心肌肌钙蛋白的组成.ppt

1,第十一章心脏疾病的生物化学标志物,蚌埠医学院生化与分子生物学教研室,P279-305,2,授课对象：检验本科授课时数：4学时教学目的及要求：掌握：重要的冠心病危险因子，理想的心肌损伤标志物条件，cTn的优点，心脏标志物的应用原则。熟悉：危险因子的概念，CK及其同工酶的应用，心肌肌钙蛋白的组成。,教学目标,3,第一节概述第二节冠心病危险因素学说第三节急性心肌损伤生物化学标志物第四节心力衰竭和高血压病的生化,4,第一节概述,5,心血管疾病是发达国家的第一位死因。冠心病（coronaryheartdisease,CHD）:冠状动脉硬化性心脏病。心脑血管病主要的病理组织学基础都是动脉硬化。检验医学：预估动脉硬化存在、严重程度以及判断心肌损伤。结构决定其生理、生物化学特性。,P279,6,一、心脏解剖,心脏主要由心肌纤维/细胞组成，包含大量（达上千条）肌原纤维（细胞中央）；肌小节(sarcomere)：是肌肉收缩和舒张的最基本单位，肌原纤维上每一段仅位于两条Z线之间的区域；心脏富含蛋白和利用能量的酶：如肌钙蛋白、肌红蛋白(myoglobin,MHb)、CK、LD，这些都成为心肌损伤的标志物。,P279,7,8,9,P288,10,Ca2+通过和肌钙蛋白的结合,11,肌纤维：musclefiber,cardiactroponincTn：为心肌细胞所特有。,P279,12,心肌细胞与骨骼肌细胞的主要区别,钙离子来源,线粒体含量（占肌浆容积%）,细胞核数目,心肌细胞细胞外间隙4012骨骼肌细胞肌浆网20多核,细胞,动脉梗阻,缺血缺氧,无氧酵解增加,心肌功能受损,诱发冠心病（心肌坏死）,心肌细胞富含线粒体,P279,13,二、病理,年龄、性别、高血压、高血脂、吸烟等,冠状动脉发生粥样变，血管硬化，管腔狭窄，供血减少。,当冠状动脉狭窄70时,病人出现活动后心肌供血不足，表现为心绞痛。,不稳定性/变异性心绞痛(UA)，休息时亦有心绞痛。,心脏无血供，局部大面积心肌坏死,血管完全堵塞，,冠状动脉狭窄继续增加,AMIacutemyocardialinfarction,20,P280,14,急性冠状综合症：指由于冠状动脉所致的心肌损伤，其病理改变为斑块破裂和冠脉血栓导致冠脉严重狭窄或闭塞。（acutecoronarysyndrome,ACS）,心肌病：其他原因引起心肌肥厚、扩张、纤维化、甚至心肌小范围变性、坏死。其中心肌炎常见于儿童和青年人，轻重差别很大，由于目前尚无金标准，临床不易确诊。,心力衰竭又称心脏功能不全：许多严重的心脏病（如急性心肌梗死）的归宿，心脏不能有效地把心室内的血液送至全身。80的AMI死于（左）心衰、心源性休克。,P280,15,第二节冠心病危险因素学说,一、概述,riskfactor：是指个体固有的生理、心理因素或生活环境中的其他因素。它们的存在可促使疾病发生，去掉以后可减缓甚至阻止疾病的发生(即与疾病有关)。,(一)危险因子的概念,危险因素存在预示冠心病发生，有助冠心病的诊断。,P281,16,（二）危险因素的认识和发展,危险因素并不等同于病因；危险因素不是诊断指标：通常把危险因素异常的人称高危人群；同一疾病可能有多种危险因素，每种危险因素影响程度不一（relativerisk,RR）。,目前对危险因素的共识如下：,冠心病危险因素已达百余种，但RR不同。最有价值的可及早预防和治疗的是：高血脂、CRP和凝血因子异常。,P281,17,二、冠心病危险因素（生物化学）,高血脂是冠心病的主要危险因素；高胆固醇是重要的危险因素，也是促进动脉硬化的主要物质；TC和HDL-C不是很充分的预报因子，TCHDL-C比值可更准确地预报冠心病的发生，TCHDL-C5，冠心病发病率急剧上升。临床首选TC、HDL-C和TG作为冠心病辅助诊断指标。,(一)血脂,P282,18,(二)炎症,(1)炎性细胞是早期动脉硬化形成的启动步骤：糖蛋白CD11CD18，这是炎症诱导的白细胞活化的标志物。2)炎症产物促进了动脉硬化的进程；(3)慢性炎症导致平滑肌增生：是动脉硬化的关键步骤。,1.炎症与冠心病,炎症状态是一个比狭窄更重要的决定因素。,P282,19,2.CRP与冠心病,CRP和冠心病密切相关，被看做独立的危险因素；CRP的升高反映了动脉硬化存在低度的炎症过程和粥样斑块的脱落；超敏C反应蛋白(hsCRP)，是冠心病一个长期或短期的危险因素，LD2,CK8646103634CK-MB864693023MB亚型8614480.51CKMB2,ASTm用于判断心肌的损伤程度及预后。,P285,29,（一）LD及其同工酶,细胞的胞浆和线粒体中，四聚体，H4(LD1)，MH3(LD2)，M2H2(LD3)，M3H(LD4)，M4(LD5)；心脏、肾脏和红细胞所含的LD同工酶比例相近，以LD1和LD2为主；LD的半寿期为57170h，,1.分布,P285,30,2.LD及其同工酶的应用原则,限制LD应用，不作为常规检查，对病人作个案处理，主要用于排除急性心肌梗死诊断；在胸痛发作24h后测定LD同工酶，作为CK-MB补充：连续测定LD，对于就诊较迟CK已恢复正常的AMI病人有一定参考价值；LD1/LD2比例（0.76%）更敏感和特异，但不用于评估溶栓疗法（常致溶血，使LD1升高）。若AMI诊断明确，就不需检测LD和LD同工酶。,P285,31,（三）CK及其同工酶,CKBB(CK1)存在于脑组织中，CKMB(CK2)和CKMM(CK3)存在各种肌肉组织中；CK-MB占心肌总CK的l5%25%（骨骼肌中为12%）。CK半寿期：1012h,1.分布,P286,32,CKMB的质量检测：1985年，单克隆抗体法，其诊断AMI较酶法更敏感、更稳定、更快（1040min），且可以自动化。CK同工酶亚型（即CKMB的亚型）：常用高压电泳分离（快速、敏感），但其不是临床常规项目。测定时间：住院时、3h后、6h后、9h后共4次。,2.检测,P286,33,3.临床意义（CK及其同工酶）,（1）CK-MB：CK-MB/总CK（测酶活性）,总CK100UL，CK-MB15UL，CKMB4，多考虑肌肉疾病，CKMB在425%，AMI诊断可成立CKMB25，有CKBB或巨型CK存在。,较早期诊断AMI、估计梗死范围大小或再梗死。,（2）观察再灌注的效果：溶栓后几小时内，CK-MB继续升高，然后下降（冲洗现象）。,P286,34,CK-MB21.9U/L且CK-MB2/CK-MB11.5。CK-MB2在AMI发生2h即上升，1018h达峰值，1224h下降。该标志物出现早于CK-MB。CK-MM3/CK-MM11.0也可作为AMI的诊断标准之一。,（3）MB2/MB1和MM3/MM2的比值升高(正常人1)均可作为诊断AMI的标准之一。,P287,35,CK作为AMI标志物有以下优点,快速、经济、有效，能准确诊断AMI，是当今应用最广的心肌损伤标志物；其浓度和急性心肌梗死面积有一定的相关，可大致判断梗死范围；能测定心肌再梗死（CK-MB2/CK-MB1）；能用于判断再灌注。,P287,36,CK作为AMI标志物的缺点是,CK总酶特异性较差，特别难以和骨骼肌疾病、损伤鉴别；在急性心肌梗死发作6h以前和36h以后敏感度较低，只有CK-MB亚型可用于急性心肌梗死早期诊断；对心肌微小损伤不敏感。,目前临床倾向用CK-MB(质量法)替代CK作为心肌损伤的常规检查项目。,P287,37,肌钙蛋白,TnC：与钙离子结合部分,TnI：含抑制(ATP酶)因子部分,TnT：与原肌球蛋白结合部分,Tn(troponin),cTn(cardiactroponin)：为心肌细胞所特有。,三、心肌肌钙蛋白,1.肌钙蛋白(Tn)的特性,（一）总肌钙蛋白,P287,38,2.cTn在AMI发生后的变化,AMI后48h升高（与CKMB类似，但晚于肌红蛋白），但窗口期长（410天3周）；在诊断发现较迟的AMI时可替代LD(712d)；cTn分辨力高，特异性高：cTn为心肌特有，正常人血清中几乎测不到cTn（与CK-MB相比）；一般在入院，和入院后3h、6h、9h各测一次cTn和肌红蛋白。,cTn作为AMI的标志物优于CKMB和LD。,P288,39,（二）cTnT的临床意义,用于AMI的诊断，发生6h后，敏感性达90以上（可达5天以上）；应用cTnT对不稳定心绞痛病人监测可以发现一些轻度和小范围心肌损伤；cTnT还可用于评估溶栓疗法的成功与否，观察冠状动脉是否复通；（双峰的出现）cTnT与CK-MB均常用于判断急性心肌梗死大小；对于心肌炎、不稳定性心绞痛诊断，cTnT是比CK-MB敏感。,P289,40,心梗发作后cTn、CK、Mb的诊断敏感度,敏感性,cTn,CK,Mb,症状发作后时间(小时),41,心梗后灌注成功与未再灌注病例cTnT的变化,未再灌注,灌注成功,42,（三）cTnI的临床意义,cTnI是一个十分敏感和特异的AMI标志物，心肌损伤后46h释放入血；和cTnT一样，cTnI可用于溶栓后再灌注的判断，cTnI可敏感地测出小灶性可逆性心肌损伤存在：不稳定心绞痛和非Q波MI。,目前检测的cTnI多以复合物形式存在：在AMI中90是cTnIcTnC复合物，5的cTnIcTnT。,P291,43,（四）心肌肌钙蛋白的评价（优点）,cTn的敏感度及检测特异性均高于CK，而且能检测微小损伤（如UA、心肌炎）；有较长的窗口期，有利于诊断迟到的AMI、UA和心肌炎的一过性损伤（cTnT长达7天，cTnI长达10天，甚至14天）；双峰的出现，易于判断再灌注成功与否；与心肌损伤范围大小相关，可用于判断病情轻重，指导正确治疗；胸痛发作6h后，血cTn浓度正常可排除AMI。,符合理想的心肌损伤的标志物条件,P291,44,四、肌红蛋白（myoglobin，Mb）,使用溶栓疗法越早，抢救AMI成功率越高；最好在发作3h内溶栓，每延迟1h，病人在30天内存活机会减少21/1000；且首剂必须在急性心肌梗死发作6h以内应用，超过6h，溶栓疗法无效。,关于溶栓疗法的时间,故早期诊断AMI显得优为重要。,P292,45,（一）生物化学特性,Mb是一种氧结合蛋白，广泛存在于各种肌肉中（特异性不高），约占肌肉中所有蛋白的2。Mb分子量小，仅17.8kD，位于胞质中，故AMI发生后出现较早。CK-MB（84kD）LD（134kD）当AMI病人发作后2h即升高。69h达高峰，2436h恢复至正常水平。,P292,46,（二）临床应用与评价,在急性心肌梗死发作12h内诊断敏感性很高，有利于早期诊断，是至今出现最早的急性心肌梗死标志物。能用于判断再灌注是否成功。是判断再梗死的良好指标：Mb消除很快在胸痛发作212h内，Mb阴性可排除急性心肌梗死（Mb的阴性预测价值为100）。,P292,47,Mb与碳酸酐酶联用可提高早期诊断AMI的特异性。,P292,48,五、正在探索中的新标志物,（一）肌球蛋白轻链和重链,肌球蛋白（四聚体）,重链：2条，220kDmyosinheavychains，MHC,轻链：2条，2027kD(myosinlightchains，MLC,粗肌丝,MHC由两个同种异构体和组成，心脏的MHC和慢形骨骼肌MHC共同表达，MHC是心肌所特有，骨骼肌和心肌MLC的氨基酸序列有20不一致。,P294,49,MHC有如下特点：,窗口期是至今为止发现的心脏标志物中最长的，检测MHC有助于AMI回顾性诊断。MHC变化很少受再灌注的影响，其方法学存在的问题限制了MHC临床应用。,P294,50,MLC有以下特点：,血清MLC升高幅度对诊断AMI和估计其预后很有价值，是评估急性心肌梗死病人预后的理想指标。约有一半的不稳定心绞痛病人MLC可升高，其敏感性超过cTnT和CK-MB质量MLC可早至3小时即出现，但不能作为判断AMI溶栓后血管是否再通的指标。,P294,51,（二）糖原磷酸化酶（glucogenphosphorylase，GP）,三种同工酶：脑和心脏的GPBB，骨骼肌的GPMM和肝脏的GPLL。心肌缺氧、缺血时，处于糖原糖酵解状态，GPBB随糖原降解加速进入胞浆，透过胞膜进入循环。GPBB被认为是诊断心肌缺血的最为敏感指标之一。在急性心肌梗死时，GPBB在胸痛24h开始升高，它的特异性与CK-MB相似。,P295,52,（三）脂肪酸结合蛋白质,FABP是小分子量(14l5kD)胞浆蛋白，心肌内FABP含量（0.46mg/g心肌,）比骨骼肌组织内丰富许多。FABP诊断早期AMI的敏感性和特异性和Mb相近，比CK-MB高。fattyacidbindingprotein,FABP,P295,53,急性心肌梗死常用标志物动态变化,P295,54,六、心脏疾病生化标志物的临床应用,脂肪沉积、脂肪条纹形成，粥样斑块形成，冠状动脉血流减少，粥样斑块破裂，冠状动脉内血栓形成，心肌缺血，一支以上冠状动脉完全阻塞或痉挛，心肌坏死。,冠心病的自然病程,前两个阶段病人无症状,P297,55,（一）粥样斑块形成及冠状动脉血流减少,仅有危险因素异常，如何尽早识别冠心病是临床上的焦点。应用危险因素评估冠心病。hsCRP是一个良好的冠心病发生的预测指标。45岁以上的男性如果TCHDL-C和hsCRP持续升高，应常规定期复查，高度警惕冠心病事件。,P297,56,P选择素是存在于血小板内的颗粒膜蛋白质，当血小板被激活时，颗粒和质膜融合，在血小板表面表达，其功能是促白细胞粘附使血凝块稳定。血中出现P选择素意味血小板已被激活。,（二）冠状动脉内血栓形成期,1.P选择素（Pselectin）,2.D二聚体和血栓预示蛋白,P297,57,（三）心肌缺血的标志物,无典型症状的病人，临床早期诊断冠心病主要依靠静息心电图或运动心电图异常，结合血脂、hsCRP等危险因素综合判断。一些灵敏的心肌损伤标志物，如BBGP、cTnT、cTnI的测定可帮助临床判断有无损伤。冠心病不同阶段仅是心肌坏死程度不同。,P298,58,冠心病各个阶段的危险度,P298,59,排除急性心肌梗死,15,脂肪酸载体,脂肪酸结合蛋白,早期缺血标志物,188,促糖原分解,糖原磷酸化酶BB,检测血小板聚集,140,血小板粘附活性,P选择素,检测早期血栓,300,不溶性纤维蛋白前期水解肽,血栓预示蛋白,炎症标志物,115140,急性时相蛋白,CRP,临床作用,分子大小(kD),病理、生物化学作用,心脏标志物,冠心病早期诊断标志物一览表,P299,60,（四）AMI标志物应用中的几个问题,（1）缩短测定周期（turnaroundtime）：TAT的定义为从采集血样标本到报告结果的时间。IFCC建议TAT控制在1小时内。,1.急诊室的胸痛甄别,只要休息时发生的胸前区不适，持续20min以上，就应作紧急状态处理。,为了提高诊断效率，迅速作出诊断：,P299,61,（2）标志物的选择,早期标志物：即急性心肌梗死发生6h内血中即相对增加如：Mb。确诊标志物：即在急性心肌梗死发生后612h血中浓度增加，对心肌损伤有高的敏感性和特异性，在发作后数天仍异常。心肌钙蛋白（指cTnT或cTnI）是当前最好的确诊急性心肌梗死的标志物。,P299,62,2.心脏标志物的检测频度,（1）排除AMI的抽血频率：入院时即刻、入院后4h、8h、12h或第二天清晨各测一次。（2）对已有能确诊AMI的心电图改变者的抽血频度：早8：00和晚8：00，以进一步证实诊断、估计梗死范围以及确定有无再梗死Mb和CK-MB质量。,P300,63,3.心脏标志物的决定限,低的异常值决定有无心肌损伤，高的异常值就是诊断AMI的传统的标准。,4.再灌注,临床常采取紧急的冠状血管置换术（俗称“搭桥”手术）、溶栓疗法和经皮冠状动脉成形术（PTCA）等治疗措施，以降低死亡率。至少采集0时间，即治疗开始时，1时间，治疗开始后90min，比较标志物的浓度。,P300,64,5.手术前后的急性心肌梗死,cTn特异性较高，常被用于检测非心脏手术病人在手术期有无急性心肌梗死。,6.方法学研究,方法的参考范围和决定限；方法的不精密度；分析前变异；标本测定周期(turnaroundtime)；经济分析(成本和预期效益间的关系)；予后判断价值。,P301,65,7.心脏标志物应用原则,（1）心脏肌钙蛋白(cTnT或cTnI)取代CK-MB成为检出心肌损伤的首选标准。（2）临床检验中只需开展一项心脏肌钙蛋白测定(cTnT或者cTnI)。且不需进行CK-MB质量测定。（3）放弃所谓的心肌酶学测定，若不开展cTnT或cTnI测定，可使用CK-MB质量测定法。,P301,66,（4）Mb列