心脏疾病的生物化学标志物PPT课件.ppt

1,心脏血管疾病的生物化学检验,P208-233,2,授课对象：检验本科教学目的及要求：,教学目标,掌握：重要的冠心病危险因子，理想心肌损伤标志物的特征，肌红蛋白、肌钙蛋白的优缺点。熟悉：作为心脏标志物CK的特征，心肌肌钙蛋白的组成，心肌缺血、心力衰竭的生化标志物。,3,教学内容,4,一、心脏解剖和生理,第一节概述,5,心脏主要由心肌纤维/细胞组成，中央包含大量（达上千条）肌原纤维。,心肌纤维的显微结构,6,肌原纤维的蛋白构成,7,以肌球蛋白为主的粗丝和肌动蛋白为主的细丝的相对位置，收缩时，ATP提供能量和细胞内钙离子作用下，肌丝间沿纵轴滑动，肌节收缩。在无钙离子时，肌纤维松驰状态时，肌钙蛋白-原肌球蛋白-肌动蛋白相互作用模式。钙离子进入并和肌钙蛋白结合，导致肌钙蛋白复合物构象改变。,心肌有规律的收缩、舒张。,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。,9,急性心肌梗死（acutemyocardialinfarction,AMI）,二、心血管疾病的病理生理及化学病理学,（一）动脉粥样硬化及冠心病,11,血管内膜损伤学说,氧化型低密度脂蛋白,内皮,损伤,单核细胞,泡沫细胞,吞噬脂质,12,血栓形成学说,13,稳定性心绞痛和不稳定性心绞痛的病理组织变化稳定性心绞痛：冠状动脉硬化基础上管腔狭窄70%不稳定性心绞痛：冠状动脉硬化基础上伴不完全性血栓形成,14,动脉粥样硬化病变机制,脂质渗入学说,动脉粥样硬化斑块的结构,15,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,20,16,不稳定性心绞痛,动脉硬化初期冠状动脉狭窄70，活动后心肌供血不足（又称变异性心绞痛，UA）休息时心绞痛持续时间较长（20min），少数心肌纤维坏死。（AMI，简称急性心梗）血管完全堵塞，心脏无血供，大面积心肌坏死。,病情进展,无症状,心绞痛,急性心肌梗死,心源性猝死,17,心肌细胞及其间隙的局部或弥漫性的急、慢性炎性病变，称为心肌炎。心肌炎是儿童和青年人常见的心脏疾患，轻重差别很大，但目前尚无金标准，临床不易确诊。,（二）心肌疾病,18,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。,（三）急性冠状动脉综合症（acutecoronarysyndrome,ACS）,19,急性冠脉综合征（ACS）,20,（四）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。,21,1盐类物质和高血压,诱发因素,2肾素-血管紧张素系统和高血压,3肾上腺素能神经和高血压,4继发性高血压,（五）高血压,22,危险因素：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)。,第二节心血管疾病的主要生物化学指标,冠心病危险因素已达百余种。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。,23,一、心血管疾病危险因素相关生物化学指标,(一)血清脂质,甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、载脂蛋白A（ApoA）、载脂蛋白B（ApoB）、脂蛋白(a),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。,24,凡能增加动脉壁内Ch内流和沉积的脂蛋白如LDL、-VLDL、oxLDL等，是致AS的因素。凡能促进胆固醇从血管壁外运的脂蛋白如HDL，则具有抗AS作用。,26,C反应蛋白（C-reactiveprotein,CRP）是一种能与肺炎球菌细胞壁C-多糖物质反应的敏感的急性时相反应蛋白质。,合成部位：肝脏、上皮细胞合成的5个环状多肽链亚单位组成的球蛋白。电泳位于r-球蛋白区带。,（二）超敏C反应蛋白（hsCRP）,highsensitivityCRP,27,hsCRP与冠心病,hsCRP是动脉粥样化血栓形成疾病的介导和标志物,激活补体系统增加分子间黏附作用刺激NO的生成增强吞噬细胞对LDL的吞噬作用增强纤溶酶原激活抑制物的表达和活性等,28,检测方法颗粒增强免疫比浊法酶联免疫法等。,参考范围LD1LD3LD4LD5。在诊断急性心肌梗死时，LD和LD1水平的升高常于发作后8-12小时，2-3天达高峰，1-2周恢复正常。,46,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。若AMI诊断明确，就不需检测LD及其同工酶。,47,CK催化肌酸和ATP或磷酸肌酸和ADP之间的磷酸转移的可逆性反应，所产生的磷酸肌酸含高能磷酸键，是肌肉收缩时能量的直接来源。,3.血清肌酸激酶（CK）及其同工酶,肌酸激酶（CK）,血中超过正常：发作后46h达峰值时间：24h回复正常：4872hCK半寿期：1012h,48,由M和B两个亚基组成的二聚体。三种同工酶。CK1（CKBB）存在于脑组织中，CK2（CKMB）和CK3（CKMM）存在各种肌肉组织中；CK半寿期：1012h。,CK-MB主要存在于心肌细胞内称为心型同工酶。分为CK-MB1CK-MB2亚型。骨骼肌中几乎全部为CK-MM，称为肌型同工酶。分为CK-MM1CK-MM2CK-MM3亚型。,49,50,CK及其同工酶检测的临床意义,（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）。,51,CKMB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-MB11.5）；能用于判断再灌注成功率（冲洗现象）。,记忆口诀一快、二广、三相关；再灌注梗死可判断。,52,CK作为AMI标志物的缺点：,特异性较差（难以和骨骼肌疾病、损伤鉴别）；敏感度较低（急性心肌梗死发作6h以前和36h以后），只有CK-MB亚型可用于急性心肌梗死早期诊断；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。,53,CK-MB质量,CK-MB质量指用免疫法测定CK-MB酶蛋白的量。在AMI发生后38小时即可在血中检测到CK-MB升高，930小时可达峰值，血中维持升高23天。,54,4AST、LD和CK的特异性比较,AST在心肌细胞中含量最多，但也大量存在于其它多种器官，如肝脏，肌等，故其诊断特异性较低。（分布广）,LD在心肌细胞中的含量仅次于肾，其分子量较大，在AMI时血清中活性升高较其它酶迟。LD分布广泛，特异性不高。（分布广，来的迟）,55,CK分子量不大，且大量存在于胞质中，AMI时，相对其它酶，它最早进入血液。AMI时CK阳性率与心电图ST段异常相近（95%）。CK在体内的半寿期明显较其它酶短。AMI后，CK急剧升高，并很快（4872小时）恢复正常，因此不能用于亚急性心肌梗死的诊断。（来的早，去的快）,56,57,（二）血清心肌肌钙蛋白,1965年Ebashi和Kodama首先发现，随后被命名。1968年Hartshorne和Mueller认为是一复合物，并研究了功能。1971年Ebashi等纯化后用SDS电泳分析，得到三个片段。1973年Greaser和Gergely根据其功能，将三个亚基命名为TnC，TnI，TnT。,58,心肌肌钙蛋白,cTnC：与钙离子结合部分,cTnI：含抑制（ATP酶）部分,cTnT：与原肌球蛋白结合部分,肌钙蛋白（troponin）,外周血中的cTn,心肌损伤后68h后即可在外周血测得增高持续710天（cTnI）或1014天（cTnT）cTn的血中半衰期约数小时cTn的释放以TnC-cTnI-cTnT复合物形式，随后降解；外周血中的cTnI以cTnI-TnC复合物形式居多数（90%以上），游离的cTnI较少；cTnT游离形式较多。,cTnI、cTnT的部分特性,外周血中出现任何一种可检测到的cTn，必然是心肌细胞受损伤的结果。,63,cTn在AMI发生后的变化,AMI后cTn48h升高，但窗口期长（410天）；诊断发现较迟的AMI时cTn可替代LD；cTn分辨力高，特异性高（为心肌特有）；,cTn作为AMI的标志物优于CK-MB和LD。,检测方法电化学发光法。参考范围0.1g/L。,1.心肌肌钙蛋白T（cTnT）,65,cTnT的临床意义,AMI的确定性标志物。判断不稳定性心绞痛（微小心肌损伤）；评估溶栓疗法的成功与否；判断急性心肌梗死大小；用于溶栓后再灌注的判断。心肌炎,66,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,评价,1）cTnT早期敏感性不强，6h后敏感性逐渐增加。2）对于单一AMI，诊断特异性不好，cTnT升高还出现在心绞痛、心肌炎等。,检测方法,目前检测cTnI的试剂、方法很多，并得到广泛应用。各种cTnI分析方法测定结果间存在明显差异，最大可达100倍左右。多采用化学发光法,2.心肌肌钙蛋白I（cTnI）,参考范围0.03g/L。,69,cTnI的临床意义,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；用于溶栓后再灌注的判断；可敏感测出小灶性可逆性心肌损伤存在（不稳定心绞痛和非Q波心肌梗死）；,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。,cTnT和cTnI是心肌损伤最具特异性的标志物。是“微小心肌损伤”（minormyocardialdamageMMD）标志物。,70,心肌肌钙蛋白的优点,敏感度高于CK，而且能检测微小心肌损伤（如不稳定性心绞痛、心肌炎）；检测特异性高于CK。较长的窗口期；易于判断再灌注成功与否（双峰的出现）；与心肌损伤范围较好相关，可用于判断病情轻重；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,71,缺点1）在损伤发作6h小时内，敏感度较低，对确定是否早期使用溶栓疗法价值较小。2）由于窗口期长，诊断近期发生的再梗死效果较差。,72,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。,73,是肌肉组织中特有的一种氧结合蛋白质，分子结构和血红蛋白的亚基相似，呈红色。主要存在于骨骼肌和心肌组织的细胞浆中。分子量17.8KD，位于胞质内，故心肌损伤后出现最早。主要生理功能是在肌肉组织中贮存氧，在肌肉运动需要能量时是供养给能的生成系统。,3.肌红蛋白（myoglobin，Mb）,74,检测方法荧光免疫法、化学发光及电化学发光法。参考范围男性2872g/L，女性2558g/L.临床意义AMI发作2h后的血清Mb即开始升高，6-9h达高峰，2436小时恢复至正常水平。是判断再梗死的良好指标。,75,优点1）在急性心梗发作12h内诊断敏感性很高，有利于早期诊断，是至今出现最早的心梗标志物。2）能用于判断再灌注是否成功。3）能用于判断再梗死。4）在胸痛发作212h内，肌红蛋白阴性可排除急性心梗诊断。,肌红蛋白的评价,Mb既存在于心肌又存在于骨骼肌，通过肾脏排泄来清除，当骨骼肌损伤或肾排泄功能障碍时可引起血清Mb升高，引起AMI诊断的假阳性。因此，应用血清Mb诊断AMI时，必顺结合临床症状和病史，排除引起血清Mb升高的其它因素，才能确定诊断。,注意,77,Mb与碳酸酐酶联用可提高早期诊断AMI的特异性。,缺点特异性较差，窗口期太短。,78,4心脏型脂肪酸结合蛋白,（Heart-TypeFattyAcidBindingProtein，H-FABP）,促进长链脂肪酸的胞内转运，H-FABP在心肌损伤后被释放进入血液。分子量15KD。在心肌缺血/损伤0.52h内即可显著升高，6h达峰值，2436h内恢复正常水平。,检测方法酶联免疫法等。参考范围5g/L。,79,在早期（胸痛发生6h内）诊断AMI的敏感度等于甚至优于肌红蛋白。,Mb/H-FABP比值可用于区分心肌损伤及骨骼肌损伤。心肌损伤时Mb/H-FABP比值在210之间，骨骼肌损伤时Mb/H-FABP比值在2070之间。,临床意义,80,5糖原磷酸化酶（GP）同工酶BB,生理条件下，GPBB主要以GPBB-糖原复合物形式与肌浆网紧密结合。心肌细胞缺血（氧）状况下糖原分解活跃，GPBB游离、扩散入胞浆积聚，一旦细胞膜通透性增加即大量逸出。GPBB是反映心肌缺血（氧）的良好指标，可用于发现早期心肌缺血性损伤。,81,血中GPBB水平在AMI发作0.5h后即可显著升高，68h达峰值，2448h恢复正常。检测方法夹心酶联免疫法。参考范围7g/L。,在胸痛发生4h内，GPBB用于诊断AMI及不稳定性心