肌酸激酶(CK)催化下列反应:
以前临床常习惯将此酶称为肌酸磷酸激酶(CPK),此名称不确切,目前国外已摒弃不用。此反应逆向反应速度约为正向反应速度6倍,与大多数激酶一样,Mg2+为它的辅基,需双硫键维持酶的分子结构。测定酶活性时必须加入巯基化合物,N-乙酰半胱氨酸(NAC)是目前最常用的激活剂。
CK作用生成的磷酸肌酸含高能磷酸键,是肌肉收缩时能量的直接来源,在3种肌组织和脑组织中含量最高。
CK是由两种不同亚基(M和B)组成的二聚体,这样正常人体组织常含3种同工酶,按电泳速率快慢顺序分别为:CK-BB(CK1),CK-MB(CK2)和CK-MM(CK3)。
除细胞质外,在心肌、骨骼肌和脑等组织细胞的线粒体内还存在另一种结构不同的CK,它也是二聚体,常简写为CK-MiMi,电泳时速度最慢,故命名为CK4。
【组织分布】
CK主要存在于骨骼肌、心肌、脑组织中,此外还存在于一些含平滑肌的器官如胃肠道,子宫内。而在肝、红细胞中含量极微或者没有。
骨骼肌无论在每克组织含量(328U/G湿重)还是绝对含量上都大大超过其它组织和器官。其中主要为CK-MM,不含CK-BB,仅有少量CK-MB(<3%)。心肌中CK虽只有骨骼肌的1/10(313U/G湿重),但CK-MB占CK总量的14%-42%,这在人体中是绝无仅有的。脑组织以及其中含平滑肌器官中的CK则几乎全部是CK-BB,它同时也是人胚胎中CK的主要存在形式。
【生理变异】
年龄、性别和种族对CK含量都有一定影响。
新生儿CK常为正常成年人的2-3倍。可能与分娩时骨骼肌损伤和缺氧有关,过6-10周可逐步下降接近成年人值。
CK含量和肌肉运动密切相关,其量和人体肌肉总量有关,男性参考值高于女性可能与这点有联系。国外调查,白种男性CK均值只为黑种人的66%,可能与种族有关,但也不排除两个人种之间体力劳动的差别。
【标本的采集、处理和贮存】
虽然红细胞中不含CK,但含有大量腺苷酸激酶(AK),目前常用的测CK的酶偶联法的反应体系中含有ADP。AK催化下列反应:
生成的ATP在指示酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶作用下,可使NAD+生成NADH,340nm处吸光度升高,引起CK人为地升高。为去除AK的干扰,不少试剂盒中加入AK的抑制剂二腺苷-5-磷酸(DAPP)和AMP。但也有些试剂中未加入DAPP,此时溶血标本将产生明显干扰。
除肝素外,其它常用抗凝剂都能抑制CK活性。如不能及时测定,可将血清放冰箱贮存,-20℃中可长期保存。
【参考值范围】
成年男性参考上限为180U/L(37℃),女性为130U/L(37℃)。
正常血清中用电泳法查不到CK-BB,CK-MB不超过5%,如用免疫法测CK同工酶,依方法不同结果有异,可参考有关文献。
【临床应用】
CK及其同工酶是目前世界上临床测定次数最多的酶,80年代初期统计分别达一亿次和一千万次。这是因为CK在骨骼肌、心肌和脑疾患时常明显升高,如同时测定同工酶还有助于疾病的鉴别诊断。表7-4是各种疾病时CK的变化。
此酶测定主要用于早期诊断AMI和判断溶栓治疗的疗效以及判断疾病预后,特别在无Q波型AMI,此时心电图无Q波变化,常需其它检查来协助临床医师诊断和鉴别诊断AMI。目前有些国外学者认为在诊断AMI不需要同时作许多酶,只要单测CK一项即可。这是因为:
⑴心肌细胞含有大量CK:按每克组织含酶量计算,CK超过天冬氨酸转氨酶(AST,即谷草转氨酶)和乳酸脱氢酶(LD)等。所以当发生AMI、心肌细胞坏死时,释放出来的CK量超过其它酶。
⑵CK由于分子量不大,而且大量存在于胞质中,所以在各种酶中最早进入血液:一般在AMI后4-8小时就可能超过参考值上限。LD由于分子量大(约为125000),故增高明显迟于其它酶。同样线粒体中的酶,如线粒体AST在血中浓度升高明显推迟。
表7-4 总CK和CK同工酶在疾病时的变化
疾病 | 总CK | CK同工酶 | |
急性心肌梗死(AMI) | 常用酶中CK增高最早(4-8h),24h达峰值,2-3d恢复正常,中度升高,常在3000U/L以下 | 诊断AMI“金标准”(>6%),增高稍早于总CK(?),2-3天恢复正常 | |
心肌炎(病毒性,风湿性) | 急性期轻度升高,可达5倍正常上限 | CK-MB可增高 | |
增 | 心导管,冠状动脉造影 | 可有中度升高 | 一般无变化 |
运动试验) | 可轻度升高 | CK-MB正常 | |
肌肉损伤(挫伤、手术,肌注药物、癫痫、酒精和毒素中毒,过度运动) | 升高程度和损伤程度有关,严重病例可达10000U/L以上,肌注药物引起CK升高,一般不超过正常上限2倍,持续不超过一天 | 主要为CK-MM升高,CK-MB绝对值虽可升高,但百分比<6% | |
肌萎缩(Duchenne和Becker型) | 有症状患者CK可达50倍正常上限,女性携带者CK可为3-6倍正常上限,可查CK以筛选携带者 | 有些患者也可出现CK-MB升高 | |
多发性肌炎与肌炎 | CK明显增高 | 主要为CK-MM | |
高 | 神经性肌肉疾患 | CK正常 | 无变化 |
脑血管意外(脑出血,脑血栓) | 部分患者血中和CSF中CK升高 | CK-BB可增高 | |
恶性肿瘤 | 约10%病例CK-BB升高 | ||
甲状腺功能低下 | 可高达50倍正常上限 | 主要累及CK-MM | |
Reye综合征 | 明显升高可在达70倍正常上限 | 主要为CK-MM | |
降 | 卧床患者 | 程度不等地下降 | 主要为CK-MM |
甲状腺功能亢进 | 程度不等地下降 | 主要为CK-MM | |
低 | 激素治疗 | 个别患者可下降 | 主要为CK-MM |
变 | Ⅰ型巨CK血症 | 电泳位于CK-MB和CK-MM之间可能是CK和IgA,或IgG复合物 | |
异 | Ⅱ型巨CK血症 | 电泳位于CK-MM后面,为线粒体CK和其聚合体 |
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