期与心肌损伤有关的死亡率约为36%-70%22，但对它的诊断仍然是个难题，主要原因有：（1）术后由于麻醉药残余、镇痛药的应用、伤口疼痛的干扰，使MI、心肌缺血经