测定方法肌酸激酶(CreatineKinase,CK),也称为肌酸磷酸激酶。肌酸激酶以骨骼肌、心肌、平滑肌含量为多,其次是脑组织,胃肠道、肺和肾内含量较少。肌酸激酶主要存在于细胞质和线粒体中,是一个与细胞内能量运转、肌肉收缩、ATP再生有直接关系的重要激酶。肌酸激酶活性测定可以用于骨骼肌疾病及心肌疾病的诊断。
一、概况
1.反应式
正反应的最适pH值为9.0,逆反应的最适pH值为6.6~7.0。
2.米氏常数
3.专一性
兔肌的肌酸激酶对肌酸(N-甲基-胍基乙酸)是很专一的,对所试验的许多其它底物诸如肌酸酐、D-或L-精氨酸、组氨酸以及脒基牛磺酸均无活性。在一定程度上,胍基醋酸或ADP具有高度专一性。因此,对于微量的腺苷三磷酸酶(ATPase)(E.C..3)活性即可测定出来。
4.抑制剂与激活剂
激活剂有Mg2+、Ca2+以及Mn2+。抑制剂有磷酸腺苷化合物,L-甲状腺素,丙二酸,无机离子诸如C1-、SO42-、PO43-以及P2O72-,巯基试剂和鳌合剂等。
5.纯度要求
所需的纯度为每毫克蛋白至少应含25单位活性,然而腺苷三磷酸酶、已糖激酶(HK)和肌激酶(MK)等含量都不应大于0.01%。
6.意义
此酶主要存在于骨胳肌、心肌以及脑组织中,有三种形式:即MM型(存在肌肉中)BB型(存在脑中)和MB型(存在混杂的组织中)。这三种同工酶具有某些临床意义。心肌梗塞和大多数肌病患者中出现肌酸激酶活性增加。
患心肌梗塞之后,在2~12小时内,肌酸激酶活性急剧上升。当患者胸部疼痛发作12~36小时后,此酶上升的峰值高达正常人六倍。经过3~5天,此峰值恢复正常。然而,在肝损伤病例中,由于充血性的心力衰竭而出现的肝损伤,肌酸激酶仍然保持正常值。此酶的检验指标比谷-草转氨酶更为特效。
在肌原性肌病中,肌酸激酶与醛缩酶出现的峰值是颇相一致的。在杜兴氏(Duchenne)型肌肉萎缩症的早期病例中,发现90%以上患者出现肌酸激酶的升高,其活性升高的数值相当于正常值50倍。在慢性肌病患者中,却很少观察到肌酸激酶活性的增加。
在90%的甲状腺机能性疾病的患者中,和大脑血管梗塞而引起局部缺血的病例中,亦出现肌酸激酶活性增高。
此酶正常值是:男性为5~50毫单位/毫升(超过60毫单位则认为偏高),女性为5~30毫单位/毫升(超过40毫单位则认为偏高)。
7.稳定性
制成冷冻干粉制剂保存在4℃下,可稳定6~12个月。
二、测定方法
所介绍的各种测定肌酸激酶的方法,可细分为二大类:(1)测定以肌酸为底物的正向反应;(2)测定以磷酸肌酸为底物的逆向反应。每一类方法皆可进行比色或荧光测定。这两种测定方法已装备在检验箱中。
1.肌酸测定方法
方法一:将酶促反应所生成的磷酸肌酸在高氯酸与钼酸盐溶液中进行消化而释放出无机磷酸,由此进行测量,一个单位活性定为在30℃下每分钟转化为1个微克分子的磷酸所需的酶量。
方法二:由正向反应生成的ADP与丙酮酸激酶(PK,E.C.2.7.)及乳酸脱氢酶(LDHE.C.11.)相偶连的指示反应而进行测定。
按上面反应式,可于nm测量NADH吸光率下降速率,此速率即与肌酸激酶活性成正比例关系,其测定变异系数约为6%。
根据上述反应原理,有一种荧光滴点试验法。这是依据NADH荧光度下降程度来测定肌酸激酶活性。
2.磷酸肌酸测定方法
许多年前,曾发现由磷酸肌酸释放的肌酸在pH碱性条件下,同二乙酰与a-萘酚反应而生成粉红色复合物。
上述反应已被用作自动化法测定的基础,还可采用苔黑酚代替a-萘酚进行测定。
一种快速测定肌酸激酶的方法,依据上述反应中生成粉红色复合物的原理,使用标准的“自动化分析仪”与带有流动比色槽的光度计选用nm处进行测定。每小时可测定达50个样品。
另一种快速测定肌酸激酶的分光光度法,系应用己糖激酶(HKEC)与D-葡糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-P-DH,E.C.1.1.1.49)相偶连的酶反应理。
由nm处测量吸光率的增量,即等于肌酸激酶的活性,其变异系数约为5.6%,此反应是很专一的。
另外,尚使用高灵敏度的荧光测定法跟踪反应过程中所生成NADH的速率,其激发波长为nm(使用汞灯)与发射波长为nm。采用硅橡胶垫片作为基本载体而进行固体表面荧光法测定。当制备酶垫时,将一支肌酸激酶试验瓶加水溶解,按此量可制备27片以上的酶垫,则至少可进行27次以上的试验。所需的样品仅3微升血清,其测定变异系数约为3%。
另一种荧光法来测定肌酸激酶,依据由酶促释放出的肌酸与茚蒲三酮荧光指示剂起反应。在碱性溶液中则生成荧光团。
3.同工酶
测定肌酸激酶的同工酶方法,应用离子交换柱层析,通过三种缓冲液,分别将MM、MB和BB三种同工酶部分洗脱下来,每个洗脱部分分离之后,即可按上述NADH的紫外分光光度法进行定量测定。测定这三种同工酶所需的全部时间为30分钟,所需的血清仅为微升。