第十章心脏疾病的生物化学标志物.

1第十章心脏血管疾病的生物化学检验宁夏医科大学临床生化检验教研室廖国玲P208-2332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。3一、概述二、心血管疾病的主要生物化学检测指标三、心血管疾病相关生物化学检测的临床应用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定位蛋白质功能粗丝Thickfilament肌球蛋白(myosin)水解ATP酶细丝Thinfilament肌动蛋白(actin)激活myosinATP酶肌钙蛋白TnT亚基I亚基C亚基与原肌球蛋白结合抑制性调节与胞浆游离Ca2+结合原肌球蛋白增强细丝刚性M线M蛋白(M-protein)形成M线，使粗丝结构稳定Z线α-Actinin构成Z线心肌细胞质肌红蛋白（Mylglobin）附着酶肌酸激酶(Creatinekinase)、LDAMP脱氨酶(deaminase)肌原纤维的蛋白构成7A.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。B.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。C.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心肌标志物分子量(kD)判断值出现时间（h）达峰时间（h）恢复时间（h）升高倍数Mb17.8100μg/L0.5～25～1218～305～20CK86200U/L3～810～3672～965～25CK-MB8625U/L,3μg/L3～89～3048～725～20LD135200U/L8～1824～726～10d3～5LD113540%总LDLD1/LD218～1824～726～10d5～10cTnT39.70.5μg/L3～610～245～10d30～200cTnI22.51.5～3.1μg/L3～614～207～14d20～50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血栓形成学说动脉内膜损伤血小板聚集纤维蛋白复合物低密度脂蛋白与单核细胞内膜覆盖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AMIacutemyocardialinfarction20％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心绞痛稳定性心绞痛不稳定性心绞痛心肌梗死无Q波心肌梗死Q波心肌梗死急性冠脉综合征（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。211．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)TC／HDL-C比值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。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、β-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。26C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）highsensitivityCRP27hsCRP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低危1mg/L3mg/L中危高危检测方法颗粒增强免疫比浊法酶联免疫法等。参考范围2mg/LhsCRP主要用于心血管疾病一级预防中冠心病发生的危险性评估。临床意义hsCRP和TC：HDL-C联合分析，提高预测冠心病的准确性。29（1）炎性细胞是早期动脉硬化形成的启动步骤。（2）炎症产物促进了动脉硬化的进程；（3）慢性炎症导致平滑肌增生：是动脉硬化的关键步骤。炎症与冠心病炎症状态是一个比狭窄更重要的决定因素。30（三）脂蛋白相关磷脂酶A2Lp-PLA2在AS形成和发展中有促进作用，是一个新的独立的预测冠心病意外的危险因素。31检测方法夹心酶联免疫法参考范围女性：120~342μg/L男性：131~376μg/L临床意义识别冠心病的高危个体。(fibrinogen)损伤血管内皮、促进平滑肌增生，增加血小板聚集等促进血栓形成。冠心病中纤维蛋白原3g/L,是发生恶性情况的预兆。（四）血浆纤维蛋白原33检测方法PT衍算法、Clauss法免疫比浊法。参考范围2~4g/L临床意义预测冠心病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是冠心病发生的独立危险因素，在组织损伤时，VII可以激活因子X、纤维蛋白，在动脉血栓中起重要作用。VII水平升高25%，冠心病危险明显增加。PAI也是冠心病发生的独立危险因素。35（五）同型半胱氨酸（homocysiteine,HCY）游离的硫基基团介导H2O2生成，产生细胞毒作用。同型半胱氨酸的二聚体可活化凝血VII因子，促进凝血HCY抑制蛋白C活化。生理水平的HCY可增加内皮细胞组织因子的促凝活性HCY可增加脂蛋白(a)与纤维蛋白结合能力。HCY是预测远期罹患冠心病的独立因素其促进动脉粥样硬化的形成多种机制：36检测方法酶偶联法、HPLC法酶联免疫法等。参考范围5~15μmol/L临床意义预测冠心病。37今后发生AMI的相对危险度（RR）38a.主要或仅存在于心肌组织，在心肌中有较高的含量b.在正常血液中不存在，可反映小范围的损伤c.能检测早期心肌损伤，且窗口期长d.能估计梗死范围大小，判断预后e.能评估溶栓效果理想的心肌损伤标志物除了高敏感性和高特异性外，还应该具有：二、心肌损伤标志物窗口期：被观察、升高持续的时间。窗口期短，可被用于观察有无再梗死。39心肌损伤细胞酶释放入血心肌坏死细胞膜通透性增加血清酶升高酶的生理特性不同酶浓度的不同判断心肌损伤范围病程和愈后判断（一）心肌酶谱AST、LD和CK4080%AST20%AST1.血清天冬氨酸氨基转移酶ASTAST主要分布在心肌，其次是肝脏、骨骼肌和肾脏等。41也称谷草转氨酶（GOT）。急性心肌梗塞（AMI）后6~12小时，血中AST增高，24~48小时到达高峰，5天后恢复正常。与CK和LD相比，无何优点。AST有两种同工酶ASTS和ASTM，ASTS存在于细胞质，ASTM存在于线粒体。422.血清乳酸脱氢酶（LD）及其同工酶LD是一种含锌的糖酵解酶，广泛存在于人体各组织中，以肝、心肌、肾、肌肉、RBC含量最高。LD是由两种不同亚基（M和H）组成的四聚体，形成5种结构不同的同工酶，即LD1（H4），LD2（H3M），LD3（H2M2），LD4（HM3）和LD5（M4）。用-羟基丁酸作为底物，可测定H亚基活性。HBDH是指用α-羟丁酸取代丙酮酸作为底物时测得的LD活性，LD1和LD2比其它同工酶对酮α-羟丁酸酸有更大的活性，因此HBDH活性相当于LD1和LD2。在诊断AMI时，HBDH的特异性高于LD总活性，但不及LD1同工酶。用-羟基丁酸作为底物，可测定H亚基活性。44正常和病理状况时血清LD同工酶的琼脂糖凝胶电泳分离图谱45心肌以LD1为主，可占总LD活性50％以上，LD1也存在于RBC内；肝脏、骨骼肌以LD5为主；LD3存在于肺、脾、胰、肾上腺等。一般成年人血中LD同工酶存在如下规律：LD2LD1LD3LD4LD5。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。46LD及其同工酶的应用原则①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；②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；③LD1/LD2比例（＞0.76%）更敏感和特异，但不用于评估溶栓疗法。④若AMI诊断明确，就不需检测LD及其同工酶。47CK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。磷酸肌酸＋ADP肌酸＋ATPCK3.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4～6h达峰值时间：24h回复正常：48～72hCK半寿期：10～12h48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：10～12h。CK-MB主要存在于心肌细胞内称为心型同工酶。分为CK-MB1\CK-MB2亚型。骨骼肌中几乎全部为CK-MM，称为肌型同工酶。分为CK-MM1\CK-MM2\CK-MM3亚型。49CK的检测方法：酶偶联法是CK的参考方法。参考值:男性80—200U/L女性60—140U/LCK磷酸肌酸+ADP肌酸+ATPHKATP+葡萄糖6-磷酸葡萄糖+ADPG6PD6-磷酸葡萄糖+NADP+6-磷酸葡萄糖酸盐+NADPH+H+50CK及其同工酶检测的临床意义（1）％CK-MB：CK-MB/总CK（测酶活性）总CK＞100U／L，CK-MB＞15U／L。％CKMB＜4％，多考虑肌肉疾病。％CKMB在4％～25%，AMI诊断可成立。％CKMB＞25％，有CK–BB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