心肌损伤的标志物.docx

1、心肌损伤的标志物本章考点：1.酶学检查（1）急性心肌梗死时心肌酶及标志蛋白的动态变化（2）肌酸激酶及同工酶和同工酶亚型、乳酸脱氢酶及同工酶检查在心肌损伤诊断中的临床意义及方法评价2.肌钙蛋白、肌红蛋白检查及BNPNtpro-BNP（1）肌钙蛋白T和I的测定及其在心肌损伤诊断中的临床意义（2）肌红蛋白测定及其在心肌损伤诊断中的临床意义（3）在诊断心肌梗死和进行溶栓治疗时，综合考虑应选择的试验及其临床意义（4）BNPNtpro-BNP临床应用急性缺血性心脏病在欧美国家具有很高的死亡率，我国近年来有明显增加的趋势。典型的病例可以根据病史、症状及心电图（ECG）的特殊改变进行诊断。大量的临床实践发现，

2、约有25%的急性心肌梗死（AMI）患者发病早期没有典型的临床症状；约50%左右的AMI患者缺乏ECG的特异改变。在这种情况下急性缺血性心肌损伤生化标志物的检测在诊断AMI时尤为重要，尤其是AMI早期或临床症状不典型、ECG未出现明显改变的心肌梗死，如内膜下MI的诊断，并可及时指导、监测溶栓治疗和对预后进行判断，降低AMI后的死亡率。基于AMI后梗塞部位心肌细胞内的化学物质将释放到外周血中病理生理改变，通过对这些化学物质的测定可诊断AMI。决定一种标志物血浓度变化的因素有该物质的分子大小、在细胞内的分布（胞浆中的小分子蛋白较结构蛋白更易进入血循环）、释放率、清除率和心肌特异性等。典型的AMI心肌

3、损伤标志物改变随发作时间的推移而呈现典型的变化（表3-9-1）：表3-9-1急性心肌缺血损伤标记物标志物分子量（KD）医学决定水平胸痛后升高时间（h）达峰时间（h）恢复时间（h）增高倍数Mb17.810013671830520CK862003810367296525CK-MB8625389304872520MB2/MB11.51448122435MM3/MM11.0248122432512LD1351402408182472610d35LD1/LD21.0612243647d510CTnT390.1361248514d30200CTnI240.5581448410d2050AST9345812

4、164836d225一、酶学标志物七十年代至九十年代初，最常用的心肌损伤诊断标志物为心肌酶谱，即：肌酸激酶（CK）及其同工酶（CKMB），乳酸脱氢酶（LD）及其 同工酶（LD1），天门冬氨酸转移酶（AST）。九十年代以后，AMI生化标志物研究非常活跃，发现了一些早期诊断的标志物和特异性和敏感度均较佳的确定性标志物，明显地增强了血清生化标志物在AMI早期诊断和病情监测中的作用。而AST、LD及其同工酶，包括HBDH等在内的血清酶学标志物因为特异性不高，AMI后出现异常的时间相对较晚，目前在AMI诊断中的作用越来越小，已逐渐少用以致基本不再应用。下面我们对这几种酶学的特点、分布及在AMI诊断和其他

5、疾病诊断中的应用价值做一介绍。（一）肌酸激酶肌酸激酶（CK）分子量为86KD，广泛存在于细胞浆和线粒体中，该酶催化体内ATP与肌酸之间高能磷酸键转换生成磷酸肌酸和ADP的可逆反应，为肌肉收缩和运输系统提供能量来源。在人体三种肌肉组织（骨骼肌、心肌和平滑肌）中都含有大量CK，肝、胰、红细胞等CK的含量极少。胞浆CK的酶蛋白部分由两个亚基组成，不同亚基的组合将其分为CKMM、CKMB、CKBB三种同工酶。骨骼肌里几乎都是CKMM，胎儿肌肉组织和富含平滑肌的器官，如胃肠道、膀胱、子宫也都有一定量CK，但CKBB含量相对颇高，脑中CKBB含量明显高于其他组织；心肌是含CKMB较多的器官，而且心肌不同部

6、位CKMB含量也不尽相同，前壁后壁，右心室左心室，所以不同部位AMI时MB的释放量不仅与梗塞面积、程度有关，也和梗塞部位有关。在心肌、骨骼肌和脑等组织细胞的线粒体内还含有另一种结构不同的CK，它也是二聚体，称为CKMiMi（线粒体CK）。CK在骨骼肌、心肌、脑组织大量存在，常用于这些疾病的诊断。血清中CK的测定方法是连续监测法。IFCC发表了CK测定的参考方法。参考值：男24195UL女24170ULCK水平在人群中不是正态分布，受到性别、年龄、种族、生理状态的影响。男性因为肌肉容量大，血清CK活性要高于女性。新生儿出生时，由于骨骼肌受到损伤和短暂的缺氧可引起CK释放，故血清CK水平约为成人的

7、23倍；出生后7个月可降至成年人水平。儿童和成人的血清CK会随着年龄的增长而发生变化：女性的平均CK值在最初20年中会呈下降趋势，以后变化不大，而男性的平均CK值在1520岁会出现生理性的高峰，其他时间变化不大。老人和长期卧床者由于肌肉容量减低也可能低于成人水平。在不同种族之间，白人的CK活性通常为黑人的23。故在确定参考值时应注意不同“正常人群”的情况。临床意义：1.当发生AMI时，CK活性在38小时升高，血中半寿期约为l5小时，峰值在1036小时之间，34天后回复至正常水平。AMI时CK升高一般为的数倍，很少超过的30倍。2.如果在AMI后及时进行了溶栓治疗出现（再灌注）时，梗塞区心肌细胞

8、中的CK就会被冲洗出来，导致CK成倍增加，使达峰时间提前。故CK测定有助于判断溶栓治疗后是否出现。但总CK活性测定仅有中度敏感，不能检出很早期的。如在发病4小时内CK即达峰值，提示冠状动脉再通的能力为40%60%。3.施行心律转复、心导管和无并发症的冠状动脉成形术等均会引起CK值的升高。值得注意的是，心脏插管以及冠状动脉造影在导致CK总活性升高的同时，可以引起CKMM 同工酶的升高，但CKMB同工酶的活性上升并不明显。4.心脏手术和非心脏手术后都将导致CK活性的增高，且增高的幅度与肌肉的损伤范围的大小以及手术时间的长短密切相关。心肌炎时CK可轻度增高。5.生理性增高 人体在运动后将导致CK活性

9、明显增高，运动越剧烈，时间越长，则CK活性上升的幅度越大，通常在运动后l220小时达到峰值，并维持3648小时。一般而言，对于较少运动的人，运动时间越长、幅度越剧烈，则CK上升的幅度越高；而对于训练有素的运动员，则CK在同等条件下增高的幅度有限；也有报道，怀孕妇女通常在1426周时出现CK活性降低，而后又逐渐增高，分娩时CK升高。6.由于骨骼肌中CK单位含量极高，且其全身总量大大超过心肌，所以在各种肌肉损伤（如挫伤、手术、肌肉注射、癫痫发作）和疾病（如多发性肌炎、肌炎、横纹肌溶解症、进行性肌营养不良、重症肌无力、甲状腺功能减低出现粘液性水肿）时，CK极度升高，活性常高于参考数值数十至数百倍。7

10、.在急性脑外伤、恶性肿瘤时CK也可增高。8.长期卧床，CK可有下降。注意事项：（1）AMI诊断时注意CK-MB与CK的时效性。AMI发病8h内查CK不高，不可轻易排除诊断，应继续动态观察；24小时CK测定意义最大，因为此时CK应达峰值，如小于上限，可除外AMI；发病48h内多次测定CK不高，且无典型的升高、下降过程，可怀疑AMI的诊断；但要除外两种情况：CK基础值极低的病人发生心梗时其CK升高后可在正常范围内；心梗范围很小，心内膜下心梗。（2）血清、血浆、脑脊液以及羊水等均可做为CK分析的标本。常用的抗凝剂为肝素，其他抗凝剂或多或少地会对CK活性的测定产生影响，但黄疸和混浊标本对结果无影响。（

11、3）CK测定过程中，主要的干扰物质是腺苷酸激酶（AK）以及肌激酶 （myokinase）它们在红细胞中含量尤为丰富，可导致结果偏高，故标本应避免溶血。加入AK抑制物如单磷酸腺苷（AMP）的试剂盒可抗溶血的干扰。（二）肌酸激酶同工酶CK是由M和B亚单位组成的二聚体，形成CK-MM（主要存在于骨骼肌和心肌中）、CK-MB（主要存在于心肌中）和CK-BB（主要存在于脑组织中）三种同工酶，此外在线粒体中还存在一种同工酶（CK-MiMi）。CK-MB测定方法：两种参考值：CKMB活性1024UL，cutoff limit（诊断限）：25UL（免疫抑制一酶动力学法）6% total CK（琼脂糖凝胶电泳法

12、）MB质量（maSS）男1.354.94ngml；cutoff limit：5ngml （免疫学法）女0.972.88ngml；cutoff limit：5ngml （免疫学法）临床意义（1）关于AMI1）通常血浆中的CK-MB来自心肌，若患者具有CKMB活性升高和下降的序列性变化，且峰值超过参考值上限2倍，又无其他原因可解释时，应考虑AMI。CKMB质量用于心梗的诊断时，所用诊断界值推荐为正常人参考数值上限的99%分位。CK-MB mass胸痛发作3小时后的诊断AMI阳性率可达50%。6小时的诊断阳性率可达到80%。2）AMI发作后如未进行溶栓治疗，CK-MB通常在38小时出现升高，达峰时在

13、发病后930小时，于4872小时恢复至正常水平。与总CK测定比较，CK-MB的峰时稍有提前，且消失也较快。由于诊断窗较窄，无法对发病较长时间的AMI进行诊断。临床上也可利用这一点对再梗死进行诊断。3）以血清CK-MB水平评价AMI的梗塞面积大小存在一定的争论，一般认为，梗塞范围较小者，CK-MB达峰时间较早，恢复正常时间较短。实际CKMB达峰时间更与病情的严重程度而不是梗塞的面积相关，由此可认为CK-MB达峰早者比达峰晚者预后好。4）溶栓治疗时，CK-MB早期升高及短时间内达峰是AMI的征兆。下壁AMI在治疗2小时后CK-MB增加2.2倍以上，前壁AMI在治疗2小时后增加2.5倍以上，均提示心

14、肌出现再灌注，上述标准的敏感度为85%，敏感度为100%。（2）关于不稳定性心绞痛（UAP） 当心肌缺血时CK-MB常不增高，故UAP患者大多数无CK-MB增高，即便增高也不超过正常上限的2倍。（3）CK-MB并不对心肌完全特异，在骨骼肌中也少量存在。外科手术和骨骼肌疾病时常出现假阳性。急性骨骼肌损伤时可出现CK-MB一过性增高。但CK-MBCK常LD1LD3LD4LD5。LDH总活性测定LD最常用的方法有两大类：测定酶在正反应中NAD的还原速率（LP），此法在国内临床试验室中广泛应用；测定酶在逆反应中NADH的氧化速率（PL）。IFCC推荐的LDH测定参考方法是基于LP的反应。参考值：100

15、240UL（LP）临床意义：（1）用于AMI和亚急性MI的辅助诊断：AMI后818小时开始升高，峰值为2472小时，持续时间610天。AMI时LD的升高倍数多为56倍，个别可高达10倍。（2）由于LD特异性低，通常可用于观察是否存在组织、器官损伤。如LD持续正常，可除外组织、器官损伤；如LD总酶活性升高，可能有组织、器官损伤，常用于广泛性癌症化疗时的监测。（3）各种疾病的急性时相、血液病（巨幼细胞性贫血、溶血性贫血、恶性贫血）、心肺疾患（AMI、肺梗塞）、肝胆疾患（肝炎、肝硬化、阻塞性黄疸、心力衰竭和心包炎时肝淤血）、恶性肿瘤、肾疾患、脑血管病变、肌病、休克等LD及其病变部位相应优势的同工酶含

16、量均可增高。（4）同工酶测定：多种因素都可导致LD升高，因此LD诊断的特异性差。可通过LD同工酶分离和定量来提高其诊断特异性。LD同工酶分离和定量的方法主要为电泳法。心肌损伤时主要是LD1 同工酶增高，因此测定LD1 同工酶才对AMI诊断有意义。如采用LD1总LD比值则可进一步提高诊断的特异性。但由于方法繁琐，目前LD同工酶测定在AMI诊断上应用少。参考值：LD1 27.6%36.4%LD2 36.4%43.0%LD3 13.1%20.1%LD4 5.2%9.2%LD5 1.9%7.1%同工酶的比例应为：LD2LD1LD3DL4LD5（小儿有时可出现LD1LD2）；其中，LD1LD21.0。由

17、于不同实验室试验条件不同，故各实验室应有自己的参考值。临床意义：（1）通常在AMI后6小时LD1开始出现升高，总LD活性升高略为滞后。由于AMI时LD1较LD2释放多，因此LD1LD21.0，LD1LD2比值的峰时约在发病后2436小时，然后开始下降，发病后47天恢复正常。（2）当AMI病人的LD1LD2倒置且伴有LD5增高时，预后比仅出现LD1LD2倒置差，LD5增高提示病人心衰伴有肝脏淤血或肝功能衰竭。（3）LD1活性大于LD2或出现LD图形倒置也可出现在心肌炎、巨细胞性贫血和溶血性贫血，但体外溶血通常不会导致LD1LD2。（4）在肝实质病变，如病毒性肝炎、肝硬化、原发性肝癌时。由于LD5

18、在血清LD中所占比例很少，总LD测定往往不易检出。但同工酶检查可出现LD5LD4，在胆道梗阻未累及肝实质前仍为LD4LD5。恶性肿瘤肝转移时常伴有LD4和LD5升高。（5）骨骼肌疾病时LD5LD4，各型肌萎缩早期LD5升高，晚期可出现LD1和LD2升高。（6）肺部疾患可有LD3升高，白血病时常有LD3和LD4的升高。（四）-羟丁酸脱氢酶（少用）由于LD专一性不强，可作用于一系列具有酮酸结构的化合物。当以-酮丁酸作底物时所测酶的活性就称为-羟丁酸脱氢酶（-hydroxybutyrate dehydrogenase）活性。-酮丁酸是LD1和LD2的共同底物，其活性实际上就是两种同工酶之和。由于具有

19、4个H亚基的LD1比其他同工酶对-酮丁酸有更大的亲和力，故可用该指标反映LD1的活性变化。由于试验所采用的底物与LD测定不同，其酶活性不等于乳酸为底物的LD1和LD2的活性之和。参考值：90220UL临床意义：同LD1，用于AMI和亚急性心肌梗死的辅助诊断。注意事项：1.标本采取时应注意避免溶血。红细胞中LD是血清中的100倍，故溶血可使结果偏高。草酸盐抗凝剂抑制LD，应避免使用。由于LD的稳定性与温度有很大关系，不同的同工酶在不同的温度下稳定性也不同，因此不管在什么温度下（包括冷冻）保存，均可导致LD酶活性丧失。2.LD及其同工酶作为早期诊断AMI的标志物，特异性和敏感度较差，目前在临床上的

20、应用已逐渐减少。（五）天门冬氨酸氨基转移酶（AST）AST为心肌酶谱的传统项目。由于AST在AMI发作后动态变化与LD相似，且无特异性，现已不用作心肌损伤的标志。二、心肌损伤的蛋白标志物在过去三十年中，实验室诊断AMI主要是通过测定“心肌酶谱”。但是酶学指标存在许多不足，酶活性一般在发病后一段时间才出现升高，因而对AMI早期诊断不很敏感。另外酶学指标特异性较差，在人体其他组织，尤其骨骼肌中大量存在，这些组织疾病也可导致“心肌酶”升高。此外，酶学指标在AMI后持续时间不很长，各自的诊断时间窗较短。八十年代，CK-MB活性测定曾被认为是诊断AMI的“金标准”（Golden Standard），但其

21、在骨骼肌损伤出现假阳性确是无可争辩的的事实。所有酶学指标均无法有效地诊断minor myocardial damage（MMD，微小心肌损伤），这对不稳定心绞痛的诊断、预后和治疗极为不利。由于酶学指标的上述缺点，人们不断地寻找新的指标来替代它们。理想的生化指标要求：对心肌具有高度特异性，在心肌中具有高浓度，而在其他组织中不存在或极少；在心肌损伤时能够迅速、大量地释放到血液中，从而保证可以早期、灵敏的诊断AMI；其异常可以在血液中持续较长时间、稳定，利于检测；测定时间短、费用低廉。目前尚没有一项标志物达到同时具有上述4项特点。九十年代CK-MB质量的测定，确定了这一指标在诊断AMI中不可替代的地

22、位。近几年研究证明心肌蛋白质如肌红蛋白（Mb）和心肌肌钙蛋白（cTn）在心肌损伤的诊断和治疗监测中更有价值。随着灵敏、特异的心肌标志物的临床应用，使得心肌缺血损伤可能在发病早期检出，因此专家们提出了急性冠状动脉综合征（ACS）的概念。ACS是指动脉粥样硬化斑块脱落，血小板聚集，血栓形成，致使冠状动脉狭窄、阻塞，引起心肌缺血以及梗死的病理现象。临床表现可以症状不明显，或为不稳定性心绞痛（UAP），或为AMI，甚至心律失常导致突然死亡。心肌蛋白标志物检测在诊断ACS中起着极其重要的作用。肌红蛋白目前是ACS时最早升高的标志物，心肌肌钙蛋白是ACS的确诊标志物。（一）肌红蛋白肌红蛋白（Mb），分子量

23、为17.5KD，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。它能可逆地与氧分子结合，增加氧扩散进入肌细胞的速度。由于骨骼肌和心肌组织中的Mb免疫学性质相同，因此用免疫学方法无法将其分辨开。近年来随着单克隆技术的发展，建立了荧光酶免法、化学发光法等双抗体夹心法测定Mb，灵敏度达到了ng水平、操作简单，可在数十分钟内完成测定，已越来越广泛地为临床所接受。参考值：男性2080gL女性l070gL诊断限：100gL血清Mb水平随年龄、性别及种族的不同而异，黑人的Mb水平要高于白人。临床意义：（1）由于Mb的分子量小，可以很快从破损的细胞中释放出来

24、，在AMI发病后13小时血中浓度迅速上升，67小时达峰值，l2小时内几乎所有AMI患者Mb都有升高，升高幅度大于各心肌酶，因此可以作为AMI的早期诊断标志物。（2）由于Mb半寿期短（15min），胸痛发作后612小时不升高，有助于排除AMI的诊断，是筛查AMI很好的指标。（3）由于在AMI后血中Mb很快从肾脏清除，发病l830小时内可完全恢复到正常水平。故Mb测定有助于在AMI病程中观察有无再梗塞或者梗塞再扩展。Mb频繁出现增高，提示原有心肌梗死仍在延续。（4）Mb是溶栓治疗中判断有无再灌的较敏感而准确的指标。注意事项：（1）由于Mb也存在于骨骼肌中，而且仅从肾小球滤液中清除，所以急性肌肉损伤

25、以及各种原因引起的肌病患者、长时间的休克、急性或慢性肾功能不全时Mb都会升高。当Mb作为早期、定量诊断AMI的生化标记物时应除外上列疾病或与之有关的疾病。（2）不同厂家试剂盒对标本的要求也不同，应按要求取血。如使用抗凝剂，通常采用肝素抗凝。此外，用不同的分析和检测技术所得参考值不同。故各实验室都应建立各自的参考值范围。（3）由于碳酸酐酶同工酶不存在于心肌，主要存在于骨骼肌；而其从骨骼肌中的释放模式又和Mb相同，故有人通过MbCA 比值来提高Mb诊断AMI的敏感性和特异性，研究表明MbCA 于AMI症状出现2小时后就见升高，敏感性和特异性均比CK和CK-MB高，也是早期心肌损伤的标志物之一。（二

26、）心肌肌钙蛋白肌钙蛋白是肌肉收缩的调节蛋白。心肌肌钙蛋白（cTn）是由三种不同基因的亚基组成：心肌肌钙蛋白T（cTnT）、心肌肌钙蛋白I（cTn I）和肌钙蛋白C（TnC）。目前，用于ACS实验室诊断的是cTnT和cTnI。肌钙蛋白T（TnT）分子量为 37KD，是原肌球蛋白结合亚基。有三种亚型：骨骼肌肌钙蛋白T（sTnT）包括快骨骼肌型和慢骨骼肌型，此外还有心肌型。心肌肌钙蛋白T（cTnT）的大部分是以C-T-I的复合物形式存在于细丝上，6%8%以游离的形式存在于心肌细胞浆中。因cTnT与骨骼肌TnT的基因编码不同，骨骼肌中无cTnT的表达。cTnT相对于两种骨骼肌亚型有40%的不同源性。c

27、TnT分子稳定、亲水、特异性抗原决定簇的反应性好。目前所用的单克隆抗体为对心肌特异的捕捉抗体和标记抗体。TnI（肌钙蛋白I）存在三种亚型：骨骼肌肌钙蛋白I（sTnI）中存在快骨骼肌型和慢骨骼肌型，它们具有相似的分子量（20KD），但二者之间的氨基酸序列约存在40%的差异；第三种为心肌型。心肌肌钙蛋白I（cTnI）与骨骼肌型的氨基酸序列也存在40%的差异。但人的eTnI氨基末端比sTnI多31个amino acid，使其molecular weight达到22KD，这种独特的顺序使之具有较高的心肌特异性，有助于制备相应的单克隆。cTn是以cTnI-C-T复合物和游离cTnI形式存在于心肌细胞中，心肌损伤时释放到血循环中后，cTnI-C-T可进一步分解为cTnI-C复合物和游离cTnI。故血循环中除cTnI-C-T、游离cTnI外还有cTnI-C，而且cTnI-C是其在血液中的主要形式。其代谢产物由肾脏排出体外。TnC分子量为l8KD，是Ca2+结合亚基，每个分子结合2个Ca2+。心肌和骨