医学专题心脏生化检验

1、 2007.6.23年仅59岁的相声演员侯耀文在家中突然去世，原因心源性猝死。 4分钟最佳抢救时机！50年代后期： 47.2/10万 第五位心血管病与我国人口死亡率60年代： 36.05/10万 第五位70年代： 115.74/10万 第二位 80年代： 119.34/10万 第一位 我国城乡居民中心血管疾病死亡率成上升趋势，已成为首要死因。 心脏是人体内最重要的器官，犹如有效和耐久的泵，把血液送到全身。心脏的特殊工作方式是基于心脏独特的解剖、组织结构和生理、生物化学特点，也是理解心肌损伤标志物的基础。第十五章 心脏功能检验本章内容概要：本章教学要求： 掌握:酶类与蛋白类心脏标志物的种类、特点

2、及临床意义； 熟悉:酶类与蛋白类心脏标志物的测定； 了解:心脏的结构和功能、心脏疾病的诊断。第二节 心脏标志物的选择和评价第一节 概述第二节 心脏标志物的测定2021/7/20 星期二5第一节 概 述心脏的结构和功能心脏疾病的的诊断2021/7/20 星期二6一、心脏的结构和功能结构：功能：内分泌功能体内的物质运输2021/7/20 星期二7二、心脏疾病的诊断心脏疾病的诊断技术： 心电图超声心动图心导管检查核素心血管造影电子计算机断层扫描（CT）血液生化检查：酶类与蛋白类心脏标志物影像学检查：价格昂贵不适合动态监测 价格较便宜且适合动态监测 2021/7/20 星期二8急性心肌梗死（acute

3、 mycocardial infarction,AMI） 1969年，国际卫生组织（WHO）规定AMI的诊断标准： 典型的病史和长期的胸痛。明显的心电图改变。一系列酶的改变 以上三项中的二项以上阳性可诊断为急性心肌梗死。2021/7/20 星期二92000年对AMI 诊断的标准： 心肌肌钙蛋白升高随后缓慢降低或CK-MB快速升高后降低，并伴有如下症状之一可诊断为AMI。 缺血症状。 ECG出现病理 Q 波。 ECG呈缺血改变（ ST 段抬高或降低） 冠状动脉检查有异常。2021/7/20 星期二10第二节 心脏标志物的测定心脏标志物 酶类标志物乳酸脱氢酶及同工酶(LDH)门冬氨酸氨基转移酶AS

4、T肌酸激酶及其同工酶(CK)蛋白质类标志物 肌红蛋白(Mb)肌酸激酶同工酶质量心肌肌钙蛋白(cTn)-羟丁酸脱氢酶HBDH2021/7/20 星期二11一、酶类标志物二十世纪五十年代 LDH,AST,HBDH诊断急性心肌梗死（AMI） 二十世纪六十年代 CK 二十世纪七十年代 CK-MB（金标准）,LDH12021/7/20 星期二12（一）急性心肌梗死时血清中心脏酶活性改变的机制 心脏酶主要分布于心肌细胞内，当心肌细胞缺血时，心肌酶释放入血，其升高的时间及浓度和以下机制有关：1心肌酶的释放速度： 心肌细胞内外酶浓度的差异影响因素：酶在心肌细胞内定位与存在形式酶蛋白分子量的大小2021/7/2

5、0 星期二132心肌酶在细胞间隙的分布和运送 心肌细胞中的酶经过两种途径进入血液： 途径一：心肌酶释放后进入毛细血管直接入血 途径二：心肌酶释放后进入组织液，经淋巴系统回流 进入血液。 心脏受损时心肌酶主要通过第二种途径进入血液，故酶升高存在延迟 2021/7/20 星期二143血中酶的清除：不同的酶在血清中清除时间不同 从尿路排泄。肝脏及网状内皮系统对酶的清除。酶在血管内失活或分解。 可能的机制包括：2021/7/20 星期二15（二）急性心肌梗死的酶类标志物1肌酸激酶 分布 骨骼肌细胞和心肌细胞中，也存在于脑和其它组织细胞。 CK是心肌中主要的能量调节酶，在ATP提供的能量下，催化肌酸生成

6、磷酸肌酸（CP）和ADP，CP可以运送至细胞质中并储存。CK存在于需要大量能量供应的组织，除肌肉外还常见于肾脏远曲小管、脑组织。CK分子量80kD，在肝脏被清除。2021/7/20 星期二16亚类 由M和B亚基组成的二聚体，有三种同工酶： CK-MM，CK-BB ， CK-MB 。 CK-MB1和CK-MB2 CK-MM1、CK-MM2和CK-MM32021/7/20 星期二17CK-MM1CK-MM2CK-MM3，CK-MB1CK-MB2。 正常血清中各亚型的含量 AMI时 组织型的MM3和MB2大量释放入血，CK-MM3/CK-MM1和CK-MB2/CK-MB1比值超过1.0，此变化明显早

7、于CK和CK-MB的升高。CK-MB2/CK-MB1在AMI发病后1小时达到峰值，CK-MM3/CK-MM1在3小时达到峰值。显然CK亚型分析在诊断AMI的特异性和灵敏度方面优于CK总酶和同工酶。 2021/7/20 星期二182乳酸脱氢酶 亚类 LDH是无氧酵解中调节丙酮酸转化为乳酸的极重要酶，广泛存在于多种组织细胞的胞浆和线粒体中，分子量为135kD的四聚体，由M型和H型亚单位构成5种同工酶：按电泳速度的快慢命名为LDH1、LDH2、LDH3、LDH4和LDH5，不同组织有其特征性同工酶。心脏、肾脏和RBC所含LDH同工酶比例相近，以LDH1 和LDH2 为主。 。肝骨骼肌肾脏红细胞心肌阴

8、极阳极2021/7/20 星期二19分布 心肌细胞中主要的LDH为LDH1。 心肌梗死和肝病病人清LDH同工酶谱的变化1心肌梗死酶谱正常酶谱肝病酶谱2345酶活性2021/7/20 星期二20对于可疑的心肌梗死病人：。 测定总LDH和-羟丁酸脱氢酶（HBDH） HBDH是指用酮丁酸取代丙酮酸作为底物时测得的LDH活性，LDH1和LDH2比其它同工酶对酮丁酸有更大的活性，因此HBDH活性相当于LDH1和LDH2。在诊断AMI时，HBDH的特异性高于LDH总活性，但不及LDH1同工酶2021/7/20 星期二213天门冬氨酸氨基转移酶 分布 又称谷草转氨酶（GOT）， AST分布较广，主要存在于肝

9、脏、心脏、骨骼肌、肾脏。RBC含的AST为血清10倍，故溶血会使测定结果升高。AST由两条多肽链构成，分子量约为100kD。 亚类 两种同工酶，胞浆型和线粒体型（ASTm） 2021/7/20 星期二22对于心肌梗死的诊断 ASTm 在心肌细胞发生坏死后释放入血，在AMI发生后612h升高，24-48h达高峰持续到第五天或一周降低。对于心肌梗死的诊断无特别意义，主要用于预后的判断。ASTm的活力大小同并发心力衰竭的发生率和死亡率成正比。2021/7/20 星期二234AST、LDH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。 L

10、DH在心肌细胞中的含量仅次于肾，其分子量较大，在AMI时血清中此酶活性升高较其它酶迟 LDH在亚急性AMI诊断上有一定价值。LDH分布广泛，特异性不高，如急性肝炎、骨骼肌疾病、肾梗死、急性白血病及广泛转移、的恶性肿瘤均可使LDH增高。电泳分析LDH1或测定HBDH活性可提高LDH的特异性。 2021/7/20 星期二24 AMI时CK阳性率与心电图ST段异常相近（95%）。心电图不易发现的心内膜下梗死合并传导阻滞，多发性小灶性坏死及再发性梗死，CK大多升高。而肺梗死、心绞痛、陈旧性梗死则CK一般不升高。另外，CK分子量不大，且大量存在于胞质中，在发生AMI时，相对其它酶，它最早进入血液。CK在

11、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。 2021/7/20 星期二25（三）急性心肌梗死后心肌酶的时相变化对单纯性急性心肌梗死病人 2021/7/20 星期二26 (四) 心肌酶的生理变异在应用心肌酶对AMI进行诊断时，需考虑生理因素对检测结果的影响。1性别：LDH在出生时为成人两倍，随着年龄增长逐渐下降，到14岁时达成人水平。2年龄：3运动：血清CK在男性明显高于女性升高程度和运动量及持续时间有关，也与运动者是否经常锻炼有关，训练有素的运动员，其心肌酶升高幅度小。 2021/7/20 星期二27（五）心肌酶的测定

12、1方法学及其发展：经过三个阶段：二十世纪五十年代中期，生化分析仪的广泛使用，临床实验室开始采用“连续监测法” 二十世纪五十年代以前大都使用“固定时间法”从二十世纪七十年代以来，随着免疫技术的发展，出现利用酶的抗原性，通过抗原抗体反应直接测定酶质量的方法 2021/7/20 星期二28 LDH及其同工酶测定方法：常用电泳法、免疫抑制法测定，后者已有开发试剂盒，并用于自动生化分析仪，使LDH及其同工酶测定广泛应用于临床。 CK的检测方法：生物化学法：是最常用的CK检测法。免疫法：新一代的方法是用单克隆抗体测定CK-MB的质量（mass），检测限为1g/L，较酶法更灵敏、稳定、快速，可自动化。202

13、1/7/20 星期二292标本的处理对结果的影响 标本在采集、分离和贮存等过程可能会影响酶的活性。压脉带使用时间过长 溶血可引起LDH明显增高 采血后12小时及时分离血清。心肌酶在体外随存放时间和温度其活性产生变化 表15-2 心肌酶在不同温度储存的稳定性（活性变化小于10）酶室温（25）冰箱（04）冰冻（25）AST3天1周1月CK1周1周1周LDH1周13天13天2021/7/20 星期二30（六）参考范围及临床意义LDH1 14%26%；LDH2 29%39%；LDH3 20%26%； 1.乳酸脱氢酶及其同工酶【参考范围】LDH：成人120230U/L(LP法) 儿童140260U/L(

14、LP法)LDH同工酶（成人）：LDH1/LDH2 0.45%0.74%LDH4 8%16%； LDH5 6%16%；2021/7/20 星期二31【临床意义】 LDH增高主要见于急性心肌损伤，还见于肝炎、传染性单核细胞增多症、胰腺癌、前列腺癌、淋巴瘤、贫血、骨骼肌损伤、及肝硬化等。LDH降低无临床意义。 LDH同工酶对于AMI发生24小时之后的诊断有帮助，心肌梗死后1012小时LDH1升高，高峰时间为4872小时。心肌梗死时LDH同工酶分析，LDH1/LDH2的比值分析有重要临床意义，一般情况下LDH1/LDH2小于1，当LDH1/LDH2大于1时，对诊断心肌梗死具有重要价值。2021/7/2

15、0 星期二32 2肌酸激酶及其同工酶【参考范围】CK-MB：1025 U/L 或 CK-MB/CK5%(免疫抑制法)【临床意义】CK增高：见于心肌损伤、剧烈运动、妊娠、肌肉注射、心脏外科手术、治疗性电休克、心脏导管插入术、冠状动脉造影术、整形外科手术、腹腔手术、进行性肌营养不良、多发性肌炎及脑血管意外等CK降低主要见于恶病质及神经性肌萎缩。 CK-MB增高见于心肌损伤和心肌梗死 CK：男性45180U/L 女性25130U/L 儿童75540U/L2021/7/20 星期二333天门冬氨酸氨基转移酶【参考范围】：AST：040U/L【临床意义】： AST在AMI发生后612h升高，2448h达

16、高峰持续到第五天或一周降低。 AST测定可用于诊断AMI，AST在AMI的时相变化和CK相似升高幅度不如CK，恢复早于LDH，故诊断AMI的价值很小，国内外不少学者认为诊断AMI的心肌酶可以不包括AST。AST现主要用于肝脏疾病的诊断和鉴别诊断。2021/7/20 星期二34二、蛋白类标志物血清心肌酶的测定对AMI的诊断存在的不足之处： 特异性较差酶活性升高出现较晚（如CK在发病后38小时才升高）持续时间短2021/7/20 星期二35从临床应用的角度，希望的心脏标志物是 在心肌细胞中高浓度存在而在非心肌组织中不 存在，即高特异性。心肌损伤发生后能快速释放到血中，以便在早 期损伤获得高灵敏度的

17、诊断。在血中能维持较长时间的高浓度，即长“窗口 期”。能被快速分析。 2021/7/20 星期二36(一)急性心肌梗死的蛋白类标志物1肌红蛋白（myoglobin ,Mb） 结构特点：Mb是横纹肌组织特有的色素蛋白，分子结构和血红蛋白的亚基相似，由一条多肽链和1个血红素分子构成。 Mb是一种氧结合蛋白，分子量小，仅17.8kD，且位于细胞质内，故出现较早，是AMI发生后最早的可测标志物。 N 端 C端2021/7/20 星期二37分布：Mb主要存在于骨骼肌和心肌中，其含量为：骨骼肌39mg/g，心肌为1.4mg/g。功能特点：Mb能可逆地与氧结合，在肌细胞内有贮存和运输氧的能力。 2021/7

18、/20 星期二38测定的方法： 临床意义：Mb是AMI血清中最早出现的生化标志物；AMI患者血清Mb的升高幅度和持续时间与梗死面积和心肌坏死程度呈明显正相关；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。 免疫化学法，包括放射免疫测定法、酶联免疫测定法、胶乳凝集试验和免疫比浊法、荧光免疫测定法和滴金免疫法等。 2021/7/20 星期二391. 优点 1）在AMI发作12h内诊断敏感性很高，有利于早期诊断，是至今出

19、现最早的AMI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AMI诊断。肌红蛋白的评价2. 缺点 1）特异性较差 2）窗口期太短，回降到正常范围速度太快，峰值在12h，AMI发作后测定易见假阴性。2021/7/20 星期二402心肌肌钙蛋白 结构特点：肌钙蛋白（troponin，Tn）是肌肉组织收缩的调节蛋白，主要存在于骨骼肌和心肌中，在肌肉收缩和舒张过程中起重要作用。Tn由肌钙蛋白T（TnT）、肌钙蛋白I（TnI）和肌钙蛋白C（TnC）三个亚单位组成 。 心肌肌钙蛋白(cardiac troponin，cTn）与骨骼肌的Tn结构

20、不同，是心肌细胞特有的标志物。2021/7/20 星期二41功能特点：TnT将肌钙蛋白复合物与原肌球蛋白连接在一起，大部份以结合形式存在于细丝，约6%以游离形式存在于细丝外。TnI是肌原纤维ATP酶的抑制性亚单位，有防止肌肉收缩的作用。TnC则能和钙结合，肌肉收缩时活化细丝。2021/7/20 星期二42临床意义： cTn在缺血性心脏疾病的早期，血清浓度也明显增加，敏感性和特异性很高，持续时间长，可作为缺血性心脏疾病有价值的诊断指标。 心肌细胞中的cTnT和cTnI是唯一存在于心肌中的收缩蛋白，对心肌坏死或损伤有高度的敏感性和特异性，由于在血中含量极低，因此少量的心肌坏死，血液中浓度快速升高。

21、cTnT在胞浆中有少量的游离形式，心肌梗死发生后快速释放入血，肌原纤维中cTnT以cTnT-I-C复合物的形式存在，因此释放缓慢。cTnT在心肌梗死发生后34小时血中出现升高，并能维持10天或更长的时间。cTnI无游离形式，心肌梗死发生后,释放到血中的形式主要为cTnI-C和少量的cTnT-I-C复合物。与cTnT相同，AMI发生后其变化同CK-MB，即4小时可检测到升高，峰值在1418小时，血中维持升高510天。cTnT 和 cTnI是目前心肌损伤最具特异性的标志物“微小心肌损伤”（minor myocardial damage MMD） 2021/7/20 星期二43测定的方法： 主要是免

22、疫法心肌肌钙蛋白的评价：优点1）敏感性高于CK，不仅能测出AMI，且能检测微小损伤，如不稳定心绞痛、心肌炎；2）特异性高于CK；3）有较长的窗口期，cTnT7天，cTnI10天，甚至14天，有利于诊断迟到的AMI和不稳定心绞痛、心肌炎的一过性损伤；4）双峰的出现，易于判断再灌注成功与否；5）肌钙蛋白血中浓度和心肌损伤范围有较好的相关性缺点1）在损伤发作6h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。2021/7/20 星期二443.CK-MB质量 CK-MB为CK的同工酶，主要存在于心肌细胞中。CK-MB质量指用免疫法测定CK-MB酶蛋白的量，由于免疫抑制法有许多不足而逐渐被CK-MB质量测定所代替。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。CK-MB的正常参考范围依试剂的不同而不同。2021/7/20 星期二45（二）蛋白类标志物的测定肌红蛋白、心肌肌钙蛋白、CK-MB质量均采用免疫学方法进行测定 3测定前的因素1测定的标准化2测定的不精确性不足优点： 该方法抗干扰能力强，准确度高，特别是CK-MB的质量分析大大提高了CK-MB在诊断AMI时的准确性。 2021/7/20 星期二46第三节 心脏标志物的选择和评价1