心肌标志物与心脏相关疾病的实验诊断及应用

心肌标志物与心脏相关疾病的实验诊断及应用,心血管疾病的危害,发病率高,死亡威胁大,据世界卫生组织统计，全球每年约1700万人死于心血管疾病。,老年人发病率接近45%,死亡率40%,2020年预计会增加50%，而且死亡人数的80%分布于低中等发达国家。,心肌标志物定义,心肌标志物(cardiac biomarkers)：是指在循环血液中可测出的生物化学物质，能够敏感、特异地反映心肌损伤(异常)及其严重程度，因而可以用作心肌损伤(异常)的筛查、诊断、评定预后和随访治疗效果的标志物。心肌标志物正常情况下，主要或仅存在于心脏（心肌），在心脏或心血管异常情况下由心脏大量释放（高特异性）。,急性心梗时心肌标志物的释放示意图,1,0,10,7,5,3,25,20,15,10,5,MyoglobonCK-MBLDHTroponin ITroponin T,days after onset of AMI,multiples of reference range,肌纤维由平行的粗丝和细丝组成网状结构。粗丝是肌球蛋白复合体；细丝由肌动蛋白，原肌球蛋白和肌钙蛋白组成 肌钙蛋白在骨骼肌和心肌中广泛存在: 肌钙蛋白C结合Ca离子 存在于骨骼肌和心肌 肌钙蛋白I是肌动蛋白抑制亚基 仅存在于心肌中 肌钙蛋白T是原肌球蛋白结合亚基, 推动肌肉收缩 仅存在于心肌中,肌钙蛋白的生物学特异性,AMI发病后48h，血清cTnI开始升高，达峰值时间为1216h，升高幅度为2050倍，恢复至参考范围时间为510d。 根据这些研究，肌钙蛋白-I 在CKMB 和 LD 的诊断窗口期升高 。最新临床研究也提示，存在骨骼肌损伤时，肌钙蛋白-I 对探查心肌损伤比CKMB 的心脏异性更高。,cTnI对AMI的诊断应用,CK,CK-MB,CK-MM,CK-BB,主要存在于脑、前列腺、肠、肺、膀胱、子宫、胎盘及甲状腺中。,主要存在于骨骼肌和心肌中。,主要分布于心肌中。测定血清CK-MB质量，即CK-MB蛋白浓度可以提高对心肌损伤诊断的灵敏度和特异性,肌酸激酶及其同工酶CK-MB,肌酸激酶同工酶CK-MB,广泛存在于心肌、骨骼肌、平滑肌、脑组织。心肌湿重组织CK-MB为1.4mg/g 。Ck-MB在外周血出现的时间与AMI的关系:AMI发病在6-30h其敏感性达到92-96%。目前将CK-MB作为早期心肌损伤标志物看待，诊断特异性达95%。,CK-MB在6-8小时开始升高，20-24小时达到高峰，36-72小时回复正常。故采血时间为12小时一次，连续3次。 CK-MB在急性心梗的变化,CK-MB作为AMI诊断的优点,快速、经济、有效。与其他指标同时测定可用于判断梗死范围。能测定心肌再梗死。,肌红蛋白（Myo）,肌红蛋白（Myo）是存在于心肌和骨骼肌胞浆中的亚铁血红蛋白，不存在于平滑肌中。肌红蛋白在AMI发病后14小时就可在血中检测到增高，6-7小时达到峰值，是目前代表心肌损伤的升高最早的生化标志物之一。肌红蛋白无心肌特异性，其心肌和骨骼肌中含量丰富，AMI时能迅速释放入血，具有高度的敏感性。因此，肌红蛋白阴性有助于排除AMI的诊断肌红蛋白是AMI早期诊断较好的生化标志物，但其特异性较差。,心肌酶谱临床应用,Myo,CK-MB,cTnI,其他的心肌标志物,糖原磷酸化酶( glycogen phosphorylase, GP)脂肪酸结合蛋白( fatty acid binding protein, FABP)肌球蛋白轻链（MLC）和重链（MHC）,糖原磷酸化酶( glycogen phosphorylase, GP),心肌缺氧时为了保证功能, 大量进行无氧代谢, 糖原磷酸化酶催化、降解糖原, 产生糖酵解必需的物质, 此时糖原磷酸化酶大量表达并释放出, 成为心肌缺血的标志物。GP 是二聚体, 分子量188kD, 位于心肌肌浆网上, 有三种同工酶形式：,GPBB: 心和脑,GPLL： 骨骼,GPMM：肝脏,心肌缺氧、缺血时, GPBB 随糖原降解加速进入胞浆, 透过胞膜进入血液。GPBB 血清浓度升高意味着心肌缺血。在AMI 时, GPBB 在胸痛发生后14h 即升高, 12d 恢复正常。在早期( 3 或6h 内) 糖原磷酸化酶的诊断敏感性优于Mb、cTn 和CKMB, 其特异性与CKM B 相似。 GPBB 是诊断心肌缺血的最敏感指标,脂肪酸结合蛋白( fatty acid binding protein, FABP),FABP 是一个至少包括6 种低分子量蛋白( 14 l5kD) 的家族, 它能和脂肪酸结合, 在肌细胞脂代谢中起重要作用，FABP 是一种胞浆蛋白, 心肌内FABP 含量比骨骼肌组织内丰富。 AMI 胸痛发作后11.5h 血中即可出现FABP, 20h 后消失。FABP 诊断早期AMI 的敏感性远高于Mb、cTn 和CKMB, 在03h 内, FABP 诊断的敏感性达91. 4%, 与GPBB 的敏感性相近。还可用Mb/ FABP 的比值来增加诊断AMI 的特异性。在心肌中, FABP 含量较多, 其比值仅4. 5; 在骨骼肌中Mb 相对较多其比值也高达47。若血中该比值接近4. 5, 提示FABP 主要来自于心肌。,肌球蛋白轻链（MLC）和重链（MHC）,B-MHC,MLC1,MLC2,A-MHC,肌球蛋白,调节作用,基本功能链,心肌特有,MHC的持续时间较长，在AMI第二天病人血中MHC升高，第五、六天呈峰值，10天后才消失。MHC在迄今为止发现的心脏标志物中，窗口期最长，检测它有助于AMI回顾性诊断。MHC变化受灌注的影响很小，因此，实际梗死面积十分接近通过MHC积分估算的梗死范围。,MLC较稳定，AMI症状发作36小时即可测到MLC，快速升高后缓慢持续升高，呈长期的平缓峰，第四天达到最高峰，可以持续10天左右，曲线呈特殊的双峰状。血清MLC升高幅度对诊断AMI和估计其预后很有价值，无论MLC升高峰值还是曲线下面积都与心肌梗死范围高度相关，因而MLC是评估AMI病人预后的理想指标。约有一半不稳定心绞痛病人MLC可升高,敏感性超过cTnT和CK-MB。MLC最早可在3小时就出现，但不能作为判断AMI溶栓后血管是否再通的指标。,B型脑（利）钠肽（BNP）,首先从猪脑组织中分离获得；为心室分泌的短肽激素，32 个氨基酸的多肽(有环状结构) ；对抗心室损害(心肌缺血,损伤,坏死)或负荷过重(局部心室细胞机械应力)； 评价心衰的生物标志物指标之一,BNP生理作用,促进尿钠的排泄，利尿；扩张血管；抑制交感神经的活性；拮抗肾素-血管紧张素系统 (RAS)；控制体液和电解质的动态平衡 ；,bnp临床应用,急性呼吸困难的鉴别诊断： 有助于心源性和非心源性呼吸困难的鉴别诊断心力衰竭的诊断和严重程度的评估；疗效和预后的判断；左心室机能障碍(LVD)的诊断： 不高特别有助 于排除左心收缩功能不全的诊断对急性冠状动脉综合征病ACS人的风险分级： 对ECG 检查无 ST 段抬高、临床疑似 ACS 的患者的危险分层高危人群的筛查；,bnp治疗监测,BNP是一个治疗有效性的早期监测指标，当治疗有效时可明显下降；可以在23后就可以判断治疗效果，因为活性BNP有较短的半衰期；快速，有效的监测可以节省花费和提供有效的治疗方案；,高危筛查,无症状的左心室机能障碍 ；高危心衰的病人，如糖尿病，遗传性心脏病，高血压，过往心梗，年龄超过50岁，都应进行常规筛查；检测舒张期机能障碍；,在别处产生的作用于心脏的标志物,哺乳动物卡烯内酯 哺乳动物强心类固醇(卡烯内酯)是由一个在心血管组织中影响离子转运的独立腺体分泌的配体，可能有助于涉及 HF 过程的分子活动。其在 HF 时其浓度增加是定向的一致。但在内源性卡烯内酯能用作 HF 的诊断或预后标志物之前，还有许多问题有待解决。哺乳动物卡烯内酯是 HF 最好的候选生物标志物其他标志物 一是炎性细胞因子包括白介素、干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子、集落形成单位刺激因子等 二如瘦素、肾上腺髓质激素、缓激肽、肉毒碱、P 选择素、肝细胞生长因子、血清补体、甲状旁腺激素相关蛋白以及酮体等,在选择这些标志物达到预测 HF、帮助诊断和预后判断的目的非常重要。了解衰竭和肌细胞肥大的机制、准确描绘这些标志物的作用及相互关系有助于 HF 预测标志物的选择。发展 HF 生物标志物的新策略可能 涉及逆向途径，发现哺乳动物卡烯内酯就是一个例子。 HF 时，早期判断个体，或在疾病发作之前进行判断， 尽早开展干预性治疗， 最终能减少死亡率和改善临床后果，联合分析也可加强诊断和预后判断的能力。,临床对心肌标志物的应用基本共识：,1.心脏肌钙蛋白（cTnT或cTnI）取代CK-MB作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cTnI）。没必要同时进行两项心脏肌钙蛋白测定。 3.放弃所谓心肌酶学测定，即不再将LD、AST和HBDH用于诊断ACS患者。不考虑继续使用CK-MB活性测定法和乳酸脱氢酶同工酶测定法来诊断ACS患者。如因某些原因暂不开展cTnT或cTnI测定，可保留CK和CK-MB测定以诊断ACS患者，但建议使用CK-MB质量测定法。,4.肌红蛋白列为常规早期心脏标志物。由于其诊断特异性不高，主要用于早期排除AMI诊断。 5.如果患者已有典型的可确诊急性心肌梗塞的心电