《臨床生物化學(xué)》 一、肌酸激酶（CK）及其同工酶

肌酸激酶（CK）催化下列反應(yīng)：

以前臨床常習(xí)慣將此酶稱為肌酸磷酸激酶（CPK），此名稱不確切，目前國外已摒棄不用。此反應(yīng)逆向反應(yīng)速度約為正向反應(yīng)速度6倍，與大多數(shù)激酶一樣，Mg2+為它的輔基，需雙硫鍵維持酶的分子結(jié)構(gòu)。測定酶活性時(shí)必須加入巰基化合物，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是目前最常用的激活劑。

CK作用生成的磷酸肌酸含高能磷酸鍵，是肌肉收縮時(shí)能量的直接來源，在3種肌組織和腦組織中含量最高。

CK是由兩種不同亞基（M和B）組成的二聚體，這樣正常人體組織常含3種同工酶，按電泳速率快慢順序分別為：CK-BB（CK1），CK-MB（CK2）和CK-MM（CK3）。

除細(xì)胞質(zhì)外，在心肌、骨骼肌和腦等組織細(xì)胞的線粒體內(nèi)還存在另一種結(jié)構(gòu)不同的CK，它也是二聚體，常簡寫為CK-MiMi，電泳時(shí)速度最慢，故命名為CK4。

【組織分布】

CK主要存在于骨骼肌、心肌、腦組織中，此外還存在于一些含平滑肌的器官如胃腸道，子宮內(nèi)。而在肝、紅細(xì)胞中含量極微或者沒有。

骨骼肌無論在每克組織含量（328U/G濕重）還是絕對含量上都大大超過其它組織和器官。其中主要為CK-MM，不含CK-BB，僅有少量CK-MB（＜3％）。心肌中CK雖只有骨骼肌的1/10（313U/G濕重），但CK-MB占CK總量的14％-42％，這在人體中是絕無僅有的。腦組織以及其中含平滑肌器官中的CK則幾乎全部是CK-BB，它同時(shí)也是人胚胎中CK的主要存在形式。

【生理變異】

年齡、性別和種族對CK含量都有一定影響。

新生兒CK常為正常成年人的2-3倍?？赡芘c分娩時(shí)骨骼肌損傷和缺氧有關(guān)，過6-10周可逐步下降接近成年人值。

CK含量和肌肉運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，其量和人體肌肉總量有關(guān)，男性參考值高于女性可能與這點(diǎn)有聯(lián)系。國外調(diào)查，白種男性CK均值只為黑種人的66％，可能與種族有關(guān)，但也不排除兩個(gè)人種之間體力勞動(dòng)的差別。

【標(biāo)本的采集、處理和貯存】

雖然紅細(xì)胞中不含CK，但含有大量腺苷酸激酶（AK），目前常用的測CK的酶偶聯(lián)法的反應(yīng)體系中含有ADP。AK催化下列反應(yīng)：

生成的ATP在指示酶6-磷酸葡萄糖脫氫酶作用下，可使NAD+生成NADH，340nm處吸光度升高，引起CK人為地升高。為去除AK的干擾，不少試劑盒中加入AK的抑制劑二腺苷-5-磷酸（DAPP）和AMP。但也有些試劑中未加入DAPP，此時(shí)溶血標(biāo)本將產(chǎn)生明顯干擾。

除肝素外，其它常用抗凝劑都能抑制CK活性。如不能及時(shí)測定，可將血清放冰箱貯存，－20℃中可長期保存。

【參考值范圍】

成年男性參考上限為180U/L（37℃），女性為130U/L（37℃）。

正常血清中用電泳法查不到CK-BB，CK-MB不超過5％，如用免疫法測CK同工酶，依方法不同結(jié)果有異，可參考有關(guān)文獻(xiàn)。

【臨床應(yīng)用】

CK及其同工酶是目前世界上臨床測定次數(shù)最多的酶，80年代初期統(tǒng)計(jì)分別達(dá)一億次和一千萬次。這是因?yàn)镃K在骨骼肌、心肌和腦疾患時(shí)常明顯升高，如同時(shí)測定同工酶還有助于疾病的鑒別診斷。表7-4是各種疾病時(shí)CK的變化。

此酶測定主要用于早期診斷AMI和判斷溶栓治療的療效以及判斷疾病預(yù)后，特別在無Q波型AMI，此時(shí)心電圖無Q波變化，常需其它檢查來協(xié)助臨床醫(yī)師診斷和鑒別診斷AMI。目前有些國外學(xué)者認(rèn)為在診斷AMI不需要同時(shí)作許多酶，只要單測CK一項(xiàng)即可。這是因?yàn)椋?/p>

⑴心肌細(xì)胞含有大量CK：按每克組織含酶量計(jì)算，CK超過天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST，即谷草轉(zhuǎn)氨酶）和乳酸脫氫酶（LD）等。所以當(dāng)發(fā)生AMI、心肌細(xì)胞壞死時(shí)，釋放出來的CK量超過其它酶。

⑵CK由于分子量不大，而且大量存在于胞質(zhì)中，所以在各種酶中最早進(jìn)入血液：一般在AMI后4-8小時(shí)就可能超過參考值上限。LD由于分子量大（約為125000），故增高明顯遲于其它酶。同樣線粒體中的酶，如線粒體AST在血中濃度升高明顯推遲。

表7-4 總CK和CK同工酶在疾病時(shí)的變化

疾病總CKCK同工酶急性心肌梗死（AMI）常用酶中CK增高最早（4-8h），24h達(dá)峰值，2-3d恢復(fù)正常，中度升高，常在3000U/L以下診斷AMI“金標(biāo)準(zhǔn)”（＞6％），增高稍早于總CK（？），2-3天恢復(fù)正常心肌炎（病毒性，風(fēng)濕性）急性期輕度升高，可達(dá)5倍正常上限CK-MB可增高增心導(dǎo)管，冠狀動(dòng)脈造影可有中度升高一般無變化運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)）可輕度升高CK-MB正常肌肉損傷（挫傷、手術(shù)，肌注藥物、癲癇、酒精和毒素中毒，過度運(yùn)動(dòng)）升高程度和損傷程度有關(guān)，嚴(yán)重病例可達(dá)10000U/L以上，肌注藥物引起CK升高，一般不超過正常上限2倍，持續(xù)不超過一天主要為CK-MM升高，CK-MB絕對值雖可升高，但百分比＜6％肌萎縮（Duchenne和Becker型）有癥狀患者CK可達(dá)50倍正常上限，女性攜帶者CK可為3-6倍正常上限，可查CK以篩選攜帶者有些患者也可出現(xiàn)CK-MB升高多發(fā)性肌炎與肌炎CK明顯增高主要為CK-MM高神經(jīng)性肌肉疾患CK正常無變化腦血管意外（腦出血，腦血栓）部分患者血中和CSF中CK升高CK-BB可增高惡性腫瘤約10％病例CK-BB升高甲狀腺功能低下可高達(dá)50倍正常上限主要累及CK-MMReye綜合征明顯升高可在達(dá)70倍正常上限主要為CK-MM降臥床患者程度不等地下降主要為CK-MM甲狀腺功能亢進(jìn)程度不等地下降主要為CK-MM低激素治療個(gè)別患者可下降主要為CK-MM變Ⅰ型巨CK血癥電泳位于CK-MB和CK-MM之間可能是CK和IgA，或IgG復(fù)合物異Ⅱ型巨CK血癥電泳位于CK-MM后面，為線粒體CK和其聚合體

（3）由于CK主要存在于肌肉組織中，其它臟器如肝、腎、血細(xì)胞中含量極微：在診斷AMI時(shí)，其特異性遠(yuǎn)比一般代謝酶如LD、AST等為高，特別是溶血標(biāo)本對CK測定結(jié)果影響較小。

近年來國內(nèi)外使用動(dòng)態(tài)法測定酶活性，大大提高了CK測定的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，并且可以在很短時(shí)間（約5分鐘）測定完畢，特別適合于急診患者。但CK測定的局限性也很明顯，由于CK大量存在于3種肌肉組織中，尤其是骨骼肌中CK含量不論按濃度含量或按全身總量計(jì)算都大大超過心肌。因此骨骼肌局部或全身疾病都很容易引起血中總CK活性升高。血CK的極度增高主要見于全身疾病。曾有一例橫紋肌溶解癥患者，血中CK含量高達(dá)100000U/L，而在AMI時(shí)，就是大面積梗死，血中CK含量也很少超過3000U/L。肌注某些藥物也可能引起CK一過性升高，但一般不超過正常上限值的2倍，持續(xù)時(shí)間不超過1天。因此國外有些醫(yī)院將CK參考值上限的2倍作為診斷AMI的判斷值，以減少假陽性。盡管CK測定診斷AMI的靈敏度很高，但特異性卻明顯偏低，其假陽性率達(dá)15％-30％。CK在體內(nèi)的半壽期明顯比其它酶短，心肌組織一次梗死后，CK急劇升高并很快恢復(fù)正常（48-72小時(shí)），這樣在亞急性心肌梗死時(shí)CK可能正常，但其它酶如AST，特別是LD很可能居高不下。

以往對CK診斷AMI常強(qiáng)調(diào)下列幾點(diǎn)：①AMI發(fā)病后8小時(shí)內(nèi)查血CK不高，不應(yīng)輕易除外AMI診斷，并以此結(jié)果作為基礎(chǔ)值，和以后測定值作比較，任何懷疑AMI者應(yīng)盡早抽血送檢；②發(fā)病后24小時(shí)CK測定結(jié)果臨床意義最大，因?yàn)榇藭r(shí)正當(dāng)CK的峰值時(shí)間，如不超過正常值上限可排除AMI診斷；③發(fā)病后48小時(shí)內(nèi)應(yīng)多次測CK活性，如不出現(xiàn)一個(gè)典型升高和下降的過程，應(yīng)懷疑AMI的診斷。

近年文獻(xiàn)指出，某些AMI患者血中CK可以不超過正常值，特別是不超過參考值上限的2倍，這些病例又多見于無Q波心肌梗死。長期以來認(rèn)為CK峰值高低對AMI預(yù)后判斷有一定價(jià)值。

CK-MB由于大量存在于心肌組織中，其它組織和器官中含量很少，所以CK-MB是目前診斷AMI的一個(gè)極其可靠的生化指標(biāo)，特異性可達(dá)95％乃至更高。一般認(rèn)為其靈敏度比CK總活性稍差，但也有文獻(xiàn)報(bào)道，約有12.5％AMI患者總CK不高，但CK-MB超過正常。

CK-MB測定方法和試劑盒很多，同一標(biāo)本不同實(shí)驗(yàn)室往往結(jié)果不同。從測定原理來分，可分為測酶活性與酶質(zhì)量兩大類方法。第一類方法先用物理、化學(xué)和免疫等各種手段將CK-MB和其它同工酶分開，然后根據(jù)酶的催化活性測CK-MB濃度，用活性單位/升（U/L）或百分比報(bào)告結(jié)果。測酶質(zhì)量方法則是利用CK-MB的抗原性，根據(jù)抗原抗體反應(yīng)測CK-MB酶蛋白濃度，單位為μg/L。兩者結(jié)果有時(shí)不一致，因?yàn)槿缑缸冃允Щ畹员Ａ艨乖裕藭r(shí)用測酶活性的方法結(jié)果不高，但用測質(zhì)量方法可以增高。80年代早期德國學(xué)者根據(jù)此結(jié)果認(rèn)為AMI患者血中存在著滅活的CK。但最近用改進(jìn)方法測CK-MB，發(fā)現(xiàn)兩法差異不大。國內(nèi)普遍使用測酶活性方法，目前較多使用電泳方法分離CK-MB。電泳法特點(diǎn)是準(zhǔn)確可靠，當(dāng)出現(xiàn)一些異常同工酶如巨CKⅠ、巨CKⅡ等，從電泳圖譜上很容易發(fā)現(xiàn)，并可通過光密度計(jì)進(jìn)行定量測定，不會將CK-BB和各種異常同工酶誤認(rèn)為是CK-MB而誤診。其主要缺點(diǎn)是靈敏度較差。

近年來國內(nèi)一些單位用免疫抑制法測CK-MB，其原理為抗M亞單位的抗血清可以和CK-MM及CK-MB中的M亞單位形成抗原抗體復(fù)合物，從而完全抑制M亞單位的酶活性，因?yàn)檎Ｑ逯袔缀鯚oCK-BB，故將此值乘以2可以認(rèn)為大致代表CK-MB的活性。此法簡單迅速，缺點(diǎn)是特異性差，如患者血清中還存在著CK-BB或者異常CK時(shí)，都將出現(xiàn)假陽性。故可作為過篩試驗(yàn)，如有疑問時(shí)用電泳法核實(shí)。另外此法正常值明顯高于其它方法。如Sclavo公司試劑盒的正常值為18U/L，而電泳等其它方法都是＜5U/L。有人認(rèn)為這是因?yàn)镃K-MM還可以進(jìn)一步分為若干亞型，一般抗MM血清對MM3抑制較好，但對MM1抑制較差，而正常情況下血中MM亞型的存在以MM1為主，故導(dǎo)致正常值明顯偏高。AMI第一天血中以MM3為主，但第二天以后則以MM1為主，因此使用此類方法診斷AMI和解釋結(jié)果時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。

國外從80年代初建立了多種測CK-MB酶質(zhì)量的方法。應(yīng)用最多的是美國Hybriteeh公司的ELISA方法，正常人在5μg/L以下，此法結(jié)果和電泳法相關(guān)良好。缺點(diǎn)是測定時(shí)間長達(dá)半天，只適合成批標(biāo)本。近兩年來應(yīng)用單克隆技術(shù)制備出特異性極高的只和CK-MB作用的抗血清，并已有多種試劑盒供應(yīng)。最近Deerson以CK-MB≥10μg/L以及CK-MB指數(shù)≥3.0（μg/UCK×100）為AMI診斷標(biāo)準(zhǔn)。CK-MB單克隆抗體方法簡單，特異性高，是目前重點(diǎn)發(fā)展的方法，近來有人認(rèn)為此法有助于不穩(wěn)定型心絞痛的診斷，可惜國內(nèi)應(yīng)用不多。

CK-MB的局限性在于骨骼肌損傷時(shí)也可能釋放出一定量的CK-MB。雖一般認(rèn)為骨骼肌含有的CK-MB在總CK中不超過5％，但也有例外。Evans報(bào)道1例橫紋肌肉瘤的CK-MB高達(dá)274U/L，占總CK的28％。因此當(dāng)CK-MB增高時(shí)，臨床也應(yīng)考慮有無非心肌來源的可能性。

骨骼肌中有大量CK，所以CK明顯升高（3000U/L）大都見于肌肉疾病。此時(shí)CK測定用于鑒別肌萎縮病因，如Duchenne型和Becker型肌萎縮患者，常在臨床前期血中CK就可中度和高度增加。該病是伴性遺傳，在75％女性Duchenne型肌萎縮攜帶者和50％女性Becker型肌萎縮攜帶者血中也可查到CK升高。此外各種原因（病毒，細(xì)菌和寄生蟲）引起的肌肉感染性疾病都能引起CK升高。但由于神經(jīng)疾病引起的肌萎縮癥，CK常不增高。

腦中雖含有較大量CK，腦血管意義時(shí)有大量CK釋放入組織間隙，但由于血腦屏障存在，只能在部分病例中查到血中和腦脊液中CK升高，以及出現(xiàn)CK-BB，但陽性率不高，這妨礙了CK在這方面的臨床應(yīng)用。

人胚胎期主要為CK-BB，有人根據(jù)“癌胚”理論，提出CK-BB可作為腫瘤標(biāo)記物，可惜的是陽性率不高，只占惡性腫瘤的10％左右。