CRP是一种环状五聚体蛋白,其一级结构包含5个相同的亚单位(23KD),亚单位间以非共价键相结合,每个弧单位在其表面都含有CRP配体结合位点(与配体的结合需Ca2+参与),其另一面含有Clq及FcTR结合位点[1]。这种五聚体蛋白具有显着的耐热及抗蛋白酶降解的能力。白细胞介素一6(interleukin-6,IL一6)是CRP合成的主要刺激因子。在mRNA水平还受到白细胞介素一1(interleukin一1,IL一1)、皮质激素等影响。与五聚体蛋白家族的另一成员血清蛋白P(serum protein P,SAP)不同,SAP经过糖基化修饰,而CRP经过未知的翻译后修饰。
基本介绍
- 中文名C反应蛋白
- 外文名C reactive protein
简介
CRP=C reactive protein,C反应蛋白
CRP,肺炎球菌细胞壁c多糖蛋白,一种急性时相(期)蛋白,亦称C反应蛋白,正常参考值≤10mg/L。本身由肝细胞产生能结合肺炎球菌细胞壁糖蛋白,能监测疾病的发展情况为非特异性的检验指标,很多疾病时都可以表现出来。
CRP是一种环状五聚体蛋白,其一级结构包含5个相同的亚单位(23KD),亚单位间以非共价键相结合,每个弧单位在其表面都含有CRP配体结合位点(与配体的结合需Ca2+参与),其另一面含有Clq及FcTR结合位点[1]。这种五聚体蛋白具有显着的耐热及抗蛋白酶降解的能力。白细胞介素一6(interleukin-6,IL一6)是CRP合成的主要刺激因子。在mRNA水平还受到白细胞介素一1(interleukin一1,IL一1)、皮质激素等影响。与五聚体蛋白家族的另一成员血清蛋白P(serum protein P,SAP)不同,SAP经过糖基化修饰,而CRP经过未知的翻译后修饰。
主要功能
CRP与补体Clq及FcTR的相互作用使其表现出很多生物活性,包括宿主对感染的防御反应、对炎症反应的吞噬作用和调节作用等。与受损细胞、凋亡细胞及核抗原的结合,使其在自身免疫病方面也起着重要作用。
,CRP的检测被广泛用于监测不同的炎症状态,也可用于监测对炎症的治疗效果。随着高灵敏度的检测方法的不断发展,CRP还是心血管疾病强的预测因素,并且是动脉粥样硬化的重要介质。更为重要的是研究发现,在小鼠的狼疮性肾炎中发现,CRP能延迟狼疮性肾炎的发病、降低抗体水平、提高了小鼠的存活率并使尿蛋白症状减轻。依赖钙离子,CRP还能与受损组织以及某些病原微生物结合,表现出其在天然免疫系统中的重要作用。CRP与FcTR的相互作用诱导前炎性细胞因子(IL一6等)的产生,从而放大了炎症反应。CRP在IL一6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)及其他细胞因子的诱导下能在肝脏快速合成,通常炎症刺激后24~48 h血清CRP水平出现峰值,血清CRP水平会从每毫升小于1 p-g增加到每毫升几百微克,而且随着疾病的消除,CRP能从血循环中快速清除。由于CRP不受年龄、性别、贫血、妊娠等机体状态和治疗药物等因素的影响,CRP是感染性炎症反应的敏感指标。
CRP与获得性免疫系统的重要介质——免疫球蛋白具有很多相同的特徵。与免疫球蛋白IgG相似,CRP能与Clq结合,活化补体经典途径,对不同的病原体具有调理素作用。与IgG不同的是,CRP不具有特异识别不同抗原表位的能力,但能识别自身的改变和外源性分子,这种识别作用会导致前炎性反应信号的产生,激活获得性免疫系统,从而提高了机体防御能力。
最近的研究发现,CRP通过与细胞表面Fc7受体的结合而与免疫细胞产生相互作用,可能在天然免疫系统和获得性免疫系统间架起了桥樑,从而提供了早期、有效的抗菌反应,这是CRP对机体防御反应的主要机制之一。,CRP能抑制机体对脂多糖的损伤性炎症应答,阻止了细菌代谢产物对机体的致命性作用。人类FcTR至少有3种类型,高亲和力受体CD64和两个低亲和力受体CD32和CDl6,人CRP的FcTR主要存在于单核细胞和巨噬细胞。
各种因素对CRP的影响
1.病人的年龄儿童较正常成年人CRP结果低,重新合成有关
2.吸菸吸菸可影响病人的CRP水平基线
3.营养状况严重的营养不良可以消弱CRP的产生
4.激素状况严重的激素不足可以消弱CRP的产生
5.怀孕怀孕期间CRP水平有少量的增加,在分娩时达到20mg/L
6.临床状况并发感染的过程将影响CRP的水平
7.疾病的持续时间CRP水平在发病的第一个12小时内可能是正常的
8.感染类型病毒和表浅细菌感染只引起较低水平的CRP水平增高,全身性的和深度的细菌感染引起大幅度的CRP水平的增高
9.治疗药物的影响抗生素及皮质类固醇的治疗将影响CRP水平
10.单个和连续的测量连续的CRP测量和单个样品的测量相比,通常有更好的诊断价值和疗效评价的意义
健康状况下的CRP正常範围
临床上一般<8mg/L为正常,
所有年龄段 <6mg/L (平均低于1mg/L)
新生儿 <3.2mg/L (平均0.32mg/L)
儿童 <2.2mg/L (平均0.16mg/L)
成年男性 <5.2mg/L (0.55mg/L)
成年女性 <4.6mg/L (平均0.42mg/L)
吸菸者 中值为11.5mg/L
孕妇 <20mg/L
CRP的临床意义
1.鉴别诊断细菌、病毒感染。
CRP与血常规一起检测更有实用价值。
病毒感染时CRP测定值没有明显增高。
CRP 6—12h后浓度开始升高。
CRP 24—48h后达到最大值。
反覆的炎症刺激,CRP水平可持续上升。
发热患者连续的CRP检测对诊断更有价值。
<12h | <20mg/L | 不能确诊细菌感染 |
8--12h再测 | 升高 | 确诊细菌感染 |
浮动不大 | 确诊病毒感染 |
2.监测疾病的活动情况和严重度。
a.内科感染性疾病
细菌性肺炎 | 平均增高 200mg/L |
活动性结核 | 升高与ESR比较不受性别、贫血、高球蛋白、妊辰影响。 |
膀胱炎 | <30---50mg/L |
肾盂肾炎 | 高值230mg/L,中值75mg/L,底值>10—20mg/L |
肝脏异常 | CRP合成降低 |
败血症 | 均值150---200mg/L |
心内膜炎 | |
脑膜炎 | |
骨髓炎 |
b. 全身感染性疾病
类风湿性关节炎 | >200mg/L | 活动期 |
系统性红斑狼疮 | >60mg/L | 并发细菌感染 |
恶性肿瘤 | 高达300mg/L | 出现转移或细菌感染 |
>10mg /L | (治疗中)预后不好 | |
白血病 | >100mg/L | 考虑感染 |
再障病人 | CRP+血培养 | 区分细菌、病毒感染 |
c.外科疾病和感染
时间 | CRP值 | 诊断 |
少于12h | 可能正常 | 含糊 |
几小时 | 升高 | 有价值 |
备注 | 与WBC综合分析是最佳指标。二项均正常 | |
可排除,某一项升高全面考虑是否手术。 |
d.组织损伤和术后感染
微创手术与开放手术比较,前者CRP均值20mg/L,后者CRP均值100mg/L。(胆囊切除)
术后6—8小时CRP开始增加,2—4天达最高峰。 6天后>75mg/L提示有并发感染。
肝移植排异反应不会引起CRP上升,术后细菌感染CRP可大幅度上升。
肝功能减退的病人,蛋白合成障碍CRP会低于正常。评估CRP时应考虑肝功能影响。
e.妇科及孕妇的感染
怀孕期 | 6mg/L |
分娩期 | 20mg/L |
顺产后 | 60mg/L |
顺产24h后 | 25mg/L |
妇产48h | 150mg/L |
表示感染 | 超出或更高 |
f.心血管疾病的临床意义
广泛心肌梗塞 | 160mg/L |
轻度心肌梗塞 | 40mg/L |
不稳定心绞痛 | 略高 |
稳定心绞痛 | 正常 |
冠状动脉性心脏病 (CHD) | 高敏C-反应蛋白新指标 (HSCRP) |
动脉栓塞/静脉栓塞 | 前者高/后者底(与缺血时间相关) |
3.观察治疗效果。
时 间 | CRP 值 | 疗 效 |
3---4天 | 下降 | 疗效满意 |
2---4周 | 正常 | |
备 注 | 否则应考虑更换抗菌素 |
4.对抗生素的合理套用有提示性作用。
二例肺炎患者治疗后CRP、WBC变化
试验 WBC×109 CRPmg/L
天数 1 2 3 4 1 2 3 4
病例
病例1 13.8 7.2 6.3 4.4 168 141 70 18
病例2 8.6 7.0 4.8 4.6 220 74 35 22
上表说明
CRP在抗生素治疗前后变化幅度值明显> WBC值说明CRP敏感性较高。
单一观察WBC值可能会掩盖对疾病发生髮展及治疗效果观察。WBC正常幅度较大4 .0-10.0×109/L。有些低WBC人,8.0已是高值;即使出现WBC升高,亦在24h后。
CRP动态观察可以较好地指导临床用药。
在心血管疾病及自身免疫性疾病中的作用
CRP与心血管疾病
研究发现,动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)不仅仅是脂质在血管壁的沉积,而是一种慢性炎症反应过程,前瞻性研究已明确CRP是CVD存在和将来发生的独立预测因素。套用乳胶增强凝集免疫比浊法测定CRP,可以检测到较低水平的CRP,即超敏CRP(high sensitivity CRP,hs—CRP)。CRP水平与腰围及体重指数(BMI)呈正相关,吸菸者CRP水平明显高于不吸菸者。CRP已成为CVD的重要预测性指标,CRP预测CVD的发生独立于其他传统预测指标,这些万方数据传统指标包括高血压、糖尿病、高血脂、吸菸、肥胖等,而且,hs—CRP和总胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇比率联合使用比单一因素能更强地预测CVD的发生。
多变数分析表明,CRP是急性代偿失调的心力衰竭患者心血管死亡率的独立预测因素,这也表明了炎症是这种疾病的病理生理过程的重要成分。hs—CRP不仅能预测具有亚临床CVD症状的老年女性将来CVD的发生趋势,而且也能预测中年男性在今后6~7年CVD发生的高度危险性,甚至对表面看似健康的个体也能预测将来CVD发生的危险性。hs—CRP浓度预测AS的进展独立于传统危险因素,降低CRP水平和抑制炎症反应的治疗策略可以阻止AS的进展,从而阻止CVD的发生。CRP水平大于15 mg/L是不稳定型心绞痛患者90 d内病情恶化的强有力预测因子。Morrow等发现CRP水平低于10 mg/L及肌钙蛋白阴性的患者二4年随访死亡率接近于0,而肌钙蛋白阴性合併高水平CRP患者的死亡率显着升高。CRP水平大于15.5 mg/I,时,不稳定型心绞痛以及非ST段抬高的心肌梗死患者死亡率增加了18倍。在欧洲CVD高危险人群中,hs—CRP水平男性高于女性,而正常情况下,女性hs—CRP水平高于男性。hs—CRP预测CVD的能力对于女性取决于其BMI,而男性则取决于腰围;最高的hs—CRP水平主要见于BMI和腰围都高的患者。CRP水平的差别并不能解释欧洲人CVD发生的危险性。
儘管CRP作为CVD发生的预测指标得到很多学者的支持,但升高的CRP参与动脉斑块的形成而直接导致CVD,或仅仅是炎症的非常敏感的指标还存在很大的争议。套用载脂蛋白一E缺乏转基因小鼠研究人CRP提供了CRP参与动脉损伤的直接证据,在CVD中,CRP通过促进巨噬细胞对低密度脂蛋白的吸收而加速了AS的进展,促使动脉内壁脂质沉积,导致血栓形成。,CRP与血管内皮细胞上FcTR结合,促进细胞黏附分子、单核细胞趋化蛋白一1、内皮素一1、IL一8、纤溶酶原激活物抑制剂的表达。在AS炎症部位浸润的细胞主要为巨噬细胞和T淋巴细胞,单核细胞趋化蛋白一1表达的增加,促进单核细胞的增殖、活化、向血管内皮细胞的迁移和黏附等功能,活化的巨噬细胞与血管内皮细胞和平滑肌细胞的相互作用,诱导基质降解酶的产生,这种酶通过分解纤维帽使粥样斑块破裂,活化的巨噬细胞还可以分泌血管活性物质和凝集分子使血管收缩、血栓形成。CRP也同单核细胞趋化蛋白一1一样对单核细胞具有正向趋化作用,并能诱导炎症细胞因子的产生、促进组织因子的表达。
CRP与自身免疫性疾病
研究发现,CRP能与核抗原结合,这些核抗原包括核染色质、核蛋白小体等。CRP能促进巨噬细胞对核抗原的吞噬作用,影响了抗原的提呈,掩蔽了自身抗原被免疫系统识别。,CRP还能通过与FcTR的结合,促进自身抗原的清除,从而可能阻止自身免疫应答,抑制某些自身免疫病的发生。
系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种全身性自身免疫性疾病,表现为多器官、多脏器受累。SLE患者体记忆体在多种针对细胞质及细胞表面抗原的多种自身抗体。siowall等报导,SLE患者即使是处于疾病活动期,其血清CRP水平一般很低,而其他急性时相蛋白水平却很高,如最主要的促进CRP产生的诱导因子IL-6。CRP在自身免疫疾病中的重要作用是作为调理素,促进凋亡细胞的清除,如核小体,从而阻止了机体对自身抗原的免疫应答。
许多学者认为SLE是濒死细胞释放的内源性核抗原引起的自身免疫应答,这种假说基于对核染色质应答的自身抗体的特徵,基于对暴露于凋亡细胞上的自身抗原异常表位的识别以及对凋亡细胞的清除。CRP除了能清除核染色质外,还能与凋亡细胞结合,CRP通过补体依赖的调理作用促进巨噬细胞对凋亡细胞的吞噬,从而具有抗炎作用。
MRL/lpr小鼠是人类SLE重要的动物模型,这些小鼠表现为高滴度抗双链DNA抗体、免疫複合物介导的肾小球肾炎、淋巴结病等。Marnell等发现MRL/Ipr小鼠产生蛋白尿之前注射CRP会延缓疾病的进展,产生蛋白尿后注射CRP治疗也会使蛋白尿消失。由此可见,在这些动物模型中CRP起着抗炎作用。值得一提的是,SLE患者血URP水平与IL一6无相关性,而在健康人群血清CRP水平与血清IL-6呈高度正相关。
白细胞介素一10(interleukin一10,IL一10)是具有抗炎活性的细胞因子,CRP能促进IL一10的合成。增加的IL一10有助于控制免疫系统对自身抗原的应答,从而抑制了对宿主的损伤。在IL-10缺乏细胞毒性肾小球肾炎小鼠模型中,CRP并不能阻止或降低尿蛋白,这表明CRP的抗炎活性可能由IL一10介导。
生物工程中套用
CRP 细菌中的受体蛋白(cAMP Receptor Protein,CRP;也称为降解物基因活化蛋白,Catabolite gene activator protein, CAP)特异结合,使CRP构象改变而活化。CRP上有重要的三个位点参与基因转录激活过程与RNA pol的a亚基的羧基端结合区域(aCTD)、与a亚基的氨基端结合区域(aNTD)以及与s亚基结合区域。CRP以二聚体形式与DNA结合而发挥作用,二聚体可被单个cAMP激活,CRP单体包括一个DNA结合区和一个转录激活区。
CRP二聚体约结合22bp的序列
5'-AAATGTGATCTAGATCACATTT-3'
3'-TTTACACTAGATCTAGTGTAAA-5'
CRP的结合可使DNA弯曲成90°,结合位点的弯曲可通过电泳迁移率检测
在不同的操纵子中,CRP的作用可能有三种不同的方式。
在Lac操纵子中,CRP结合在紧邻启动子上的RNA pol结合位点上游,与aCTD发生作用,与b和s亚基相互作用。
在gal操纵子中,CRP结合区域与RNA pol结合的区域有重叠,它与aCTD、aNTD以及s亚基都有相互作用。
CRP在一些操纵子中可能有2个或多个二聚体结合在DNA的不同位点,例如在ara操纵子中,结合在2个不同位点上的CRP发挥作用。
被cAMP活化的CRP能与1ac操纵子的启动子上游CRP位点特异结合。有利于形成转录起始複合物,并增强了RNA聚合酶的活性。使lac operon得到表达。
有葡萄糖时,cAMP浓度降低,CRP不能被活化,1ac操纵子表达下降。由于P1ac是弱启动子,只因乳糖的存在而发生去阻遏而使1ac操纵子开放表达水平很低;有CRP加强转录活性,细菌才能合成足够的酶来利用乳糖
可控自由基聚合
可控/活性自由基聚合(controlled radical polymerization)是在聚合体系中引入一种特殊的化合物,它与活性种链自由基进行可逆的链终止或链转移反应,使其失活变成无增长活性的休眠种,而此休眠种在实验条件下又可分裂成链自由基活性,这样便建立了活性种与失眠种的快速动态平衡。这种快速动态的平衡反应不但使体系中的自由基浓度控制得很低而且抑制双基终止,而且还可以控制聚合产物的分子量和分子量分布,实现活性/可控自由基聚合。