2024年5月23日发(作者：悉阳)
心肌肌钙蛋白I(cTnI)在心肌组织中表达，在胎儿、健康人或疾病状态的成人骨骼肌中不表达〔1〕，
因而对心肌具有高度特异性。1987年Cummins等〔2〕首先报道，通过测定血中cTnI浓度可诊断急性心肌
梗死(AMI)。由于肌钙蛋白具有组织特异性强、诊断窗口期长、测定方法快速、在血中出现早等优点，使其
在AMI诊断中的作用越来越受到人们的重视，并于1994～1995年被美国国家食品与药品管理局(FDA)批准
应用于临床AMI的诊断〔3〕。本文就cTnI 及其临床应用研究进行综述。
1 cTnI的分子结构与组织细胞分布
肌钙蛋白属于调节蛋白，分子呈球形，包括三个亚单位：TnT、TnI和TnC。TnT是一种非对称性蛋白质，
伴有一球形C端功能区，它有一个与原肌球蛋白结合的位点。原肌球蛋白与肌钙蛋白结合成Tm-Tn复合物，
附着在肌动蛋白双股螺旋的纵沟内。TnI是一种碱性蛋白， 209个氨基酸组成。在无Ca2+和TnC的情况下，
TnI是阻止肌肉收缩的亚单位，通过抑制肌动 肌球蛋白ATP酶的活性，阻止肌球蛋白运动，而阻止肌肉
收缩。TnI是一个延伸分子，采取反向平行与TnC形成二元复合物，在TnT和TnI之间形成卷曲螺旋，结
成一刚性不对称的结构 IT臂，约有80埃，它桥连原肌球蛋白锚定位点〔4〕。TnC呈亚铃形，两个球形
功能区被一个长的中央螺旋体相连，TnC是钙离子受体，参予调节细丝的活化过程。Takeda等〔5〕研究了
在Ca2+饱和形式下的心肌肌钙蛋白核心结构域的晶体结构，核心结构域能进一步分为结构明显区分的子域，
它们由可变的接头连接，使整个分子具有高度的可变性。人cTnI有5个螺旋区域，呈伸展式构型。抗体识
别相应抗原表位不依赖于蛋白质的三级结构，使cTnI氨基酸序列易被免疫系统识别，故cTnI具有较强的
抗原性。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ATP酶活性。
cTnI以不同形式存在于心肌细胞中，如以游离形式存在于胞浆内cTnI只占很少部分，为可溶性〔6〕，
大部分与肌钙蛋白T及C亚单位结合以复合体形式存在。当心肌损伤时，外周血中cTnI主要以cTnI -TnC
复合物形式居多(90％以上)〔7〕。cTnI -cTnT复合物仅发现存在于50％以下病人的血中，因此，检测的
重要性远不如cTnI-cTnC复合物；其他形式的cTnI（如氧化型、还原型、磷酸化、去磷酸化、蛋白降解形
式）较少〔8〕。因cTnI分子质量较CK-MB小，对心肌损伤较敏感，“微型心肌损伤”时cTnI 即可出现
阳性结果，而此时CK-MB未增高或处于正常高限。当心肌细胞膜的完整性受破坏，cTnI先从胞浆内释放，
因此，血清水平很快升高，而结合的cTnI由于相对分子质量大，从心肌细胞结构蛋白缓慢持续的释放〔9，
10〕，心肌损伤后，外周血中肌钙蛋白一般在5～8 h出现增高，在12～24 h达最高值，且高水平往往维
持7～10d〔cTnI〕或10～14 d〔cTnT〕〔11〕。肌钙蛋白在循环血中的半衰期为数小时，由肾脏排出体外。
游离cTnI在循环血中的半衰期为67 min。所以，cTnI较早出现在血中，且持续时间长，这对于心肌损伤
的诊断很有价值。
2 血清cTnI 测定的方法学
2.1 cTnI 检测方法
cTnI的测定始于20世纪80年代中期，多采用双抗体竞争放射免疫法和竞争性ELISA测定法。目前对c
TnI的检测多采用化学发光法。用化学发光物质标记抗cTnI抗体大大提高了对cTnI测定的精确性和敏感
性，但现在通用的cTnI测定方法尚无标准化，不同的方法采用不同的抗体识别位点，所以，在使用商品c
TnI试剂盒时，必须明确商品试剂的特性，并使用相同的标准品进行质量控制。
鉴于cTnI作为心肌损伤诊断标志物的重要性及缺乏方法的标准化，目前有不少研究者对这些检测系统
进行了比较评价。临床上常用的方法有Stratus检测法、AxSYM检测法、Access 检测法、Opus Plus检测
法、RxL HM检测法等。早在1997年，美国临床病理学会对检测cTnI 的Access, Opus Plus和Stratus
Ⅱ三个检测系统进行比较，结果显示，三个系统检测到的cTnI 浓度有实质性差异。AxSYM检测法与Strat
us检测法有显著相关性(r=0.88)，两种方法对AMI 检测的一致性为95.3％。Mullen等〔12〕用分别表达
有4个cTnI 片段的细菌裂解液来测试它们与StratusⅡ、Opus Plus和Access免疫试剂盒之间的
反应性，结果表明，Stratus和Opus Puls抗体识别cTnI的N末端部分，而抗Access抗体识别cTnI的C
末端部分，而且，cTnI的C末端部分更易被降解，这也可能是造成这三种测定方法之间变异的主要原因之
一。此后，Hafner 等〔13〕对RxL HM检测法进行评价，它是以两个特异性的单克隆抗体为基础的一步酶
免疫检测法，比Stratus检测法更敏感，且能提供更好的预后信息。Liu等〔14〕研究表明，通过基因工
程方法得到的两种cTnI-cTnC 单链多肽：ScTnI C 和ScTnI C 2（ScTnI C由全长的人cTnI和cTnC 组成，
ScTnI C 2由人cTnI 28～110片段和全长cTnC组成)，经单抗亲和层析纯化后，均可作为标准品使用。靳
彩宁等〔15〕也对Access一代、Opus和immulite三种心肌肌钙蛋白I测定试剂盒进行评价，显示3种测
定方法间具有良好的相关性，但不同方法所测cTnI参考值和患者血清中cTnI含量相差悬殊。抗凝对不同
厂商出品的cTnI测定试剂影响程度不尽相同，另外，immulite测定的再现性比较好，Opus相对较差，Ac
cess一代试剂测定结果随着患者血样放置时间的延长，测定结果下降的幅度较大。据报道〔16〕，新一代
的Access cTnI测定用抗体，特异识别cTnI分子位于残基33～110之间的肽段，因而，所测cTnI值具有
较好的稳定性。
2.2 cTnI检测方法的影响因素
2.2.1 抗体的氨基酸序列抗体
cTnI在患者的血清中会有不同程度的降解，而且由于其在血清中存在形式的不同其半衰期也不同，各
种检测方法针对不同抗原决定簇的cTnI 抗体，其免疫反应也必然不同。
Katrukha 等〔17〕发现，将AMI的心肌坏死组织体外培养3 h后，cTnI的一级结构、二级结构和三级
结构都出现了不同程度的改变。用不同的免疫学方法分析在心肌坏死组织血清中cTnI的降解情况时，发现
位于氨基酸残基33～110之间的片段高度稳定，能产生较长的持续信号，并分析可能是由于其与cTnC形成
了复合物所致。Madsen等〔18〕分析显示，cTnI的蛋白水解片段中，具有96～116个氨基酸残基的片段有
较强的抵抗蛋白水解作用，在血清中与TnC形成二聚物的TnI片段是稳定的，而且可能拥有整个抑制区域。
cTnI的抑制区域对cTnI-cTnC复合物的免疫活性和稳定性有重要作用。因此，建议选择能够优先识别较稳
定的氨基酸序列的抗体，这助于cTnI免疫检测的标准化并有利于提高检测的特异性和敏感性。
2.2.2 选用标本抗凝剂
采用全血或血浆标本时的某些抗凝物质（如EDTA）也会对检测产生影响，EDTA螯合血标本中的钙离子
可使cTnI -cTnC复合物解离，使游离cTnI单体增加，从而影响检测值，使不同方法测得的血清cTnI绝对
值无法比较。肝素也可以直接与cTnI结合阻断抗原表位或改变分子构象而影响检测结果。
2.2.3 标本贮存时间和温度
存储时间的长短及存储运输温度的差异也会对检测结果产生影响。
2.2.4 干扰反应对测定产生的影响
另外，理论上存在着由于抗原-抗体反应的干扰而引起的假阳性。类风湿因子(RF)、人抗鼠抗体(HAMAs)
或嗜异性的抗体对商品试剂有明显的干扰，肌钙蛋白也可能受内源物质，如Hb和胆红素的阴性或阳性干扰。
溶血或高胆红素血症及风湿等因素对cTnI测定也有一定的影响，有的可能会产生假阳性结果〔19〕。
本院一肌钙蛋白增高非心梗特殊病例：
男性，21 岁，未婚，活动后突发胸闷、呼吸困难、晕厥1 小时入院。 既往体健。 查体：T:37.2℃，
Bp：70/40mmHg，血氧饱和度：82％左右，双肺呼吸音粗，可及散在湿性罗音，心界不大，P104次/分，律
齐，未及杂音，腹部（-），双下肢不种，病理征（-）。
ECG：V3-V5导联ST段轻压低 ，考虑诊断：急性心肌梗死（下壁）？ 心源性休克？ 感染性休克？ 处理：
吸氧、抗栓、调脂、补液、升压等对症治疗 。急诊CAG 术：
2024年5月23日发(作者：悉阳)
心肌肌钙蛋白I(cTnI)在心肌组织中表达，在胎儿、健康人或疾病状态的成人骨骼肌中不表达〔1〕，
因而对心肌具有高度特异性。1987年Cummins等〔2〕首先报道，通过测定血中cTnI浓度可诊断急性心肌
梗死(AMI)。由于肌钙蛋白具有组织特异性强、诊断窗口期长、测定方法快速、在血中出现早等优点，使其
在AMI诊断中的作用越来越受到人们的重视，并于1994～1995年被美国国家食品与药品管理局(FDA)批准
应用于临床AMI的诊断〔3〕。本文就cTnI 及其临床应用研究进行综述。
1 cTnI的分子结构与组织细胞分布
肌钙蛋白属于调节蛋白，分子呈球形，包括三个亚单位：TnT、TnI和TnC。TnT是一种非对称性蛋白质，
伴有一球形C端功能区，它有一个与原肌球蛋白结合的位点。原肌球蛋白与肌钙蛋白结合成Tm-Tn复合物，
附着在肌动蛋白双股螺旋的纵沟内。TnI是一种碱性蛋白， 209个氨基酸组成。在无Ca2+和TnC的情况下，
TnI是阻止肌肉收缩的亚单位，通过抑制肌动 肌球蛋白ATP酶的活性，阻止肌球蛋白运动，而阻止肌肉
收缩。TnI是一个延伸分子，采取反向平行与TnC形成二元复合物，在TnT和TnI之间形成卷曲螺旋，结
成一刚性不对称的结构 IT臂，约有80埃，它桥连原肌球蛋白锚定位点〔4〕。TnC呈亚铃形，两个球形
功能区被一个长的中央螺旋体相连，TnC是钙离子受体，参予调节细丝的活化过程。Takeda等〔5〕研究了
在Ca2+饱和形式下的心肌肌钙蛋白核心结构域的晶体结构，核心结构域能进一步分为结构明显区分的子域，
它们由可变的接头连接，使整个分子具有高度的可变性。人cTnI有5个螺旋区域，呈伸展式构型。抗体识
别相应抗原表位不依赖于蛋白质的三级结构，使cTnI氨基酸序列易被免疫系统识别，故cTnI具有较强的
抗原性。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ATP酶活性。
cTnI以不同形式存在于心肌细胞中，如以游离形式存在于胞浆内cTnI只占很少部分，为可溶性〔6〕，
大部分与肌钙蛋白T及C亚单位结合以复合体形式存在。当心肌损伤时，外周血中cTnI主要以cTnI -TnC
复合物形式居多(90％以上)〔7〕。cTnI -cTnT复合物仅发现存在于50％以下病人的血中，因此，检测的
重要性远不如cTnI-cTnC复合物；其他形式的cTnI（如氧化型、还原型、磷酸化、去磷酸化、蛋白降解形
式）较少〔8〕。因cTnI分子质量较CK-MB小，对心肌损伤较敏感，“微型心肌损伤”时cTnI 即可出现
阳性结果，而此时CK-MB未增高或处于正常高限。当心肌细胞膜的完整性受破坏，cTnI先从胞浆内释放，
因此，血清水平很快升高，而结合的cTnI由于相对分子质量大，从心肌细胞结构蛋白缓慢持续的释放〔9，
10〕，心肌损伤后，外周血中肌钙蛋白一般在5～8 h出现增高，在12～24 h达最高值，且高水平往往维
持7～10d〔cTnI〕或10～14 d〔cTnT〕〔11〕。肌钙蛋白在循环血中的半衰期为数小时，由肾脏排出体外。
游离cTnI在循环血中的半衰期为67 min。所以，cTnI较早出现在血中，且持续时间长，这对于心肌损伤
的诊断很有价值。
2 血清cTnI 测定的方法学
2.1 cTnI 检测方法
cTnI的测定始于20世纪80年代中期，多采用双抗体竞争放射免疫法和竞争性ELISA测定法。目前对c
TnI的检测多采用化学发光法。用化学发光物质标记抗cTnI抗体大大提高了对cTnI测定的精确性和敏感
性，但现在通用的cTnI测定方法尚无标准化，不同的方法采用不同的抗体识别位点，所以，在使用商品c
TnI试剂盒时，必须明确商品试剂的特性，并使用相同的标准品进行质量控制。
鉴于cTnI作为心肌损伤诊断标志物的重要性及缺乏方法的标准化，目前有不少研究者对这些检测系统
进行了比较评价。临床上常用的方法有Stratus检测法、AxSYM检测法、Access 检测法、Opus Plus检测
法、RxL HM检测法等。早在1997年，美国临床病理学会对检测cTnI 的Access, Opus Plus和Stratus
Ⅱ三个检测系统进行比较，结果显示，三个系统检测到的cTnI 浓度有实质性差异。AxSYM检测法与Strat
us检测法有显著相关性(r=0.88)，两种方法对AMI 检测的一致性为95.3％。Mullen等〔12〕用分别表达
有4个cTnI 片段的细菌裂解液来测试它们与StratusⅡ、Opus Plus和Access免疫试剂盒之间的
反应性，结果表明，Stratus和Opus Puls抗体识别cTnI的N末端部分，而抗Access抗体识别cTnI的C
末端部分，而且，cTnI的C末端部分更易被降解，这也可能是造成这三种测定方法之间变异的主要原因之
一。此后，Hafner 等〔13〕对RxL HM检测法进行评价，它是以两个特异性的单克隆抗体为基础的一步酶
免疫检测法，比Stratus检测法更敏感，且能提供更好的预后信息。Liu等〔14〕研究表明，通过基因工
程方法得到的两种cTnI-cTnC 单链多肽：ScTnI C 和ScTnI C 2（ScTnI C由全长的人cTnI和cTnC 组成，
ScTnI C 2由人cTnI 28～110片段和全长cTnC组成)，经单抗亲和层析纯化后，均可作为标准品使用。靳
彩宁等〔15〕也对Access一代、Opus和immulite三种心肌肌钙蛋白I测定试剂盒进行评价，显示3种测
定方法间具有良好的相关性，但不同方法所测cTnI参考值和患者血清中cTnI含量相差悬殊。抗凝对不同
厂商出品的cTnI测定试剂影响程度不尽相同，另外，immulite测定的再现性比较好，Opus相对较差，Ac
cess一代试剂测定结果随着患者血样放置时间的延长，测定结果下降的幅度较大。据报道〔16〕，新一代
的Access cTnI测定用抗体，特异识别cTnI分子位于残基33～110之间的肽段，因而，所测cTnI值具有
较好的稳定性。
2.2 cTnI检测方法的影响因素
2.2.1 抗体的氨基酸序列抗体
cTnI在患者的血清中会有不同程度的降解，而且由于其在血清中存在形式的不同其半衰期也不同，各
种检测方法针对不同抗原决定簇的cTnI 抗体，其免疫反应也必然不同。
Katrukha 等〔17〕发现，将AMI的心肌坏死组织体外培养3 h后，cTnI的一级结构、二级结构和三级
结构都出现了不同程度的改变。用不同的免疫学方法分析在心肌坏死组织血清中cTnI的降解情况时，发现
位于氨基酸残基33～110之间的片段高度稳定，能产生较长的持续信号，并分析可能是由于其与cTnC形成
了复合物所致。Madsen等〔18〕分析显示，cTnI的蛋白水解片段中，具有96～116个氨基酸残基的片段有
较强的抵抗蛋白水解作用，在血清中与TnC形成二聚物的TnI片段是稳定的，而且可能拥有整个抑制区域。
cTnI的抑制区域对cTnI-cTnC复合物的免疫活性和稳定性有重要作用。因此，建议选择能够优先识别较稳
定的氨基酸序列的抗体，这助于cTnI免疫检测的标准化并有利于提高检测的特异性和敏感性。
2.2.2 选用标本抗凝剂
采用全血或血浆标本时的某些抗凝物质（如EDTA）也会对检测产生影响，EDTA螯合血标本中的钙离子
可使cTnI -cTnC复合物解离，使游离cTnI单体增加，从而影响检测值，使不同方法测得的血清cTnI绝对
值无法比较。肝素也可以直接与cTnI结合阻断抗原表位或改变分子构象而影响检测结果。
2.2.3 标本贮存时间和温度
存储时间的长短及存储运输温度的差异也会对检测结果产生影响。
2.2.4 干扰反应对测定产生的影响
另外，理论上存在着由于抗原-抗体反应的干扰而引起的假阳性。类风湿因子(RF)、人抗鼠抗体(HAMAs)
或嗜异性的抗体对商品试剂有明显的干扰，肌钙蛋白也可能受内源物质，如Hb和胆红素的阴性或阳性干扰。
溶血或高胆红素血症及风湿等因素对cTnI测定也有一定的影响，有的可能会产生假阳性结果〔19〕。
本院一肌钙蛋白增高非心梗特殊病例：
男性，21 岁，未婚，活动后突发胸闷、呼吸困难、晕厥1 小时入院。 既往体健。 查体：T:37.2℃，
Bp：70/40mmHg，血氧饱和度：82％左右，双肺呼吸音粗，可及散在湿性罗音，心界不大，P104次/分，律
齐，未及杂音，腹部（-），双下肢不种，病理征（-）。
ECG：V3-V5导联ST段轻压低 ，考虑诊断：急性心肌梗死（下壁）？ 心源性休克？ 感染性休克？ 处理：
吸氧、抗栓、调脂、补液、升压等对症治疗 。急诊CAG 术：