降钙素原（PCT）从哪里来？

马蕾，特色医学中心（原306医院）检验科

医学科普中心 刘燕/崔彦 编辑

知其然，更要知其所以然。

对于生化检查，我们既要知道其升高或降低的意义，更要知道每个指标背后的东西，列如降钙素（PCT），需要知道这是什么？是由哪个脏器或者哪些细胞合成的？如何合成又是如何分泌的？分泌到了什么地方？分泌后会引起分泌细胞或者器官本身或者其他细胞或者器官什么反应？这些反应又会对机体造成什么影响？这一系列问题搞清楚了，就知道这个化验数值变化所对应机体病情变化时，该如何处理了。

降钙素原（PCT）于1981年被发现，1993年发现败血症患者血液中其浓度明显升高，因此逐渐被引起重点关注。

降钙素原的合成

PCT是一种糖蛋白，是降钙素的前肽，没有激素活性，由甲状腺C细胞产生，然后被特殊的酶分解产生。PCT的编码基因是位于第11号染色体上的单拷贝基因（CALC-I基因），该基因转录后在甲状腺滤泡旁细胞粗面内质网翻译成降钙素原前体。PCT前体进入内质网，经糖基化和特异性酶切除N-末端的信号肽，生成116氨基酸的PCT，分子量约为13kD。PCT氨基酸序列1-57为N-残端，60～91为降钙素，96～116为降钙蛋白。

降钙素原的释放

在正常情况下，人体甲状腺滤泡旁细胞内转录生成Calci-mRNA后，翻译成含有141个氨基酸的PCT前体肽，继而进入内质网在糖基化和特异性酶切除后生成116个氨基酸的PCT。随后PCT经特异性肽链内切酶裂解为N-ProCT（N端）、降钙素序列及抗钙素（C端），降钙素序列的C末端酚胺化才会形成有活性的降钙素，然后由甲状腺滤泡旁细胞分泌进入血液。

代谢特点

正常情况下，PCT几乎不从细胞内分泌出来。在健康个体中，PCT浓度低于0.01 ng/ml。

严重细菌感染或者脓毒症时，血液中PCT显著升高，其升高程度与感染的严重程度呈显著的正相关，而降钙素并无显著变化，血钙浓度也无下降，提示在脓毒症时PCT和降钙素的产生是两个相对独立的过程。

甲状腺全切除术后合并严重感染患者血浆PCT依旧升高，说明脓毒症时PCT是机体其他部位的细胞产生。脓毒症时，几乎机体所有组织细胞（肝脏的巨噬细胞和单核细胞、肺和小肠组织的淋巴细胞及神经内分泌细胞、肾、心脏、脂肪以及肌肉）分泌PCT，而且是PCT的主要产生来源。

脓毒症时，PCT在2~4小时开始升高，12~24小时达到峰值，半衰期25~30小时。也就是说，如果炎症反应或感染控制，PCT浓度每天下降一半。

PCT释放分为两个时相：第一是早期相（感染后2~3小时），主要由细菌感染本身或内毒素刺激所致（直接通路）；而后是延迟相，主要由炎症因子（如TNFα、1L-6、1L-1、1L-2）启动其在甲状腺外的多种组织大量合成释放（间接通路）。后者是全身性细菌感染后12~24小时内出现峰值的重大缘由。

动物实验中内毒素一次性静脉注射后各种炎症因子变化

Morgenthaler等将内毒素注入狒狒体内，发现几乎所有的组织都有PCT-mRNA的表达，在注射内毒素后的6小时，肝、肾是产生PCT的主要组织，在注射后大约24小时，肺、胃、心脏产生PCT达高峰。

PCT在体内被特异的蛋白水解酶所降解，降解较慢，所以其半衰期较长，约为25~30小时。PCT很少经肾排出，血浆PCT的肾脏清除率小于1 mi/min，对于肾衰竭患者，其血浆PCT水平并无明显升高。血浆PCT水平与尿液PCT水平比例约为4:1，该比例保持相对恒定。持续静脉血液滤过或者血液透析虽然可以清除部分PCT，但血浆PCT水平并无显著的变化。因此，血浆PCT的检测也适用于肾衰竭或接受人工肾治疗的患者。

脓毒症时，PCT升高的机制

机体的先天性免疫系统需要“识别”入侵的病原体，病原体的脂多糖（LPS）携带有一些高度保守的分子片段，叫做“病原相关分子模块”（PAMPs），能够被免疫细胞表面的“模块识别受体”（PRRs）所识别，然后通过免疫细胞的信号传导，释放出促炎症因子（TNF-a、IL-6、IL-8等），引起全身炎症反应，继而导致PCT升高（升高幅度高，脓毒症得到控制之前持续升高或持续处于高位）。

非感染时，PCT升高的机制

细菌的PAMPs是炎症启动、PCT升高的关键成分，不过线粒体是细胞内除了细胞核外，唯一拥有DNA的细胞器。并且，线粒体在形态、染色反应、化学组成、物理性质、活动状态、遗传体系等方面都很像细菌，所以人们推测线粒体起源于内共生。

内共生学说：原核生物在某些特殊的情况下吞入了一些好氧的细菌，这些细菌在长期与原核生物共存的情况下逐步发展演化起来，并且没有被分解与消化，而是与寄主之间达到了一种默契，产生相互适应的关系，形成一种互利共生的状态，随着时间的推移而逐渐进化成线粒体，这是细胞内重大的细胞器线粒体的来源学说。

在细胞坏死后线粒体破裂，释放出一些与PAMPs超级类似的物质，叫做“损伤相关分子模块”（DAMPs），这些DAMPs也能够被PRRs识别，引起类似严重感染或全身炎症反应，导致PCT升高。严重创伤、大范围的手术、烧伤等会造成细胞坏死，线粒体破裂，继而会导致机体释放大量DAMPs，引起非感染性炎症反应，此时PCT也会升高（一过性升高，升高幅度不高）。

临床常见PCT升高的缘由

A. 神经内分泌肿瘤：甲状腺髓样癌，小细胞肺癌，类癌综合征。

B. 非感染性全身炎症：吸入性肺炎，胰腺炎，热休克，心源性休克，肠系膜血管栓塞。

C. 严重感染：细菌性，寄生虫，真菌性。

D. 脓毒血症。

E. 创伤：机械性损伤，烧伤，外科手术，横纹肌溶解症。

降钙素原参考值

注：1g=1000mg(毫克)，1mg=1000ug(微克)，1ug=1000ng(纳克)，1ng=1000pg(皮克)

（配图来源于网络）