心肌损伤标志物的检测

心肌损伤标志物的检测,于 文 彬第四军医大学西京医院,冠状动脉硬化性心脏病(Coronary arteriosclerosis heart disease, CHD)是最常见的心血管疾病，引起冠心病的最主要的原因就是动脉粥样硬化（AS）。AS病理变化是脂类沉积于血管壁，进一步增大成为粥样斑块，斑块可大部分阻塞管腔，限制血流，故劳累后可出现心肌供氧不足，表现为心绞痛。斑块可钙化、变硬，易碎，脱落后可阻塞小血管，脱落的地方可形成溃疡，引起血小板聚集、血栓形成，阻塞血流，引起供血障碍，心肌组织病变乃至坏死，出现典型的急性心肌梗死(acute myocardial infraction, AMI)。冠心病在世界上发病率位居前矛，在我国也是明显升高，且主要死于AMI，故AMI的诊断非常重要。,一、冠心病的危险因素,(一)危险因素(risk factor)的概念和认识1.概念： 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的发生，去掉后可减缓甚至阻止疾病的发生。,2.认识 危险因素不等同于病因。它是通过流行病学调查，长期前瞻性或大样本回顾性研究而来，证明某种因素异常(升高或降低，以升高多见)和疾病有关。 危险因素不是诊断指标，通常把危险因素增加的人称高危人群，病人还应通过其它手段确诊。 同一疾病的多种危险因素中，常用相对危险度 (relative risk, RR)表达其危险程度。RR指暴露于某一危险因素的人与未暴露于此危险因素或与危险因素低于某一水平相比较，发病概率的比值。,(二)与生物化学有关的冠心病的危险因素,1.血脂 TC、HDL-C和TG为主要辅助辅助诊断冠心病的指标。TC5.25.7mmol/L时冠心病发病危险性相对稳定 。TC5.2mmol/L发病危险是1.0，6.5mmol/L时为2.0，7.8mmol/L时为4.0。有人认为TC/HDL-C可更准确地预报冠心病的发生，TC/HDL-C5，冠心病发病率急剧上升。,2.炎症(1)炎症与冠心病： 炎症细胞是早期动脉硬化形成的启动步骤； 炎症产物促进了动脉硬化的进程； 慢性炎症导致平滑肌增生：平滑肌增生、内 膜下胶原纤维排列紊乱等组织改变是动脉硬 化的关键步骤，炎症还导致斑块破裂和血栓 形成，故炎症比狭窄是一个更重要的决定因 素。,(2)CRP与冠心病CRP的基本特性： CRP为急性时相蛋白，常规CRP参考值上限为10mg/L。 CRP和冠心病： 因而CRP被看做冠心病的独立危险因素。CRP和冠脉不良预后有关，是冠心病一个长期或短期的危险因素。CRP也是心肌损伤或脑中风的标志物。AMI发生后3h，中风后12h可测到升高的CRP。未溶栓治疗的AMI升高与心肌梗死范围和心衰发生密切相关。检测冠心病的危险用超敏CRP(high sensitive CRP, hsCRP)，参考值上限为2mg/L。,3.凝血因子(1)纤维蛋白原(fibrinogen) 纤维蛋白原损伤血管内皮细胞，促进平滑肌的增生和迁移；它增加血流粘滞性，增加血小板的聚集性，促使血栓形成。 纤维蛋白原3g/L是发生恶性事件的预兆。,(2)凝血因子和血浆纤溶酶原激活抑制剂(plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1) 凝血因子+Ca+ 激活因子X催化纤维蛋白原纤维蛋白血栓形成。 因子是独立危险因素，升高25%，5年内发生冠心病的危险增加62%。PAI-1亦是冠心病独立危险因素。,4.同型半胱氨酸 同型半胱氨酸(homocysteine, HCY)是心血管的危险因子。 HCY参与体内转硫基、转甲基过程，被降解为半胱氨酸(cysteine, cys)。机体新陈代谢障碍，HCY无法降解而堆积。HCY会损害血管壁，血管内膜增厚、粗糙、斑块形成，管腔狭窄，造成动脉粥样硬化和冠心病。参考值 4.7 13.9mol/L 平均8.0mol/L,临床意义 (1)HCY增高 动脉粥样硬化(AS)和心肌梗死(MI) 中枢血管疾病(CVD) 外周血管病(PVD) 脑卒中、痴呆症和早老痴呆症 糖尿病并发症(2)HCY减低 可降低AMI和缺血性血管疾病发生，建议10mol/L,二、诊断心脑血管病的手段,从解剖角度：冠脉造影、CT 从电生理角度：心电图 从生化角度：心肌损伤标志物,三、心肌损伤标志物的重要意义,(一)理想心肌损伤标志物的特点 高度心肌特异性，心肌含量高，可反映小 范围损伤; 检测早期心肌损伤，持续时间长; 可估计梗死范围大小，判断预后; 能评价溶栓效果.,(二)诊断AMI的重要依据WHO制定的AMI诊断标准（1979） 典型的胸痛病史； 心电图(ECG)异常改变，ST抬高，Q波出现； 持续的酶测定值的异常或先升高后降低。 寂静型AMI ：25%症状不明显 无Q波心梗 ：25%50%无ECG异常此时，需心肌损伤标志物诊断,心肌肌钙蛋白(cTn) 对诊断AMI特异性和敏感性好，心肌损伤标志物诊断AMI的重要性大大提高。2000年心肌梗死(MI)新定义心肌损伤标志物(如cTn)的增高，伴有以下情况之一，如临床胸痛缺血症状、心电图出现病理性Q波、或有缺血改变(ST段提高或压低)、或冠脉导管发现异常等。目前仍沿用79年标准心肌标志物cTn增高放在了诊断AMI的最重要的位置，即MI必须要有心肌损伤标志物的改变，可见其意义的重要。,(三) 可以早期诊断心肌损伤，使病 人得到及时治疗,在典型的心绞痛和心肌梗死之间还存在着各种过度病变，如按WHO AMI诊断标准未能诊断AMI患者死亡时，可发现有小灶性坏死病变。随着对冠状动脉疾病的深入研究和早期标志物的临床应用，在发病早期甚至是亚临床期即可被检测。,中华医学会检验学会在“心肌损伤标志物的应用准则”中提出了急性冠脉综合征(acute coronary syndrome, ACS)这一概念，涵盖了隐性心绞痛，不稳定性心绞痛，Q波心梗或无Q波心梗等在内的各种因冠脉狭窄、阻塞引起的心脏缺血以至梗死的症状。这一要领的提出，正是由于心肌损伤标志物能早期检出各种各样心肌损伤而提出的。,冠脉栓塞后，如能激活体内纤溶系统使血栓溶解，血液可重新灌注。如梗死发生后6小时内再灌注，心肌可能不坏死，病变逆转。靠体内自行激活纤溶系统再灌注，可能时间较长而发生心肌坏死。故临床上治疗AMI用溶栓疗法，用链激酶、尿激酶、tpA(组织纤溶酶原激活剂)等，防止心肌坏死形成疤痕。用心肌损伤标志物早期诊断MI，甚至仅微小栓塞亦可诊断，则对病人治疗是非常有意义的。,(四) 可用于MI的临床观察和预后判 断及药物疗效观察 是由于cTn对心肌损伤的敏感性和特异性好，升高持续时间长等特点所决定的。,(五)可用于判断再灌注的效果 冠脉再通时，会有大量的酶和cTn释放至血液中。(六)其它应用 诊断心肌炎、心肌创伤、心脏手术、围手术期心脏并发症、严重脓毒血症或脓毒血症导致的左心衰竭、充血性心功能不全等。,四、心肌损伤标志物检测项目,50年代 天冬氨酸氨基转移酶(AST)天冬氨酸转移酶(aspartate aminotransferase, AST) 敏感性和特异性低，已不用。乳酸脱氢酶(luctate dehydrogenase, LD) -羟丁酸脱氢酶(-hydroxybutyric dehydroge-nase, HBDH),(一)传统的心肌酶谱,以酮丁酸取代丙酮酸作底物时所测的LD活性主要反映的是LD1和LD2的活性。肌酸激酶(creatine kinase, CK)同工酶(CK-MB)60年代 肌酸激酶及其同工酶CK-MB诊断AMI，CK-MB被公认为是诊断AMI的“金标准”。80年代中期以后 用免疫法检测质量(CK-MB mass)，比测活性好。,(二)目前的心肌损伤标志物项目,1.早期标志物肌红蛋白(myoglobin, Mb)，CK-MB的亚型(CK-MB1/CK-MB2)，2.确定标志物心肌肌钙蛋白(cardiac troponin, cTn)T和I(cTnT和cTnI)肌酸激酶(CK)及其同工酶(CK-MB)乳酸脱氢酶(LD)及其同工酶,五、心肌损伤标志物的检测及临床意义(一)肌酸激酶(CK)及其同工酶,1. CK的同工酶及其组织分布 CK由两种不同的亚基（M和B）组成的二聚体，组成了三种同工酶。(1)CK-BB(CK1)：脑型同工酶，主要分布于脑及平滑肌器官，如前列腺、肠、肺等组织，电泳速度最快。(2)CK-MB(CK2)：混合型同工酶，主要分布于心肌中(占心肌总CK的15 25%)，电泳速度为中速，骨骼肌占1 2%。,(3)CK-MM(CK3) 肌型同工酶，主要存在于骨骼肌(9899%) 心脏中(80%)，电泳时速度最慢。 正常人血清中以CK-MM为主，CK-MB少量(总CK活性5%),CK-BB极微量。(4)CK-MB的亚型(异型) CK的两个亚单位M和B进入体液后，经血浆羧基肽酶水解除去羧基端赖氨酸，产生了CK的异型，即MM1、MM2、MM3和MB1及MB2。MB1和MB2诊断AMI早期更敏感。,2.CK的检测方法 CK的测定方法：有酶偶联法、肌酸显色法和连续监测法，现在在自动生化仪上大都采用连续监测法(即动态法)。该法准确性和重复性好，测定时间短。参考值连续测定法 男：38 174U/L 女：26 140U/L,3.CK-MB的测定方法 (1)酶活性测定免疫抑制法：为目前最主要的方法。其原理是将抗亚单位M的抗体与CK-MM和CK-MB中的M反应形成抗原抗体复合物，完全抑制了M的活性，这样测得的活性乘以2就代表CK-MB的活性(因正常人血中无CK-BB)。,该法简单迅速，但其缺点是特异性差，因为患者血清中有CK-BB或异常CK时，都会出现假阳性，另外，抗M血清对MM3抑制较好，对MM1则较差，故导致正常结果偏高。电泳法：准确可靠，可发现异常CK，但缺点为灵敏度差。参考值：免疫抑制法：15U/L 电泳法： CK-MM 9496% CK-MB5% CK-BB 0或极少,(2)酶质量法测定 CK-MB质量法(CK-MB mass)的原理是用单克隆抗体，用化学发光等方法测定，简单、特异、迅速，是重点发展的方法。酶质量法要比酶活性法灵敏、准确、故现在大力倡导。 酶质量法还可用酶免法，放免法等测定，主要是操作繁锁，时间长，且需批量测定，不如化学发光等方法。参考值：5g/L,CK-MB亚型测定方法 用高压电泳或等点聚焦电泳，故临床上不易开展。参考值：CK-MB10.7U/L CK-MB21.0U/L MB2/MB11.4,4.CK的临床意义(1)AMI 早期诊断敏感指标之一，38h1036h峰值8h内不高，应动态观察； 病程中再次，示再次心梗； 24h应达峰值，如低于上限值，可排除AMI； 大致判断梗死范围； CK基础值低，小范围心梗、心内膜下心梗，CK可正常,(2)心肌炎和肌肉疾病 病毒性心肌炎，CK明显升高； 多发性肌炎、进行性肌营养不良，重症肌无力。(3)溶栓治疗再灌注判断 溶栓治疗再灌注，CK明显，使峰值时间提前。4h达峰值；冠脉再通能力达4060%。,(4)手术 心脏或非心脏手术，心导管及冠脉成形术。(5)降低 长期卧床、甲亢、激素治疗、CK,5.CK-MB临床意义 基本上同CK，CK-MB质量法较酶活性法敏感性和特异性更高。 (1)诊断AMI CK-MB敏感性高于总CK； (2)CK-MB对AMI预后峰值出现早，预后好； (3)诊断心肌再梗死的敏感指标； (4)其它心肌损伤：心绞痛、心包炎、慢性房颤、心脏手术、起博器按装、冠脉造影等CK-MB也可升高； (5)某些肌肉疾病和手术，一般CK-MB/CK0.7U/L；CK-MB21.0U/L；MB2/MB1 1.5；24h敏感性为59%，46h为92%，CK-MB仅48%，CK-MB异性特异性可达95%。 (2)溶栓治疗再灌注判断：MB2/MB13.8提示冠脉再通。,7.CK-BB的临床意义 神经系统疾病：脑梗死、脑出血、急性颅脑损伤、脑膜炎CK -BB ，且与损伤程度，范围、预后成正比。,(二)乳酸脱氢酶及其同工酶测定1.乳酸脱氢酶测定(1)功能及生化特性 功能：LD是催化丙酮酸转化为乳酸的糖酵解酶。 组织分布：心、骨骼肌、肾脏最丰富、其次肝、脾、胰、肺、红细胞等。,(2)参考值：连续测定法：104245U/L 速率法：95200U/L(3)临床意义 同CK，但出现增高晚，818h开始，2472h达峰值，维持610天。 肝、胆疾病及恶性肿瘤可升高。,2.乳酸脱氢酶同工酶测定 (1)同工酶类型 H亚基(心型) M亚基(肌型) LD1(H4)、LD2(H3M)、LD3(H2M2)、 LD4(HM3)、LD5(M4) LD1和LD2主要来自心脏 (2)参考值： 圆盘电泳法：LD1(32.74.6)% LD2(45.13.53)%,(3)临床意义 AMI发病：LD1及LD2(尤其LD1)早于LD；LD1LD2，LD2/LD1LD4肝细胞黄疸，阻塞性黄疸LD4LD5 肿瘤：大多数肿瘤：LD5、LD4、LD3 ；生殖细胞肿瘤：LD1、LD2 ；白血病：LD3、LD4 骨骼疾病：LD5LD4,(三)心肌肌钙蛋白T和I(cTnT和cTnI),1.肌钙蛋白的结构和组织分布肌钙蛋白(troponin Tn)是横纹肌收缩的重要调节蛋白，由肌钙蛋白C(TnC)、肌钙蛋白T(TnT)和肌钙蛋白I(TnI)三个亚单位组成，它们共同完成对肌肉收缩的调节。,TnC：Ca+受体，与Ca+结合引起空间构型改变，使肌肉收缩Tn TnI：抑制亚单位，抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合，肌肉松驰TnT：原肌球蛋白结合亚单位，将TnC和TnI连接到肌动蛋白和原肌球蛋白上，共同完成对肌肉收缩调节,Tn广泛分布于骨骼肌和心肌中，TnC骨骼肌和心肌中是相同的，但TnT和TnI则在心肌中和骨骼肌中的不同。T和I都是有三种亚型，即心肌亚型、快骨骼肌亚型和慢骨骼肌亚型，它们都由三种不同的基因编码。心肌亚型T和I都仅仅存在于心肌中，故特异性高，当心肌细胞受损或心肌坏死时，它们都可释放入血，所以被用作诊断ACS特异标志物。,心肌特种肌钙蛋白T(Cardiac-specific troponin T, cTnT)分子量为34.566KD，又有许多异体。cTnI分子量为23.98KD，出生9个月以后，人们心肌仅表达cTnI。人的骨骼在任何阶段都不表达cTnI，也不同任何病理刺激表达cTnI，故cTnI心肌特异性很高。cTnI与sTnI有42.9%不同源氨基酸序列。,同源性 不同源性cTnT qTnT 56.6 43.4cTnT sTnT 58.8 41.2cTnI qTnI 41.4 58.6cTnI sTnI 46.2 53.8,心肌标志物在心肌中的含量及AMI后维持时间,CKMB TnT TnI Mb含量（mg /g） 1.4 10.8 4-6 23.6维持时间 2-3 10-14 7-10 1-1.5 （天）,2.cTnT和cTnI的参考值 cTnT： 0.020.13g/L 0.2g/L为临界值 0.5g/L可诊断AMI cTnI： 1.5g/L为诊断值,3.临床意义(1)AMI诊断 灵敏性：36h升高占6080%，612h达100%；升高倍数cTnT 30200倍，cTnI2050倍 特异性：7498% 维持时间长：cTnT 1015d；cTnI57d 均优于CK及CK-MB,(2)判断微小心肌损伤(minor myocardial damage, MMD)的最佳指标 不稳定性心绞痛(unstable angina pectoris UAP)时常有MMD,只有cTn能判断. (3)判断溶栓治疗再灌注的指标 cTnT再通出现2个峰,第1峰高于第2峰,90min时优于CK-MB和Mb cTnI再通后30min60min还持续升高,敏感性80%,优于CK-MB和Mb.,(4)判断其它心肌损伤指标 围手术期、冠脉成形术、心肌外伤和挫伤、药物、脓毒血症等。(5)预测血液透析病人心血管事件 透析血液动力学和血脂改变心肌缺血猝死 cTnT可预测(6)心肌炎：cTnT阳性率84%；cTnI88%(7)心脏移植成功与否的指标,3.临床意义,cTnT和cTnI是目前公认的AMI诊断“金标准”，是最好的确定标志物。对AMI不稳定心绞痛，特别是小灶性MI诊断有很高的价值。对AMI和不稳定性心绞痛，无Q波的MI等预后也有很好的价值。是监测病情、疗效观察和预后评价的良好指标。,4.使用CTn应注意的几个问题,(1)cTnT和cTnI两者的看法 从文献看，有的认为cTnT好，有的认为cTnI好，这时因为研究结果之间不完全一致所致。但实际上两者都是很好的心肌损伤标志物，大量临床研究资料证实，它们的临床价值相同。只是cTnI生产厂家多方法、单抗等不同，数值差别较大，而cTnT是一个专利，好一些。它们都需标准化、参考值的确定，影响因素的排除等。使用时注意总结。,cTn 的临床检测时间要求,各种心肌损伤标志物的使用（标本采集时间）应考虑各自的诊断“窗口期” 一般主张根据病人的就诊时间来考虑标本采集时间国内外的有关学术团体和专家学者在心肌损伤标志物的标本采集时间上已取得一致意见,疑为急性心肌损伤时标本采集建议,（ X ）指选择性检测,cTn 的临床检测时间要求,强调心肌损伤标志物的检测周转时间（turn -around time，TAT）非常重要1999年以来的重要文件大都要求检测心肌损伤标志物时从标本采集到医生得到检测报告的 TAT1小时2002年的ACC/AHA文件更进一步要求心肌损伤标志物 TAT 最好能 0.5小时,cTn 的临床检测时间要求,AMI后 75g/L,3.临床意义,(1)诊断心肌损伤的早期标志物心肌损伤30min2h内明显升高，故可早期诊断，缺点是非特异性强，任何肌肉损伤都可使Mb升高。但最大的价值是阴性可排除AMI及心肌损伤。可与其它指标检测来克服其非特异性，如碳酸酐酶(骨骼肌特有标志物)、cTnI等。也可连续测定Mb，若12h内，Mb浓度增加率达双倍，可使其特异性达98%。,诊断AMI病程中再梗死的较好指标判断AMI病情 Mb一般1830h可由肾脏清除，恢复正常，持续升高表明梗死持续存在、再梗或范围扩大,1.在ACS和AMI中的应用 (1)怀疑ACS和AMI时应进行心脏标志物检测：目前AMI诊断仍沿用WHO标准，即临床表现、心电图和实验室化学检查，三者中有两项阳性即可诊断。但对临床表现和心电图均有明显改变者，在心肌损伤标志物检查结果报告前，即应立即采取必要的诊治措施。 (2)cTn(TnT和Tnl)是目前诊断心肌损伤(尤其是AMI和ACS危险分类中)灵敏性和特异性最好的生物化学标志物。 (3)心肌酶对ACS和AMI的诊断灵敏性和特异性均不如心肌蛋白，在不能做cTn检测时。可以应用CK-MB，或再加测总CK。其他心肌酶在诊断AMI时应不再使用。,(4)要注意AMI时心肌损伤标志物的时相变化，AMI诊断可应用两类标志物： 早期标志