心脏标志物的研究进展Word下载.docx

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80年代过渡到CKMB质量测定，不久以后又发现了心肌肌钙蛋白，2000年这些物质的POCT方法被开发。

POCT就是床旁检验，所以从整个历史来看无论从疾病诊断的特异性和检测方法的灵敏度，心脏标志物的研究都经历了一个又一个飞跃。

下面再看两组数据1991年Katus等人报告心肌肌钙蛋白简称CTN对AMI的诊断性能以后，心脏标志物的研究方向、其检验项目发生了戏剧性的改变，据Valdes检索Medline统计结果表明，1983年到1992年心脏标记物的文献总量每年约100篇左右，1993年增加到110篇，1997年骤增至290篇，增幅最大的是CTN高达141篇，这反映了心脏标记物研究方向从血清酶到结构蛋白的转变。

第二组数据，这是Voldes引用美国室间质评的调查结果，数据也表明1992年至1998年，使用CK和LDH同部门的实验室从937家锐减到385家，1995年到1998年使用CKMB的实验室稳定在2500家左右，97到98年仅一年的时间在无任何财政补偿的情况下，CTN从640家骤增至19884家，这就反映了心脏标记物检测项目的重大转变。

99年到2001年美国约90%的实验室已开展CTN的检测，三年中增加了两倍，CAP的室间质评结果也告诉我们，2002年开展CTN检测的实验室数量超过了3500家，比99年增加了123%。

目前我国的许多医院检验部门也都已开展了CTN的检测，这两组数据从一个侧面真实的反映了人们在心脏标记物探索方面的努力。

经过人们的努力，目前已找到的心脏标记物有:

炎症因子像白介素6、肿瘤坏死因子α，不稳定斑块形成,像结节金属蛋白酶MMP，水过氧化物酶MPO，斑块脱落标记物,像妊娠相关抗原PAPP，CD40倍体，缺血标记物,像IMA缺血修饰白蛋白。

坏死性的标记物像心肌肌钙蛋白T，心肌肌钙蛋白I，心衰的标记物像BNP、钠尿肽、NT-ProBNP、B型钠尿肽前体，有些已应用于临床，把这些标记物经过梳理大致可以分为三大类。

第一大类叫心肌损伤的标记物，心肌损伤标记物又包括心肌缺血标记物像IMA缺血修饰白蛋白，心肌坏死标记物像肌红蛋白CKMB、肌钙蛋白，还有酶学标记物像AST，LDH，LDH-m，CK等。

第二大类反映心脏功能的标记物像BNP，NT-proBNP，第三大类是反映心血管炎症致病的标记物像CRP，超敏CRP。

我们说理想的标志物是应该具备以下特点，首先应该具有高度的心肌专一性，有利于避免我们的误诊。

其次心肌损伤后很快增高，有利于心肌损伤的早期诊断。

第三，血浓度和受损程度呈正比，有利于心肌损伤程度的一个评估。

第四增高以后持续较长时间，有利于避免我们漏诊。

第五检测方法快捷方便，有利于早期发报告，也有利于临床应用的推广。

下面我们就上述的标记物做一分别介绍，首先我们看看缺血性标记物。

缺血修饰白蛋白简称IMA，缺血修饰白蛋白是由585个氨基酸组成，分子量66.3个KD，N末端是天冬氨酸、丙氨酸、主氨酸、赖氨酸组成的是人类特有的一段序列，也是过渡金属铜、钴、镍的结合位点，在组织缺血的情况下，过渡金属结合位点被修饰，导致白蛋白结合过渡金属的能力减弱，这种结合过渡金属能力减弱的白蛋白被称为缺血修饰白蛋白。

这是缺血修饰白蛋白的形成机制，也就是说在缺血的情况下，组织细胞进行无氧代谢导致ATP减少和局部的微环境PH值下降，导致白蛋白中铜离子释放出来，铜离子遇到抗坏血栓之类的还原性物质以后变成一价的铜离子，一价铜离子不稳定，在遇到氧的情况下容易产生氧自由基，氧自由基在过氧化物肌化酶的作用下产生过氧化氢，过氧化氢碰到二价的铜离子以后生成羟自由基，这个羟自由基对白蛋白钴结合位点或者过渡金属的结合位点进行破坏，导致这个位点被修饰，在这种情况下白蛋白结合过渡金属如铜离、钴、镍的能力减弱，这样就形成了缺血修饰白蛋白，也有文献报道有无缺血患者血清白蛋白N末端缺失天冬氨酸或者天冬氨酸丙氨酸残支，导致缺血修饰白蛋白增高出现一个假阳性的结果，这种残支的缺失可能是与原白蛋白在肝细胞内处理缺陷有关，其发生的机理尚不清楚。

由于缺血修饰白蛋白检测方法的差异其参考区间也不太一样，手工法的参考区间小于等于0.5个ABSU每毫升，自动分析仪法的参考值范围小于等于83个u每毫升。

由于各种检测缺血修饰白蛋白的方法差异很大，确定条件报告单位参考值范围都不太一致，因此给临床应用带来了较大影响，所以检测缺血修饰白蛋白的方法有待标准化。

值得注意的是缺血修饰白蛋白在ACS发病5到10分钟在血中开始升高，约两小时达到峰值，6到12小时恢复到基础水平，其变化发生在心肌损伤的可逆阶段，具有很高的阴性预测值约97%。

对ACS的早期诊断，早期排除诊断及危险性预测具有重要的临床价值。

但它的诊断特异性和阳性预测值较低，应结合心肌损伤标记物像肌钙蛋白，心电图和临床表现进行综合评估，充分考虑非心源性疾病对缺血修饰白蛋白的影响。

这是缺血修饰白蛋白对死亡率的预测，207例急性胸痛病人以IMA93.3单位每毫升为阶段界值进行死亡率的评估，这个结果表明IMA阳性的死亡率显著高于阴性的死亡率。

下面看心肌损伤的酶学标记物，心肌损伤的酶学标记物主要有CK，CKMB，LDH，LDH同功酶LD1。

CK广泛存在于细胞浆和线粒体中，人体三种肌肉组织中含有大量CK，但肝、肾、红细胞等含量比较少。

CK是由M亚基、B亚基两个亚基组成的二聚体，因此表达成三种不同的同功酶的形式CKMM主要存在于骨骼肌中，心肌也有一定的含量，CKMB主要存在于心肌中同样骨骼肌里面也有不同程度的含量，CKBB主要存在于脑组织中。

CK的临床意义，急性心梗时CK活性在6到8小时开始升高，峰值在10到36小时之间，3到4天以后可恢复至正常水平，在发病8小时内查CK不高不可轻易排除诊断，应继续动态观察，24小时CK确定意义最大，因为此时CK应达峰值，如小于参考值范围的上限可以除外急性心肌梗死，48小时内多次测定CK不高，且没有典型的升高、下降这么一个过程，也可排除AMI的诊断。

第二点急性心梗溶栓治疗观察如出现再灌注可使达峰时间提前，第三点心脏手术和非心脏手术以后CK总活性增高，第四一点心肌炎CK可轻度增高，第五一点各种肌肉疾病CK明显升高，肌肉注射某些药物CK一过性增高，在急性脑外伤、恶性肿瘤时CK也可以增高。

我们再来看看CKMB参考区间。

由于CKMB主要有三种检测方法，不同的方法其参考区间也有不同的表达形式，免疫抑制法测CKMB活性它的参考范围是小于25个单位每升，电泳法是以百分比的形式来代表，其参考值范围小于总CK的6%。

化学发光法或电化学发光法测CKMB质量也叫mass，CKMBmass其参考范围是小于5ug每升。

CKMB曾经一度是AMI急性心梗诊断的金指标，在AMI和反应溶栓再灌时，CKMB的变化同CK，急性骨骼肌损伤时可出现增高，这个时候CKMB质量也会升高，但肌钙蛋白I不升高。

这是反映溶栓再灌时CKMB的变化曲线，绿色实线代表没出现再灌时CKMB的变化特征，绿色虚线是出现再灌时的变化，红色线代表的是心肌肌钙蛋白的变化情况，图中可清晰的看到无论是峰值时间还是变化幅度上面来看，CKMB均优于心肌肌钙蛋白。

LDH同功酶，LDH是M亚基和H亚基组成的四聚体，有五种同功酶形式即LD1、LD2、LD3、LD4、LD5，LD1主要存在于心肌当中，LD2次之，LD3、LD4主要存在肺当中，LD5以骨骼肌为主，也主要存在于肝脏当中，LD4在肝脏里面含量次之。

LDH同功酶主要采用的检测方法是电泳法。

因此参考区间也是以百分比的形式来表达，正常情况下LD2大于LD1、大于LD3、大于LD4、大于LD5，心梗的时候LD1升高出现LD1大于LD2大于LD3大于LD4大于LD5。

LDH同功酶的测定的临床意义，急性心梗以后8到18小时开始升高，达峰时间为24到72小时，持续时间6到10天，AMI时升高值达峰晚，因此对AMI早期诊断价值不大。

由于半衰期比较长10到163小时，所以多用于回顾性的诊断如对住院较晚的AMI病人亚急性MI的诊断和病情监测。

由于LDH分布比较广泛，因此测同功酶更有价值。

它的价值体现在：

1，AMI亚急性心梗的LD1大于LD2大于0.8，比值大于0.8。

2，肝病当中LD5大于LD4。

3是肺部疾患当中LD3大于LD1。

4是骨骼肌疾患中LD5大于LD4。

5是多器官疾病总酶活性升高，酶谱正常。

这是正常人LDH同功酶的电泳图谱，可以看出LD2大于LD1大于LD3大于LD4大于LD5。

这是心肌梗死时LDH同功酶的电泳图谱，也可清楚的看到LD1大于LD2大于LD3大于LD4大于LD5。

这是肝病时的LDH同功酶电泳的图谱，图中可见LD5明显增高。

90年代以后发现了一些早期诊断的心脏标记物，特异性和敏感性均较佳的一些确定性标记物，因此LDH、AST等在内的血清酶学标记物由于特异性不高已逐渐少用以至于基本不再应用。

心肌损伤的蛋白标记物目前在临床上用的最多的主要是这三种，肌红蛋白M2o，肌钙蛋白，心肌肌钙蛋白CTNT，CTNI，CKMB，CKMBmass也就是CKMB质量。

首先看肌红蛋白，肌红蛋白是一个具有153个氨基酸的多肽链和一个含铁血红素辅基组成的亚铁血红素蛋白，存在于骨骼肌和心肌等组织中，它能可逆的与氧分子结合，增加氧扩散进入肌细胞的速度。

因此主要存在于骨骼肌中所以参考区间也存在着性别差异，男性20到80ug每升，女性10到70ug每升，男性高于女性。

需要注意的是各种原因引起的骨骼肌疾病患者长时间的休克急性或者慢性肾衰时肌红蛋白都会升高，当肌红蛋白作为诊断AMI的生化标志物时，应除外上述疾病，或与之有关的疾病。

阳性结果时应结合一些特异性标记物综合判断，阴性结果时可起到排除的作用。

肌红蛋白的临床意义，一是AMI的早期排除诊断标记物，它的阴性预测值比较高所以它的排除价值比较大。

二，协助在AMI病程中观察有无再梗死或梗死再扩展，三、溶栓治疗中判断有无再灌注的较敏感而准确的一个指标。

下面我们再看肌钙蛋白，肌钙蛋白主要是指肌钙蛋白T、I、C。

这么三种结构形式，其中每一种又分别包括心肌型、快骨骼肌型和慢骨骼肌型三种亚型。

心肌型属于心肌特异性与其他亚型没有或者很少有同源性，因此不存在交叉反应。

但肌钙蛋白C除外，所以目前实验室诊断用的最多的是CTNT也就是肌钙蛋白，心肌肌钙蛋白T，心肌肌钙蛋白ICTNI。

这是肌钙蛋白的结构，肌钙蛋白T分子量39.7个KD，它是连接肌钙蛋白复合物和原肌红蛋白细丝的，肌钙蛋白C分子量18个KD，它与钙结合启动肌肉收缩，肌钙蛋白I分子量22.5KD，它是抑制肌肉收缩的一种蛋白。

心肌肌钙蛋白T或者I它的特点，特点一，分子量小，易于从受损心肌细胞当中漏出。

特点二，高度的心肌特异性CK和CKMB是非心肌特异性的。

特点三从坏死心脏细胞中释放入血，所以只有在心肌损伤时才出现。

特点四，胸痛发生三到四小时以后开始升高，12到24小时达到高峰，特点四持续时间CTNI为7到10天，CTNT为10到14天这就不难做出结论，心肌肌钙蛋白T、I检测CTN是目前敏感性、特异性好，诊断窗口期长的最理想的心脏标记物。

我们看看CTNI的参考区间，设置参考值范围时应考虑参考人群第99百分位值作为参考区间，小于10%CV值作为cutoff值这么一个原则，所以CTNI参考人群99百分位点0.04ug每升，10%CV值这么一个位点是0.06ug每升它的诊断界值是0.16ug每升。

这是CTNT在参考区间的一些设置，2005年中华医学会在国内组织了六家单位做了一个联合研究调查，调查的结果是CTNT参考人群99百分位值为0.01ug每升10%CV值为0.03ug每升，诊断界值是0.1ug每升。

这是以CTNI为例来说明它的参考值范围对临床诊断的价值。

一个胸痛病人在心电图没有缺血证据的情况下，实验室心脏标记物的检测尤为重要，当CTNI小于0.04ug每升时可以说没有心肌损伤。

当CTNI大于0.04小于0.16时临床上不能排除急性冠脉综合征，应做进一步的观察。

当CTNI结果大于0.16ug每升时极有可能是一个ACS患者，应收住心脏重症监护室继续治疗。

这是心肌肌钙蛋白的参考值范围和cutoff值对于急性冠脉综合征的诊断价值，CTNT或者CTNI的参考值范围分别为小于0.01ug每升和小于0.04ug每升。

当CTNT大于等于0.01ug每升小于0.1ug每升或者CTNI大于等于0.04ug每升小于0.5ug每升时，提示有心肌损伤，但不能判断心肌损伤的机制。

当CTNT大于等于0.1ug每升小于1.0ug每升或者CTNI大于等于0.6ug每升小于2.0ug每升，若没有心电图异常的证据，应归为急性冠脉综合征。

当CTNT大于1.0ug每升或CTNI大于2.0ug每升的时候可确诊为急性心肌梗死。

心肌损伤各标记物的动力学释放机理，IMA发生在缺血期血中出现最早，肌红蛋白CKMB、心肌肌钙蛋白发生在心肌细胞坏死以后，通过细胞膜释放到血液中，相比之下肌红蛋白血中出现变化最早，两小时以内可出现变化。

其次CKMB两到三小时，然后是心肌肌钙蛋白三到六小时。

这是心肌损伤标记物释放特征的比较，IMA胸痛后升高的时间5到10分钟，达峰的时间约2小时，恢复的时间6到12小时，CKMB胸痛以后升高时间3到8小时，达峰的时间9到30小时，恢复的时间48到72小时，CTNT胸痛后升高的时间3到6小时，达峰的时间12到48小时，恢复的时间5到14天，CTNI胸痛后升高的时间5到8小时达峰时间14到48小时，恢复的时间4到10天。

各种心肌损伤标志物对ACS诊断的判断性能，IMA诊断ACS的敏感度为82%，心电图诊断ACS的敏感度为45%，心肌肌钙蛋白诊断ACS的敏感度为20%，但他们联合诊断ACS的敏感度大幅增高。

心电图加肌钙蛋白诊断的敏感度达53%，IMA加心电图诊断ACS的敏感度达92%，IMA加心肌肌钙蛋白诊断ACS的敏感度达90%，IMA加心电图加心肌肌钙蛋白三项联合检测对ACS的诊断敏感度高达95%。

对于急性缺血性心脏病的诊断，临床上主要依据当前病史、既往病史危险因素，体格检查以及心电图和心脏标记物的检测，但实质情况是10%到25%的急性缺血心脏病的患者没有胸痛症状，35%胸痛症状不典型，约有50%没有心绞痛的历史。

心脏标记物有助于指导临床行为，临床ACS非ST段抬高的病人应进一步做心肌肌钙蛋白的检查，如果心肌肌钙蛋白是阴性表明一个低危险性，如果心肌肌钙蛋白是阳性表明一个高危险性，应采取侵入性治疗，比如低分子肝素或者糖原抑制剂或者早期介入治疗。

第二临床应用就是危险性分类和预后估计。

这是心电图对ACS患者的死亡率或心梗发生率的一个评估，ST段抬高和压低的这么一个心电图的患者，他的死亡率或者心梗发生率最高，其次是ST段压低的再其次ST段抬高的然后才是T波倒置的最后是ST段或T波没有变化的，死亡率和心梗发生概率最低。

七，发病六小时以内的心肌损伤标记物中肌红蛋白是目前较好的早期标志物。

八，在临床观察了解心肌梗死以后有无再梗死或梗死区域有无再扩展，CKMB或者肌红蛋白是较好的标记物。

九、AST、LD，LDH同功酶、HBDH等在诊断MI时已不再应用。

十、病人心电图一有异常表现如ST段抬高时应立即采取必要的诊治措施。

十一，在考虑心肌梗死诊断时，心脏标志物检测结果的评价应结合临床表现，如病史、体格检查、心电图检查的结果。

十二，心肌肌钙蛋白或者CKMBmass的检测值高于参考值上限值的ACS病人存在着心肌损伤，应结合相应的临床表现或者心电图检测结果，可以考虑诊断为心肌梗死属于高危险性，这些病人应尽快得到有效治疗以减少危险性。

十三，心肌肌钙蛋白或者CKMBmass的检测值高于参考值上限表明已存在心肌损伤，若病人不存在心肌缺血的机制应考虑其他引起心肌损伤的病因。

十四心肌标志物的检测，TAT时间应规定在一小时之内，TAT也就是样本周转时间，从样本送到实验室到检验结果回到临床这个时间规定不应该超过一小时。

关于样本采集时间应该是胸痛发作的时间。

因为感受不同所以很难确定ACS发病的时间，对于疑为ACS患者主张根据就诊时间确定标本采集时间。

这是对于疑似ACS患者检测心肌损伤标记物标本采集时间的建议，对于早期标记物和确定性标记物来说，在入院即刻2到4小时，6到9小时应检测早期标记物和确定性标记物。

20到24小时可进行早期标记物和确定性标记物的检测也可不做这方面检测。

这是建议的ACS诊断程序，临床胸痛病人首先应该做心电图检查，心电图检查ST段抬高应做肌钙蛋白，肌钙蛋白如果阳性就可以诊断它是ST段抬高的心肌梗死，心电图检查如果出现ST段不抬高应进一步进行心脏标记物的检测。

心脏标记物检测应该在大于六小时以上。

心肌肌钙蛋白阴性的可除外急性冠脉综合征，心肌肌钙蛋白阳性的应就危险分层。

对于小于6小时的胸痛患者来说应做肌红蛋白检测，肌红蛋白检测阳性的应进一步做心肌肌钙蛋白检测，肌红蛋白检测阴性的可以除外ACS。

前面已经提到第二大类的心脏标记物，第二大类心脏标记物就是反映心脏功能的标记物，主要有B型脲钠肽和B型脲钠肽前体即BNP，NTproBNP。

那什么是脲钠肽？

脲钠肽是一些多肽，它的结构中含17个氨基酸的一个环状多肽，在脲钠肽的家族中主要有ANP、BNP和CNP。

我们知道ANP是由心房分泌的，BNP是由心室分泌的，BNP它的形成过程怎么样呢？

我们看一下这是BNP形成的末端，也就是说心室室壁张力的改变由心肌细胞分泌产生，134个氨基酸的BNP前体源，BNP前体源在神经氨酸水解酶的作用下释放出一个26个氨基酸的信号肽就变成了108个氨基酸的BNP前体，这个过程发生在细胞内，108个氨基酸的BNP前体通过细胞膜进入到细胞外或者进入到血液循环中，在血液中的一些水解酶的作用下裂解成两个片断，一个片断是32个氨基酸的有活性的片断我们把它叫做BNP，另一个片断是76个氨基酸的没有活性的片断我们把它叫做NTProBNP。

BNP的参考值范围，首先我们看看NTProBNP它的诊断临界值的设置，NTProBNP一般说来以300Pg每毫升这么一个含量作为临界值设置，比如说NTProBNP小于300pg每毫升，那么不大可能是一个心衰的患者，如果说NTProBNP大于300pg每毫升应考虑它的免疫因素，小于50岁以下的在NTProBNP300到450pg每毫升之间有可能是心衰，但同时也应考虑其他因素，如果大于450pg每毫升很大程度上应该是一个心衰患者，因为这时候的阳性预测值高达86%，同样50到75岁的时候300到900Pg每毫升的这么一个范围的NTProBNP很有可能是心衰同样也可考虑其他的因素造成的。

在大于900pg每毫升的时候很大程度上是一个心衰患者。

大于75岁的时候NTProBNP应该是300到1800pg每毫升之间的时候有可能是心衰也可考虑其他的因素，大于1800pg每毫升的时候那么很大程度上是一个心衰患者。

美国FDA在2000年11月第一个批准了BNP的上市试剂盒，公司使用的就是这类试剂盒，后来又批准了NTProBNP，NTProBNP目前是罗斯（音）公司生产的，BNP和NTProBNP主要用于心衰的诊断和分期，美国ACC准则中提到它不认为BNP可以用于心肌梗死的诊断，主要用于心肌梗死的危险分层。

好，我们下面再看看关于NTProBNP和BNP的临床应用建议，许多因素如年龄、性别、肥胖、肾小球滤过功能、甲状腺功能、应用雌激素等均可影响BNP或NTProBNP的水平，应分别建立上述人群无心衰时的参考值范围。

第二、临床研究和应用表明，BNP或者NTProBNP是较好的心衰的心脏生物标志物，对有相应的临床症状疑为心衰的患者检查BNP或者NTProBNP有助于确立心衰的诊断。

第三、BNP或者NTProBNP的临床应用并不能替代临床观察和目前常用的实验室检查，如超声心动图、左室射血分数。

四、已经有临床证据表明，在轻度或者重度的心衰患者中BNP或者NTProBNP的检测可提供有临床价值的信息，但并不能完全根据检测结果决定临床治疗。

BNP或者NTProBNP在预后评价和治疗指导方面的应用仍需更多的临床实验证据支持。

五、有证据表明在心肌梗死后左室收缩功能不全的病人中或者有心衰危险性比如说有心梗史、糖尿病史等的病人当中，检测BNP或者NTProBNP有助于心衰的早期发现或者诊断，但对诊断价值和费用效益等关系仍有不同的看法。

六、目前还没有证据显示BNP或者NTProBNP可应用于普通人群筛查以发现是否存在心功能不全，建议七，在对心衰病人进行危险性分类时，BNP或者NTProBNP可提供有临床价值的信息。

建议八，BNP或者NTProBNP都可以用于心脏疾病的临床诊治中，两者的临床诊断价值相同，临床应用时不提倡同时检测BNP或者NTProBNP。

建议九、BNP或者NTProBNP的生物变异约为100%，因此在解释治疗后BNP或者NTProBNP测定值的变化应考虑生物学变异。

建议十、BNP在体外保存稳定性较差，而NTProBNP在体外相对稳定。

这是年龄、性别对NTProBNP的影响的一张幻灯片，图中可以看出20到30岁的时候那么男性低于女性，中位数女性在50左右，男性在20、30左右，31到40岁的时候女性的中位数和男性中位数值没有太大变化，41到50岁的时候仍然没有太大变化，51到60岁的时候NTProBNP的中位数值男性有所增高，女性反而有下降的这么一个现象。

但61到70岁的时候男女性的NTProBNP的中位数值都升高，71到80岁升高更加明显。

这张幻灯是年龄、性别对BNP的影响，调查对象是没有心衰的这么一个参考群体，橙色的代表是没有心衰的所有群体的一个BNP水平情况，黄色的代表是没有心衰的参考人员中女性的BNP水平情况，绿色的代表是没有心衰的参考人群中男性的BNP水平情况。

我们看到大于76岁BNP的参考值是小于100ng每升，