心脏疾病的生物化学标志物

心脏疾病的生物化学标志物第一节概述一.解剖和生理（一）心脏解剖冠状动脉心肌纤维：粗丝细丝肌钙蛋白、肌红蛋白、CK、LDH（二）生理：收缩期舒张期二.病理冠状动脉粥样硬化和狭窄动脉粥样硬化特点是受累动脉的内膜有类脂质的沉着，复合糖类的积聚，继而纤维组织增生和钙沉着，并有动脉中层的病变。心肌疾病心肌肥厚、扩张、纤维化、坏死。心力衰竭心功能不全第二节冠心病危险因素学说一.概述（一）危险因素的概念（二）危险因素的认识和发展危险因素不等于病因危险因素不是诊断指标同一疾病可能有多种危险因素二.与生物化学有关的冠心病危险因素（一）血脂（二）炎症炎症与冠心病CRP与冠心病多因素分析（三）凝血因子纤维蛋白原：凝血因子第三节.急性心肌损伤生物化学标志物1979年心梗诊断标准典型持续的胸痛史典型的心电图改变心肌酶学改变理想的心肌损伤标志物主要或仅存在与心肌中早期检测心肌损伤估计梗死范围一.历史演变天冬氨酸氨基转移酶（AST）和羟丁酸脱氢酶（HBDH）和上述两种酶作为一组测定项目，用于论断AMI。但从图可以看出总AST测定对论断AMI毫无优点，当AST升高时几乎无一例外都伴有CK/或LD升高，如果考虑到AST还大量存在于其它器官，如肝、肌肉内，其测定特异性明显低于CK。至于HBDH实际上并不存在此种酶，所测的仍是LD的活性，只在当以酮丁酸取代丙酮酸为底物测LD活性时，LD1比其它同工酶对酮丁酸有更大活性，所测结果更能反映出LD1的活性。随着有更好方法，如电泳法、免疫法和化学抑制法测LD同工酶，已无必要再测定此酶以诊断AMI。二.传统心肌酶谱（一）AST氨基转移是氨基酸代谢中基本生化反应之一，在机体内存在着多达60种氨基转移酶，丙氨酸基转移酶（ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）是其中最重要的两种。AMI正常或轻度升高明显升高，与CK和LD相比，无何优点＞1.0心肌炎正常或轻度升高急性期可轻度升高＞1.0（二）LD及同工酶LD催化反应是无氧糖酵解的最终反应，广泛存在于人体各组织中，故测总酶临床意义不大，但LD是由两种不同亚基（M，H）组成的四聚体，形成5种结构不同的同工酶，其中H型亚基中酸性氨基酸较多，电泳时负电荷多，因此电泳速率较快。按电泳向阳极泳动快慢，分别命名为LD1（H4），LD2（H3M），LD3（H2M2），LD4（HM3）和LD5（M4）。LD及其同工酶常用于肝脏疾病的诊断和鉴别诊断，由于肝细胞中主要为LD1，在肝实质病变时常出现LD5＞LD4，但由于正常血清中LD5含量很少，不少病例就是出现同工酶异常LD5＞LD4时，总LD活性仍为正常，故LD同工酶检查阳性率远高于总LD，一般在胆道疾患或梗性黄疸早期未累及肝实质时，不出现LD5＞LD4，仍为LD4＞LD5。值得注意的是，在骨骼肌疾病和损伤时，也会出现类似变化，临床上诊断各型肌萎缩也常测定LD及LD同工酶，早期常为LD5升高，但在晚期LD1和LD2也升高。临床检测急性心梗LD肌同工酶的应用原则限制LD应用胸痛发作24小时后测定LD同工酶LD出现较迟（三）CK及同工酶1.CK概述以前临床常习惯将此酶称为肌酸磷酸激酶（CPK），此名称不确切，目前国外已摒弃不用。此反应逆向反应速度约为正向反应速度6倍，与大多数激酶一样，Mg2+为它的辅基，需双硫键维持酶的分子结构。测定酶活性时必须加入巯基化合物，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是目前最常用的激活剂。CK作用生成的磷酸肌酸含高能磷酸键，是肌肉收缩时能量的直接来源，在3种肌组织和脑组织中含量最高。CK是由两种不同亚基（M和B）组成的二聚体，这样正常人体组织常含3种同工酶，按电泳速率快慢顺序分别为：CK-BB（CK1），CK-MB（CK2）和CK-MM（CK3）。2.CK测定方法CK-MB测定方法和试剂盒很多，同一标本不同实验室往往结果不同。从测定原理来分，可分为测酶活性与酶质量两大类方法。第一类方法先用物理、化学和免疫等各种手段将CK-MB和其它同工酶分开，然后根据酶的催化活性测CK-MB浓度，用活性单位/升（U/L）或百分比报告结果。测酶质量方法则是利用CK-MB的抗原性，根据抗原抗体反应测CK-MB酶蛋白浓度，单位为μg/L。两者结果有时不一致，因为如酶变性失活但仍保留抗原性，此时用测酶活性的方法结果不高，但用测质量方法可以增高。80年代早期德国学者根据此结果认为AMI患者血中存在着灭活的CK。但最近用改进方法测CK-MB，发现两法差异不大。国内普遍使用测酶活性方法，目前较多使用电泳方法分离CK-MB。电泳法特点是准确可靠，当出现一些异常同工酶如巨CKⅠ、巨CKⅡ等，从电泳图谱上很容易发现，并可通过光密度计进行定量测定，不会将CK-BB和各种异常同工酶误认为是CK-MB而误诊。其主要缺点是灵敏度较差。CK测定的临床意义CK及其同工酶是目前世界上临床测定次数最多的酶，80年代初期统计分别达一亿次和一千万次。这是因为CK在骨骼肌、心肌和脑疾患时常明显升高，如同时测定同工酶还有助于疾病的鉴别诊断。此酶测定主要用于早期诊断AMI和判断溶栓治疗的疗效以及判断疾病预后，特别在无Q波型AMI，此时心电图无Q波变化，常需其它检查来协助临床医师诊断和鉴别诊断AMI。目前有些国外学者认为在诊断AMI不需要同时作许多酶，只要单测CK一项即可。CK测定的优点快速、经济、有效浓度与梗塞面积有一定相关测定心肌再梗死用于判断再灌注CK测定的缺点特异性较差心梗早期敏感度较低，只有CK-MB亚型可应用于急性心梗的早期诊断。对心肌微小损伤不敏感心肌肌钙蛋白（一）总肌钙蛋白1.肌钙蛋白是由CTnI、CTn·T和CTnC组成的蛋白复合体，存在于心肌和骨骼肌。主要功能参与调节肌肉收缩速度和力量。心肌细胞损伤后，CTnI即开始排放，5-8h外周血开始增高，并可持续7-14天以上。临床上用于AMI诊断的是I和T两种。2.肌钙蛋白的作用机制A:示一肌节，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，在肌肉收缩时，在ATP提供能量和细胞内钙离子作用下，肌丝间沿纵轴滑动，肌节缩短。B:在无钙离子时，肌纤维松弛状态时，肌钙蛋白－原肌球蛋白－肌动蛋白互相作用模式。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。（二）.心肌肌钙蛋白T1.心肌肌钙蛋白T的检测2.心肌肌钙蛋白T的临床意义诊断心肌损伤的价值：TnT测定诊断心肌梗塞灵敏度高，开始升高的时间早，持续时间长，一般在发病3h内即可升高，持续时间为肌酸激酶的4倍，甚至发病后3周内仍有升高。不稳定心绞痛：有轻度心肌坏死或梗塞的不稳定心绞痛患者TnT阳性率分别可达30％～56％。TnT是判断各种心肌保护措施的有效指标。（三）.心肌肌钙蛋白I1.心肌肌钙蛋白I(cTn)的特性心肌肌钙蛋白（cTn）已成为临床诊断心肌损伤的确定标志物。在临床应用中发现，这些cTnI检测试剂的测定值之间存在着差异，不同的cTnI分析方法对同一份标本的检测值最大可相差30余倍，这使得各种方法的参考范围、分析干扰、分析变异、诊断窗口期以及诊断和预后的临界值等出现不同程度的差别，给临床应用和评价带来一定困扰。了解cTn特别是cTnI的系列化特别和各种分析测定试剂的特性，将有助于临床上正确使用这些方法检测和评价心肌缺血损伤。2.cTnI的临床意义急性心肌梗塞。诊断或除外AMI，这种实验诊断指标并可作为心肌损伤，心肌坏死的重要标志物。敏感检出小灶性可逆性心肌损伤存在病人发病后CTn在血中的高浓度可保持6天-2周，有较长的诊断时间窗。溶栓后再灌注。确定心肌再灌注，作溶栓治疗效果的监测指标。3.心肌肌钙蛋白的评价优点敏感度高于CK，能检出微小损伤特异性高于CK窗口期较长双峰出现，易于判断再灌注成功与否肌钙蛋白浓度与心肌损伤范围有较好的相关性缺点损伤6小时内敏感度较低窗口期长，近期再梗死诊断效果差四.肌红蛋白（一）.化学特性肌红蛋白是肌肉组织中特有的一种蛋白质，呈红色。约占肌肉总量的0.1%-0.2%。主要存在于骨骼肌和心肌组织的肌细胞浆中。正常人血清参考范围2.0-68.9μg/L，＞75μg/L是AMI诊断的临界值。主要生理功能是在肌肉组织中贮存氧，在肌肉运动需要能量时是供养给能的生成系统。心肌轻度受损时即从心肌细胞直接进入血液循环，这是因为Mb分子小，不通过淋巴结就可直接快速进入周围血液。所以AMI发作2h后的血清Mb即开始升高，4-6h达高峰。（二）.临床应用Mb是AMI的早期指标，敏感性较高，升高时间早。发病后1-2hMb浓度迅速增加。早于CK-MB和肌钙蛋白。有急性症状的病人，如果4h内Mb水平不升高，AMI的可能性是极低的。AMI确诊后Mb可作为预测发生再梗塞的指标。Mb半衰期为5-6h，在发病后的第一天内即可返回到基线浓度。当有再梗塞时Mb则又迅速上升，形成“多峰”现象，这种状况反映了心肌缺血和冠脉再梗塞以及得到再灌注的一种指标。五.在探索中的肿瘤标志物（一）肌球蛋白轻链及重链（二）糖原磷酸化酶（三）脂肪酸结合蛋白六.心脏疾病生物化学标志物的临床应用（一）.粥样斑块形成及冠状动脉血流减少1.应用危险因素评估冠心病2.hsCRP（二）.冠状动脉内血栓形成期1.P-选择素2.D-二聚体和血栓预示蛋白（三）.心肌缺血的标志物（四）.急性心梗标志物应用的几个问题（一）1.急诊室的胸痛甄别（1）.缩短测定周期（2）.标志物的选择2.心脏标志物的检测频度（1）.排除急性心梗的抽血频率（2）.对已有能确诊急性心梗的心电图改变者的抽血频率3.心脏标志物的决定限4.再灌注5.手术前后的急性心梗6.方法学研究7.心脏标志物的应用原则（四）.急性心梗标志物应用的几个问题（二）第四节心力衰竭和高血压的生物化学改变一.B钠尿肽二.高血压的生物化学改变盐类物质和高血压肾素－血管紧张素系统和高血压肾上腺素能神经和高血压