心肌肌钙蛋白(cTnI)概述

肌钙蛋白复合物包含三种不同的亚基,它们分别是肌钙蛋白 T (TnT)、肌钙蛋白 I (TnI) 和肌钙蛋白 C (TnC)。这些亚基在骨骼肌和心肌的收缩过程中起着重要的调节作用。早在上世纪80年代后期,人们就提出将 cTnI 以及后来的 cTnT 作为心肌细胞死亡的标志物。截止到现在,这两种蛋白已经被广泛应用于急性心肌梗塞 (AMI)、术后心肌损伤、化疗心脏毒性以及其他心肌损伤相关疾病的诊断。由于肌钙蛋白 I 和 T 仅在心脏组织中表达,因此它们长期以来一直被视为诊断心肌梗塞的首选标志物。

其中,cTnI 一直被认为是诊断心肌细胞损伤的金标准,并且已有各种被设计为用于定量检测人血中 cTnI 的诊断体系,不过各检测系统之间并未达成一致。因此,同一份血液样本使用不同的商品化 cTnI 检测系统进行检测通常会得到不同的值。导致测定结果之间出现差异的最常见原因是各个检测系统所使用的抗体的表位不同(下图)而潜在原因是,由于抗体表位不同,有很多因素会对检测结果产生影响。这些因素包括蛋白质降解、cTnI 与其他蛋白形成复合物、样品管中存在肝素以及患者血液中可能存在的 cTnI 特异性嗜性抗体。而检测系统中所采用的不同单克隆和多克隆抗体对上述因素的敏感程度不同。

各个检测系统所使用的抗体的不同表位图
最近,高灵敏度检测系统的出现对抗体的心肌特异性提出了更高要求。在高敏 cTnI 检测系统中,即便与骨骼肌 TnI 亚型有很低的交叉反应(0.1% 或更低),也可能导致因患者血液中的 skTnI 被检测到而引起的假阳和误诊结果(cTnI 与慢型 skTnI 之间的序列一致性约为 52%,而与快型 skTnI 之间的序列一致性约为 47%)。
心肌肌钙蛋白 I(cTnI)与两种骨骼肌形式的肌钙蛋白(skTnI)序列之间的相似性

研究结果显示,心梗患者血液中的 cTnI分子除了全长分子之外,还存在11种末端不同程度降解的分子片段。其中,cTnI分子最稳定的区域约为24-110的氨基酸区域。因此,为了更好地检出cTnI,识别分子中间区域的抗体成为了首选。然而,目前的研究发现,肌钙蛋白最主要的异嗜性抗体所识别的区域也是cTnI分子的中间区域,因此cTnI分子末端的水解以及中间区域的嗜性抗体被认为是目前cTnI检测试剂开发的两大主要难题。

心梗患者血液中的 cTnI分子片段

根据HyTest科学家关于肌钙蛋白存在形式的最新研究,当患者心梗发作后,cTnI会以ITC复合物的形式释放进入血液。随后,ITC复合物中的cTnI和cTnT会逐步降解,并 形成低分子量的ITC复合物。随着cTnT进一步从ITC复合物中游离出来,最终形成了IC复合物。心梗患者血液中肌钙蛋白形式的变化如图4所示。尽管随着心梗发病的进展,患者血液中存在多种不同形式的肌钙蛋白复合物,然而,我们发现cTnI始终与TnC结合在一起,且未发现游离cTnI的存在。