实验诊断学心脏疾病生物化学标志物的检测

心脏生物学标志物的检测心(脑)血管病是严重威胁人类健康的重大疾病一、心(脑)血管病的危险因素(一)危险因素(riskfactor)的概念和认识发展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.认识和发展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。同一疾病可能有多种危险因素同一疾病的多种危险因素中，常用相对危险度(relativerisk,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者相比较，发病概率的比值。危险因素学说已发展了数十年，涉及的心血管疾病危险因素已达百余种，主要有高血压、血脂异常、吸烟、糖尿病、肥胖等。(二)与生物化学有关的冠心病的危险因素发生冠心病的相对危险度1.血脂

TC、HDL-C和TG为主要辅助辅助诊断冠心病的指标。TC5.2～5.7mmol/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-C>5，冠心病发病率急剧上升。此外，还有LDL-C、LP(a)、载脂蛋白等。2.C-反应蛋白C(c-reactiveprotein,CRP)概述特性：为炎性淋巴因子刺激肝脏和上皮细胞合成的一种γ球蛋白，由5个多肽亚单位组成。急性时相蛋白：炎症、组织损伤、手术等合成增加，血中明显升高，重要炎症标志物。

在动脉粥样硬化中的作用：基于炎症，损伤血管内皮细胞，加速AS形成，参与斑块破裂，促进血栓形成。常规CRP

参考范围<10mg/L

临床意义：感染、组织损伤坏死、手术时可明显升高，恢复后迅速下降；可区别细菌感染(升高)和病毒感染(不升高或低度升高)；观察抗生素治疗效果。超敏CRP(highsensitivityCRP,hsCRP)

参考范围<3mg

临床意义：预测心血管病的一个长期或短期的独立危险因素，预防心血管病的独立筛查指标。

hsCRP<1.0mg/L(0.5)为低危险性，1.0~3.0mg/L为中度危险性，>3.0mg/L为高度危险性，>10.0mg/L可能存在其它感染。

可预测非冠心病患者未来性发生心血管疾病的可能性。Ridkey等研究指出，hsCRP基础值与冠心病密切相关，处于高值的人群未来发生中风、心肌梗死、周围血管疾病的危险分别是低值的2倍、3倍和4倍。可预测冠心病人发生严重心血管事件的可能性。可对心梗、不稳定性心绞痛等病人进行疗效观察和预后判断。检测hsCRP注意排除炎症。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Ⅶ和血浆纤溶酶原激活抑制剂(plasminogenactivatorinhibitor-1,PAI-1)

凝血因子Ⅶ+Ca++

→激活因子X→催化纤维蛋白原→纤维蛋白→血栓形成。因子Ⅶ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是蛋白质降解过程中降解产物，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

4.7～13.9μmol/L平均8.0μmol/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<10μmol/L二、心脏疾病病理(一)冠状动脉硬化(coronaryarteriasclerosis)和狭窄1.病程脂肪沉积，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，血栓形成，心肌缺血一支以上冠脉完全阻塞或痉挛，心肌坏死2.症状表现无症状狭窄早期，供血代偿稳定性心绞痛(stableangina,SA)狭窄，活动时出现，休息恢复，持续时间短不稳定性心绞痛(unstableangina,UA)休息时可出现，持续时间长，已有少数心肌纤维坏死

ST段抬高心肌梗死(STEMI)非ST段抬高心肌梗死(NSTEMI)非ST段抬高肌钙蛋白≥正常上限值为AMI，若≤正常上限为

UAQ波心梗无Q波心梗急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction,AMI)

血局部心脏无血供，大面积心肌坏死急性冠脉综合征(acutecoronarysyndrome,ACS)

由于冠状动脉所致的心肌损伤的统称，包括UA、

STEMI、NSTEMI、有或无Q波AMI(二)心肌疾病

包括心肌病和心肌炎(三)心力衰竭(heartfailure,HF)

由于心肌损害或持续性心脏负担过重使心肌收缩力下降，造成心排血量减少，不能满足机体代谢需要，器官、组织血液灌注不足，同时出现肺循环和体循环淤血。常由心肌梗死、心肌炎、心肌病、风湿病所致。

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、诊断心血管病的手段

四、急性损伤标志物的意义(一)诊断AMI的重要依据WHO制定的AMI诊断标准（1979）

①典型的胸痛病史；

②心电图(ECG)异常改变，ST抬高，Q波出现；③持续的酶测定值的异常或先升高后降低。满足2条可诊断为AMI。但临床上往往出现：寂静型AMI：25%症状不明显无ST段升高或压低无Q波心梗：25%~50%无ECG异常此时，需靠心肌损伤标志物诊断另外，即使心电图阳性，也需标志物配合提高可靠性(二)有助于AMI的病情进展和疗效观察及预后判断如梗死面积估计、再梗死的判断(三)能尽早作出诊断，尽早开始治疗

Mb有助于ECG无改变和无典型心绞痛AMI患者早期作诊断。冠脉堵塞6h不再灌注心肌发生不可逆坏死，溶栓疗法[用链激酶、尿激酶和tpA(组织纤溶酶原激活剂)]开始越早越好，至迟首剂要6h内应用(四)判断溶栓再灌注是否成功(双峰)(五)判断微小心肌损伤(UA和心肌炎)

五、心肌损伤标志物检测项目

50年代门冬氨酸氨基转移酶(aspartateaminotr-ansferase,AST)

敏感性和特异性低，已不用。乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LD)及同工酶α-羟丁酸脱氢酶(α-hydroxybutyricdehydroge-nase,HBDH)(一)传统的心肌酶谱60年代肌酸激酶(creatinekinase,CK)同工酶(CK-MB)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-MBmass)，比测活性好。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(cardiactroponin,cTn)T和

I(cTnT和cTnI)肌酸激酶(CK)及其同工酶(CK-MB)(二)目前的心肌损伤标志物项目六、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(98～99%)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/L3.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-MM94~96%CK-MB<5%CK-BB0或极少(2)酶质量法测定

CK-MB质量法(CK-MBmass)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。参考值：<5μg/L⑶CK-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-MB1<0.7U/LCK-MB2<1.0U/LMB2/MB1<1.44.CK的临床意义(1)AMI

较早期诊断敏感指标之一，3~8h↑,10~36h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，重症肌无力等各种肌肉疾病明显升高。(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40~60%。(4)手术心脏或非心脏手术，心导管及冠脉成形术等可增高(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AMICK-MB敏感性和特异性高于总CK；

(2)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/CK<6%6.CK-MB异型临床意义

(1)诊断AMI的敏感性和特异型高于CK-MB，也是早期诊断指标。以CK-MB1>0.7U/L；CK-MB2>1.0U/L；MB2/MB1>1.5；2~4h敏感性为59%，4~6h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/MB1>3.8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

①功能：LD是催化丙酮酸转化为乳酸的糖酵解酶。

②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：104~245U/L

速率法：95~200U/L(3)临床意义

①同CK，但出现增高晚，8~18h开始，24~72h达峰值，维持6~10天。

②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(32.7±4.6)%LD2(45.1±3.53)%(3)临床意义

①AMI发病：LD1及LD2(尤其LD1)↑早于LD；LD1>LD2，LD2/LD1<1②肝胆疾病：LD5↑肝细胞坏死，LD5>LD4肝细胞黄疸，阻塞性黄疸LD4>LD5③肿瘤：大多数肿瘤：LD5、LD4、LD3↑；生殖细胞肿瘤：LD1、LD2↑；白血病：LD3、LD4↑④骨骼疾病：LD5>LD4(三)心肌肌钙蛋白T和I(cTnT和cTnI)

1.肌钙蛋白的结构、作用机制和组织分布肌钙蛋白(troponinTn)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为Ca++结合部分，TnI为抑制部分，TnT为原肌球结合部分。存在于心肌中的Tn称心肌钙蛋白(cardiactroponin,cTn)Ca++进入细胞间隙：TnC与Ca++结合吸引TnI离开原肌球蛋白消除抑制

TnT刺激肌动蛋白ATP酶，枸型改变，拉动原肌球蛋白，肌球蛋白与肌动蛋白接触，细丝在粗丝中间滑动，肌肉收缩Tn广泛分布于骨髓肌和心肌中，由不同亚型组成TnC：骨骼肌与心肌相同TnT：心肌亚型(cTnT)，快骨骼肌亚型(fTnI，慢骨骼肌亚型(sTnT)InI：心肌亚型(cTnI)，快骨骼肌亚型(fInI)，慢骨骼肌亚型(sTnI)TnT和TnI亚型由染色体上不同位置的基因编码，其氨基酸组成也有很大差别，为制备特异性不同的McAb奠定了基础

同源性不同源性cTnTfTnT56.6％43.4％cTnTsTnT58.8％41.2％cTnIfTnI41.4％58.6％cTnIsTnI46.2％53.8％心肌标志物在心肌中的含量及分子量CK－MBTnTTnIMb含量（mg/g）1.410.84-623.6分子量（KD）84 33 2217.8含量越高，分子量越小，越容易透出细胞，为敏感性基础2.cTnT和cTnI的参考值

cTnT：

0.02~0.13μg/L>0.2μg/L为临界值

>0.5μg/L可诊断AMI

cTnI：

<0.2μg/L>1.5μg/L为诊断值3.临床意义(1)AMI诊断灵敏性高：3~6h升高占60~80%，6~12h达100%；升高倍数cTnT30~200倍，cTnI20~50

倍特异性强：74~98%

维持时间长：cTnT10~15d；cTnI5~7d，有利于迟到AMI者诊断(2)判断梗死大小，病情监测、疗效观察及预后的良好指标(3)判断微小心肌损伤(minormyocardialdamage,MMD)的最佳指标不稳定性心绞痛(unstableanginapectorisUAP)时常有MMD,只有cTn能判断

(4)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MbcTnI再通后30min、60min还持续升高,敏感性80%,优于CK-MB和Mb.(5)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。(6)预测血液透析病人心血管事件肾衰透析→血液动力学和血脂改变→心肌缺血→猝死cTnT可预测(7)心肌炎：cTnT阳性率84%；cTnI88%(8)心脏移植成功与否的指标(9)缺点：不是早期标志物；因维持时间长，判断再梗效果差

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。(四)肌红蛋白检测1.结构和分布

肌红蛋白(myoglobinMb)含亚铁血红素，为氧结合蛋白，能结合和释放O2，因而有贮氧和输氧功能。当心肌和骨骼肌损伤时，Mb释放，血和尿中浓度升高。分子量小，又在细胞质，故出现早2.参考值ELISA法：50~88μg/L放免法：6~85μg/L临界值>75μg/L3.临床意义(1)诊断心肌损伤的早期标志物早期诊断指标心肌损伤30min~2h内即可升高，5~12h达高峰，18~30h恢复。故可早期诊断。Mb与ECG结合可提高早期诊断AMI有效率。最大价值为胸痛2~12h内，Mb阴性可排除AMI诊断AMI病程中再梗死的较好指标判断AMI病情

Mb一般18~30h可由肾脏清除，恢复正常，持续升高表明梗死持续存在、再梗或范围扩大骨骼肌损伤、肾衰、休克等的诊断和病情观察指标缺点：非特异性强。可用碳酸酐酶同工酶Ⅲ(carbonicanhydraseⅢ,CAⅢ)联合检测，CAⅢ仅骨骼肌损伤时增高，Mb/CAⅢ在AMI后2h增高。也可连续测定Mb，若1~2h内Mb浓度达2倍，特异性可达98%cTn、CK-MB及Mb临床意义小结

1.早期标志物

Mb，CK-MB异型

2.确诊标志物

cTnT和cTnI，CK和CK-MB(提倡质量法)3.心肌微小损伤(UA)cTnT和cTnI4.溶栓再灌注

cTnT和cTnI，CK-MB，Mb5.心肌再梗死的判断

Mb，CK-MB，cTnT和cTnI6.梗死面积估计，病情和疗效观察，预后判断

cTnT和cTnI，CK-MB7.其他心肌损伤

cTnT和cTnI，CK-MB8.心脏移植

cTnI9.诊断有骨骼肌损伤、肌病等的心肌损伤

cTn七、心力衰竭标志物(一)概述

1.心钠素(cardiacnatriureticpeptides,cNP)的生理功能和种类生理功能：为心肌细胞产生的一种神经激素，主要功能增加尿/钠排泄，降低血管紧张素-醛固酮引起的血管收缩及血压升高种类(1)心房钠尿肽(atrialnatriureticpeptides,ANP)

大量储存于心房(2)心室钠尿肽或脑钠肽(Btypenatriureticpeptides或brainnatriureticpeptides,BNP)

来自脑和心室，心室储存和释放(3)血管钠尿肽(CNP)

当心衰时，心室容积和压力增大，ANP和BNP在心肌细胞内合成增多，大量释放，其增加程度与心衰程度成正比，与射血分数成反比。ANP和BNP都可作心衰指标，但目前认为BNP最好2.BNP在血中形成

BNP

血心肌细胞合成ProBNP

水解

NT-ProBNPBNP：有生物活性，清除机制为钠尿肽受体NT-ProBNP(B型氨基端钠尿肽原)无生物活性，清除靠肾脏BNP和NT-ProBNP均为心衰标志物(二)参考范围

BNP<100pg/LNT-proBNP：年龄<75<125pg/L

年龄>75<450pg/L(三)临床意义

1.心衰诊断和分级

(1)心衰诊断和早期诊断的筛选指标灵敏度97%，有无心衰症状BNP均明显升高，早期无症状即可升高，升高幅度与心衰严重程度成正比(2)阴性可排除心衰：阴性预测值96%(3)分级NYHAclassofheartfailureNYHAclassClinicalBNP(pg/L)NYHAⅠAsymptomaticLVdysfunction244±286NYHAⅡCompensatedCHF389±347NYHAⅢDecompensatedCHF640±447NYHAⅣRefractoryCHF817±435BNP是预测CHF(congestiveheartfailure)有无及严重程度的单个最准确指标。但即使是最高水平的BNP，诊断CHF也必须密切结合临床。2.用于呼吸困难鉴别心源性呼吸困难BNP升高，肺源性不升高3.MI后心功能监测和预后判断指标

AMI6~24hBNP↑，1周达高峰

BNP反映梗死面积和严重程度有CHF者，BNP>230pg/L，6个月死亡RR为244.用于左心室肥厚、肥大性阻塞性心肌病和扩张性心肌病的判断

BNP与高血压心肌肥厚程度有关，与血压升高程度无关。

BNP是反映左心室超负荷(梗阻性肥厚型心肌病、扩张型心肌病和动脉高压)的指标5.HF治疗、监测、病情观察的指标用于指导利尿剂及血管扩充剂的临床应用6.用于对心脏病人术前、术后心功能评价，帮助临床选择最佳手术时机八、心脏生物标志物检测项目的选择与应用(一)心脏生物化学标志物应用原则

1.心脏生物化学标志物应对心脏疾病的诊断、危险性分类和预后估计有较好的价值。

2.心脏标志物正确应用的目的在于帮助明确诊断，以避免漏诊和误诊，有助于及早进行有效治疗，减少其他不必要的检查和医疗资源的浪费，减少病人的痛苦和经济负担。3.心脏生物化学标志物的应用和结果的解释，必须密切结合病人病理生理变化和临床表现。4.心脏生物化学标志物的应用中应用时注意其各项检测指标的标准化和方法学评价。(二)心脏生物化学标志物在心脏疾病中的应用

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