降鈣素原(PCT)介紹
降鈣素原(Procalcitonin,PCT)是新近發(fā)現(xiàn)的一種人類降鈣紊前體物質(zhì)。近年來PCT被認(rèn)為是系統(tǒng)性炎性反應(yīng)綜合征、膿毒癥、急性呼吸窘迫綜合征等疾病的預(yù)警指標(biāo)。目前認(rèn)為PCT可能是一種內(nèi)源性非類固醇類抗炎物質(zhì),多在細(xì)菌感染時誘導(dǎo)產(chǎn)生,在調(diào)控細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用,是用于檢測嚴(yán)重細(xì)菌感染的一個重要診斷標(biāo)志,也是一種敏感的判定炎癥類別和活動情況的指標(biāo)。
PCT來源及特性
PCT蛋白的合成
PCT是一種糖蛋白,是降鈣素的前肽,沒有激素活性,由甲狀腺c細(xì)胞產(chǎn)生,然后被特殊的酶分解產(chǎn)生。PCT的編碼基因是位于第11號染色體上的單拷貝基因(CALC-I基因),該基因轉(zhuǎn)錄后在甲狀腺濾泡旁細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)翻譯成降鈣素原前體(Preprocalcitonin)。PCT前體進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),經(jīng)糖基化和特異性酶切除N-末端的信號肽,生成116氨基酸的PCT,分子量約為13kD。PCT氨基酸序列1-57為N-殘端,60~91為降鈣素,96-116為降鈣蛋白。
PCT生成釋放的調(diào)節(jié)
生成PCT和降鈣素的過程開始于轉(zhuǎn)錄141個氨基酸組成的多肽-前降鈣素原,它由一個信號序列、PCT的N端、降鈣素序列、PCT的C端組成,當(dāng)信號序列介導(dǎo)前降鈣素原被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)攝取后,信號序列被降解剩余的蛋白質(zhì)即為PCT。若蛋白質(zhì)溶解,降鈣素即從PCT中分離;在細(xì)菌感染時,這一蛋白質(zhì)溶解過程可被抑制,此時PCT及其片段被釋放進(jìn)入血液循環(huán)。
代謝特點(diǎn)
生理情況下,甲狀腺C細(xì)胞可產(chǎn)生極少量的PCT,健康人的血清PCT水平通常測不到,但在細(xì)菌感染時,除甲狀腺外,肝臟的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞,肺、腸道組織的淋巴細(xì)胞及內(nèi)分泌細(xì)胞都能合成分泌PCT,此時血清PCT水平會明顯升高,且隨感染進(jìn)展或控制而持續(xù)在高水平或逐漸下降。
PCT的生成非???,當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重細(xì)菌感染和膿毒癥時,血漿PCT異常升高,2小時即可檢測到,6小時急劇上升,8-24小時維持高水平。最初升高后,PCT值的下降取決于其在血漿中的衰減和新生成的PCT間的相互平衡。血漿中的PCT非常穩(wěn)定,收集標(biāo)本室溫下24h后PCT水平大約下降12%,在4℃大約下降6%。因此,PCT可用常規(guī)實(shí)驗(yàn)室方法收集而不需特殊的儲存條件(如果需要長時問存放后檢測,則需要低溫或者冰凍保存血樣)。至今為止尚未確定PCT排出的特定途徑,臨床數(shù)據(jù)表明嚴(yán)重腎衰竭患者的血清PCT并不大量升高,其降低與健康受試者的血清PCT水平的降低無顯著性差異,清除PCT的半衰期也并沒有顯著延長,說明PCT經(jīng)腎臟排出很少。
引起PCT升高的因素
PCT反映了全身炎癥反應(yīng)的活躍程度。影響PCT水平的因素包括被感染器官的大小和類型、細(xì)菌的種類、炎癥的程度和免疫反應(yīng)的狀況。PCT是嚴(yán)重細(xì)菌性炎癥和真菌感染的特異性指標(biāo),而且也是膿毒癥和炎癥活動有關(guān)的多臟器衰竭的可靠指標(biāo)。
PCT水平的升高出現(xiàn)在嚴(yán)重休克、全身性炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和多器官功能紊亂綜合征(MODS),即使沒有細(xì)菌感染或細(xì)菌性病灶。但是在這些病例中PCT水平通常低于那些有細(xì)菌性病灶的患者。
癥狀 | 升高程度 |
全身性細(xì)菌感染、嚴(yán)重的組織病癥。嚴(yán)重休克。SIRS和MODS | 升高明顯 |
真菌、寄生蟲。立克次體、結(jié)合感染、病毒感染、腫瘤、過敏、自身免疫性疾病、移植物抗宿主病及局部感染 | 輕度升高 |
局部/系統(tǒng)性細(xì)菌感染/組織創(chuàng)傷可誘導(dǎo)PCT產(chǎn)生,病毒感染、自身免疫性疾病不會誘導(dǎo)PCT的產(chǎn)生。
PCT動力學(xué)
給健康受試者一次性注射內(nèi)毒素后,觀察期血漿PCT濃度,誘導(dǎo)期按動力學(xué)分為二期描述:在第一階段(<6h),及潛伏期2-3h(第一次測量的數(shù)值是=3h)PCT大約每小時增加0.5ng/mL,在后一階段,連續(xù)測量,大約每一小時增加50ng/mL。
檢測方法
目前PCT可通過半定量和定量方法檢測。半定量方法有膠體金檢測平臺,定量方法包括放射免疫分析法、免疫熒光法、雙抗夾心免疫化學(xué)發(fā)光法、酶免法等。
膠體金標(biāo)記法:半定量檢測PCT的方法,其檢測低限值為0.5μg/L。此法用一個結(jié)合有膠體金(示蹤劑)的抗降鈣素的單克隆抗體和抗降鈣素(固相形式)的多克隆抗體進(jìn)行血清中PCT的檢測。不依賴儀器,操作簡便、快速,適于床旁檢驗(yàn)。
放射免疫分析法和雙抗夾心免疫發(fā)光:全定量測定,放射免疫分析雖然靈敏度較高,但放射性元素的污染使此法受限。雙抗夾心免疫化學(xué)發(fā)光法測定,使用配對抗體,分別結(jié)合到PCT分子的2個部位,檢測低限值為0.1μg/L。
生物學(xué)功能
PCT的生物學(xué)效應(yīng)目前尚無明確的結(jié)論,主要的生物學(xué)效應(yīng)有:次級炎癥因子的作用、趨化因子的作用、抗炎和保護(hù)作用。
許多研究機(jī)構(gòu)都試圖揭示PCT的生物學(xué)作用,但除了明確其對血漿鈣水平起作用外,其他作用均未能明確。目前認(rèn)為PCT是一種非固醇類抗炎物質(zhì),在調(diào)控細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要作用,在全身嚴(yán)重細(xì)菌感染和膿毒癥時異常升高;也有人認(rèn)為PCT是一種次級炎性介質(zhì),放大并加重感染的炎性反應(yīng),但不是啟動因素。
PCT濃度的升高不受機(jī)體免疫抑制狀態(tài)的影響。當(dāng)機(jī)體處于嚴(yán)重的細(xì)菌感染時,即使患者處于免疫抑制狀態(tài)或尚無明顯的臨床表現(xiàn),血漿中PCT濃度也可明顯升高,其升高程度與感染的嚴(yán)重度呈正相關(guān)。
小結(jié)
感染是臨床上常見的病癥,有效治療的關(guān)鍵在于快速而準(zhǔn)確地進(jìn)行病原學(xué)診斷。近年來降鈣素原檢測有助于感染性疾病的診斷和治療,通過檢測其血清濃度可早期粗略估計感染病原體的種類、評價感染的嚴(yán)重程度、指導(dǎo)用藥及判斷預(yù)后。自1993年Assieot等證實(shí)PCT可作為細(xì)菌感染的早期標(biāo)志物以來,PCT已作為一個新的炎癥指標(biāo),廣泛應(yīng)用于感染性疾病的診斷和鑒別診斷。在早期診斷重癥感染、鑒別診斷感染性與非感染性疾病、細(xì)菌性與非細(xì)菌性感染、鑒別診斷細(xì)菌性和病毒性感染及原因不明性發(fā)熱,評價病情活動情況、判斷預(yù)后及合理指導(dǎo)應(yīng)用抗菌藥等均有重要參考價值。

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