肌红蛋白(MYO)的生理功能及临床应用


肌红蛋白(Myoglobin,简称MYO或Mb)是存在于哺乳动物细胞中的一种重要的细胞内色素蛋白,由一条多肽链和一个辅基血红素构成,包含153个氨基酸残基,形状呈紧密球形,因其在功能和结构上与血红蛋白相似而得名。MYO通过血红素残基(卟啉环:铁离子络合物)可逆地结合O2,具有运输和贮存氧的功能,其与氧的结合能力介于血红蛋白和细胞色素氧化酶之间。因为MYO多肽链中氨基酸残基上的疏水侧链大都位于分子内部,而亲水侧链多在分子表面,所以具有较好的水溶性。

MYO结构

图1. 肌红蛋白骨架和血红素基团

MYO主要存在于哺乳动物的心肌和骨骼横纹肌中,在胸腺及甲状腺中也存在少量,具体分布情况如下:

组织 MYO含量(μg/g)
骨骼肌 3000-9000
心肌 1400-2500
甲状腺 40-110
胸腺 10-50

肌红蛋白的生理功能

MYO功能涉及氧运输、氧储存、氧缓冲及NO清除等多方面,在肌肉发育和生理调节中起重要作用。

肌红蛋白的临床意义

MYO在急性心肌梗死(AMI)中的临床应用

在AMI发病后1~3h血液中MYO浓度迅速升高,6~7h达到峰值,且12h內几乎所有AMI患者的MYO浓度都有升高,可作为AMI早期诊断的标志物。MYO升高程度及持续时间与心梗预后情况具有密切的关系。峰值低,发病24h即恢复正常的人,预后良好;而峰值升高显著,在血液中持续72-96h的患者预后不良,死亡率较高。

另外,MYO的半衰期短,在胸痛发作后的6~12h不升高,有助于排除AMI的诊断,是筛查AMI很好的指标。

MYO在其他心血管疾病中的应用

冠心病:MYO升高到正常上限的2-4倍

心肌炎:MYO升高到正常上限的4-10倍

MYO与骨骼肌疾病

先天性肌营养不良、强直性肌营养不良症、假肥大型肌营养不良症(DMD),以及多发性肌炎和皮炎患者,MYO升高程度可为参考值上限3-30倍,且升高随病情和病程不同有显著差别。

MYO与横纹肌溶解症

当发生肌肉损伤、缺血、代谢紊乱等情况,肌细胞内容物进入血液循环,会引起血液中肌红蛋白MYO含量上升。

肌红蛋白MYO灵敏度高但特异性低,在临床中一般需要结合其他心肌标志物进行联合检测,如结合心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)等检测指标,更好地避免了肌红蛋白单项检测造成的漏诊和误诊。

参考文献

1. Ordway GA, Garry DJ. Myoglobin: an essential hemoprotein in striated muscle[J]. The Journal of Experimental Biology, 2004.

2. 梁志洪, 邓家德, 古文鑫,等. 肌钙蛋白I(cTnI),肌酸激酶同工酶(CK-MB),肌红蛋白(Mb)浓度监测在诊断急性心肌梗死(AMI)中的作用[J]. 中国医药指南, 2013(19):26-27.

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