临床检验医学网-幸福检验

    肌钙蛋白I（troponin I,TnI）和TnC、TnT组成复合物，在肌肉收缩和舒张过程中起重要调节作用。大量临床研究证实，心肌TnI(cTnI)为心肌损伤最特异、最敏感的血清标志物之一，被广泛应用于临床诊断。本文就cTnI的生物学特性和临床应用进展作一概述。

1 人cTnI的生物学特性

1．1 cTnI的基因结构与定位 cTnI由基因TNN13编码，TNN13基因全长6.2kb，由8个外显子构成，位于19q13.4。1990年，Vallins等克隆人心肌cTnI的全长cDNA。TNNI3为TnI基因家族和一种同种型（isoform），为肌型，另外两种为骨骼肌型，它们分别编码慢反应sscTnI（由TNNI编码）和快反应fscTnI(由TNNI2编码)。TNNI1和TNNI2基因在骨骼肌细胞中的特异表达，需要上游的启动子元件和位于内含子区的增强子等，而在心肌肌细胞内，包括98bp启动子序列就能驱动TNNI3基因的表达，此基因前三个内含子中未发现有增强子的活性。Barton等人发现，编码TnI和TnT亚型（cTnI，fTnI，sTnI）的六个基因位于三条染色体上，每一条染色体上都有一对TnI-TnI基因。TNNI和cTnI的基因位于1号染色体上，两基因之间的插入序列长度大于20kb；TNNI2和fTnI基因位于11p15.5，二者紧密连锁，两基因之间插入了长度约为100~300kb的序列；TNNI3和sTnI基因在19号染色体上，两基因之间有一段2.6kb的插入序列。在这三对基因中，TnI基因都位于TnT基因的上游。TNNI3基因异常可以导致肥厚性心肌病（hypertrophic cardiomyopathy，HCM）。HCM是幼年瘁死常见的病因，是一种常见染色体显性遗传病，临床症状为心室增生并伴有肌纤维的紊乱。目前发现，至HCM的cTnI基因突变有六种，它们分别是五种错义突变：R145G，R145Q，R162W，G203S，K206Q和一种缺失突变del183K。

1．2 cTnI蛋白质的结构及其抗原性 cTnI为一具有209个氨基酸的多肽，相对分子量为24 000，预测的pI约为10。CTNI与ssTnI和fsTnI有40%的同源体，主要区别在1、2、3位外显子。CTnI的1、2、3位外显子较长，可编码N端的47个氨基酸，而sTnI1、2、3外显子短，只能编码N端21个氨基酸，较cTnI短26个氨基酸，5、6、7外显子在cTnI和sTnI具有高度的同源性。CTnIN未端26个氨基酸中的两个丝氨酸可以通过cAMP依赖的蛋白激酶的磷酸化作用，调节cTnI的功能。CTnI蛋白质以两种形式存在于心肌细胞内，即小部分游离于胞质中，为可溶性，大部分以结构蛋白形式固定于肌原纤维上，为不溶性。当胞膜完整性因缺血或缺氧等受到破坏时，游离的cTnI可迅速透过细胞膜进入血流；而结合的cTnI则逐渐分解出来，成为游离的cTnI。所以，急性心肌梗死时，cTnI可较早地在血中出现，并持续较长的时间。在cTnI蛋白质的功能域中，抑制区是其最重要的功能区。它能在无钙离子存在的情况下，与组成细纤丝的肌动蛋白相互作用，抑制肌球蛋白的ATPase活性。抑制区的序列最短可仅包含残基137~148。CTnI的C端残基187~198也影响肌动蛋白的结合和其抑制作用的发挥。

     Ferrieres等人利用68条重叠的能覆盖cTnI全长序列的合成肽进行抗原表位作图来研究cTnI抗原性的特点，结果发现，实验中所用的所有16株鼠抗人cTnI单抗至少能识别其中一个肽的表位，这表明这16株抗cTnI的单克隆抗体对cTnI的识别不依赖于蛋白质的三级结构。据这些肽与兔或鼠抗人cTnI多克隆抗体的反应活性可知，cTnI蛋白质大部分序列均具有抗原性，其中N末端和C末端的抗原性最强。利用计算机程序对cTnI蛋白质二级结构进行预测的结果显示，cTnI是一种富含a螺旋的蛋白质。结合抗原表位实验结果，可以推测cTnI不是球蛋白，其蛋白质肽链可能采取一种更为伸展的构想，这种结构的蛋白质分子，其大部分序列都具有抗原性。