第十一章心脏疾病的生物化学标志物

1第十一章心脏疾病的生物化学标志物蚌埠医学院生化与分子生物学教研室P279-3052授课对象：检验本科授课时数：4学时教学目的及要求：掌握：重要的冠心病危险因子，理想的心肌损伤标志物条件，cTn的优点，心脏标志物的应用原则。熟悉：危险因子的概念，CK及其同工酶的应用，心肌肌钙蛋白的组成。教学目标3第一节概述第二节冠心病危险因素学说第三节急性心肌损伤生物化学标志物第四节心力衰竭和高血压病的生化4第一节概述5心血管疾病是发达国家的第一位死因。冠心病（coronaryheartdisease,CHD）:冠状动脉硬化性心脏病。心脑血管病主要的病理组织学基础都是动脉硬化。检验医学：预估动脉硬化存在、严重程度以及判断心肌损伤。结构决定其生理、生物化学特性。P2796一、心脏解剖心脏主要由心肌纤维/细胞组成，包含大量（达上千条）肌原纤维（细胞中央）；肌小节(sarcomere)：是肌肉收缩和舒张的最基本单位，肌原纤维上每一段仅位于两条Z线之间的区域；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，这些都成为心肌损伤的标志物。P279789P28811肌原纤维粗肌丝：由肌球蛋白(myosin)组成细肌丝肌动蛋白(actin)原肌球蛋白(tropmyosin)肌钙蛋白TnC:与钙离子结合部分TnI:含抑制(ATP酶)因子部分TnT:与原肌球蛋白结合部分myofibrilTn(troponin)肌纤维：musclefibercardiactroponincTn：为心肌细胞所特有。P27912心肌细胞与骨骼肌细胞的主要区别钙离子来源线粒体含量（占肌浆容积%）细胞核数目心肌细胞细胞外间隙401~2骨骼肌细胞肌浆网20多核细胞动脉梗阻缺血缺氧无氧酵解增加心肌功能受损诱发冠心病（心肌坏死）心肌细胞富含线粒体P27913二、病理年龄、性别、高血压、高血脂、吸烟等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AMIacutemyocardialinfarction,20％P28014急性冠状综合症：指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。（acutecoronarysyndrome,ACS）心肌病：其他原因引起心肌肥厚、扩张、纤维化、甚至心肌小范围变性、坏死。其中心肌炎常见于儿童和青年人，轻重差别很大，由于目前尚无金标准，临床不易确诊。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。P28015第二节冠心病危险因素学说一、概述riskfactor：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)。(一)危险因子的概念危险因素存在预示冠心病发生，有助冠心病的诊断。P28116（二）危险因素的认识和发展危险因素并不等同于病因；危险因素不是诊断指标：通常把危险因素异常的人称高危人群；同一疾病可能有多种危险因素，每种危险因素影响程度不一（relativerisk,RR）。目前对危险因素的共识如下：冠心病危险因素已达百余种，但RR不同。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。P28117二、冠心病危险因素（生物化学）高血脂是冠心病的主要危险因素；高胆固醇是重要的危险因素，也是促进动脉硬化的主要物质；TC和HDL-C不是很充分的预报因子，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。(一)血脂P28218(二)炎症(1)炎性细胞是早期动脉硬化形成的启动步骤：糖蛋白CD11／CD18，这是炎症诱导的白细胞活化的标志物。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。1.炎症与冠心病炎症状态是一个比狭窄更重要的决定因素。P282192.CRP与冠心病CRP和冠心病密切相关，被看做独立的危险因素；CRP的升高反映了动脉硬化存在低度的炎症过程和粥样斑块的脱落；超敏C反应蛋白(hsCRP)，是冠心病一个长期或短期的危险因素，2mg/L。hsCRP和TC：HDL-C联合分析，大大提高了预测冠心病的准确性。highsensitivityCRPP28220(三)凝血因子冠脉内血栓生成是冠心病发展加剧的主要因素之一，是特发性冠脉事件的最重要的原因。溶栓疗法已为急性心肌梗死病人的主要治疗措施：90％的急性心肌梗死有血栓生成（首剂需在6h内使用）。动脉血栓形成的主要危险因素是：血浆纤维蛋白原、凝血因子Ⅶ和血浆纤溶酶原激活抑制剂。P283211.纤维蛋白原冠心病病人血中纤维蛋白原＞3g/L是发生恶性事件的预兆。2.凝血因子VII和PAI-1在中年男性中，因子VII的升高是冠心病独立的危险因素；因子VII水平升高25％，5年内发生冠心病的危险性增加62％。PAI–1冠心病独立的危险因素，其作用尚需进一步证实。plasminogenactivatorinhibitor–1,PAI–1P28322今后发生AMI的相对危险度（RR）P28423第三节急性心肌损伤生物化学标志物一、历史演变二、传统的心肌酶谱三、心肌肌钙蛋白四、肌红蛋白五、正在探索中的新标志物六、心脏疾病生物化学标志物的应用P28424心肌损伤是指伴心肌细胞坏死的疾病，包括急性心肌梗死（心内膜下心肌梗死，穿透性心肌梗死，非Q波性坏死）、不稳定性心绞痛，心肌炎。①尸体解剖检查，②典型的持续的胸痛史，③典型的心电图（ECG）异常改变，包括ST段抬高和Q波出现，④心肌酶学的改变。后三项中二项阳性者即可诊断为急性心肌梗死。AMI诊断标准（1995年，WHO）：P28425生物化学标志物急性心肌损伤诊断的地位确诊：20％依靠生物化学标志物确诊（心电图诊断AMI的阳性率至多81％），提高了诊断可靠性。临床评估病情和预后的灵敏指标。P28426理想的心肌损伤标志物条件①高敏感性和高特异性；②主要或仅存在于心肌组织（特异），在心肌中有较高的含量，在正常血液中不存在，可反映小范围的损伤（敏感）；③能检测早期心肌损伤，且窗口期长；④能估计梗死范围大小，判断预后；⑤能评估溶栓效果。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。P28427一、历史演变1979年，血清AST、LD、CK以及同功酶组成血清心肌酶谱；1985年，CK-MBmass方法成为测定CK-MB的首选方法；心肌肌钙蛋白T（cTnT），心肌肌钙蛋白I（cTnI）的应用；1994年CK-MB亚单位开始用于临床病人的早期分筛。AMI早期标志物：肌红蛋白和CK-MB亚型肌损伤的确诊标志物：肌钙蛋白。P28528二、传统的心肌酶谱心肌标志物分子量(kD)出现时间（h）达峰时间（h）恢复时间（d）AST1006~1224~485~7现不用应用LD1358~1248~727~12LD11358~1248~727~12LD1LD2CK864~610~363~4CK-MB864~69~302~3MB亚型861~44~80.5~1CKMB2ASTm用于判断心肌的损伤程度及预后。P28529（一）LD及其同工酶细胞的胞浆和线粒体中，四聚体，H4(LD1)，MH3(LD2)，M2H2(LD3)，M3H(LD4)，M4(LD5)；心脏、肾脏和红细胞所含的LD同工酶比例相近，以LD1和LD2为主；LD的半寿期为57～170h，1.分布P285302.LD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（常致溶血，使LD1升高）。④若AMI诊断明确，就不需检测LD和LD同工酶。P28531（三）CK及其同工酶CKBB(CK1)存在于脑组织中，CKMB(CK2)和CKMM(CK3)存在各种肌肉组织中；CK-MB占心肌总CK的l5%～25%（骨骼肌中为1~2%）。CK半寿期：10～12h1.分布P28632CKMB的质量检测：1985年，单克隆抗体法，其诊断AMI较酶法更敏感、更稳定、更快（10～40min），且可以自动化。CK同工酶亚型（即CKMB的亚型）：常用高压电泳分离（快速、敏感），但其不是临床常规项目。测定时间：住院时、3h后、6h后、9h后共4次。2.检测P286333.临床意义（CK及其同工酶）（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-MB继续升高，然后下降（冲洗现象）。P28634CK-MB2＞1.9U/L且CK-MB2/CK-MB1＞1.5。CK-MB2在AMI发生2h即上升，10～18h达峰值，12～24h下降。该标志物出现早于CK-MB。CK-MM3/CK-MM1＞1.0也可作为AMI的诊断标准之一。（3）MB2/MB1和MM3/MM2的比值升高(正常人＜1)均可作为诊断AMI的标准之一。P28735CK作为AMI标志物有以下优点①快速、经济、有效，能准确诊断AMI，是当今应用最广的心肌损伤标志物；②其浓度和急性心肌梗死面积有一定的相关，可大致判断梗死范围；③能测定心肌再梗死（CK-MB2/CK-MB1）；④能用于判断再灌注。P28737肌钙蛋白TnC：与钙离子结合部分TnI：含抑制(ATP酶)因子部分TnT：与原肌球蛋白结合部分Tn(troponin)cTn(cardiactroponin)：为心肌细胞所特有。三、心肌肌钙蛋白1.肌钙蛋白(Tn)的特性（一）总肌钙蛋白P287382.cTn在AMI发生后的变化AMI后4～8h升高（与CKMB类似，但晚于肌红蛋白），但窗口期长（4～10天~3周）；在诊断发现较迟的AMI时可替代LD(7~12d)；cTn分辨力高，特异性高：cTn为心肌特有，正常人血清中几乎测不到cTn（与CK-MB相比）；一般在入院，和入院后3h、6h、9h各测一次cTn和肌红蛋白。cTn作为AMI的标志物优于CKMB和LD。P28839（二）cTnT的临床意义①用于AMI的诊断，发生6h后，敏感性达90％以上（可达5天以上）；②应用cTnT对不稳定心绞痛病人监测可以发现一些轻度和小范围心肌损伤；③cTnT还可用于评估溶栓疗法的成功与否，观察冠状动脉是否复通；（双峰的出现）④cTnT与CK-MB均常用于判断急性心肌梗死大小；⑤对于心肌炎、不稳定性心绞痛诊断，cTnT是比CK-MB敏感。P28940心梗发作后cTn、CK、Mb的诊断敏感度敏感性cTnCKMb症状发作后时间(小时)41心梗后灌注成功与未再灌注病例cTnT的变化未再灌注灌注成功42（三）cTnI的临床意义cTnI是一个十分敏感和特异的AMI标志物，心肌损伤后4～6h释放入血；和cTnT一样，cTnI可用于溶栓后再灌注的判断，cTnI可敏感地测出小灶性可逆性心肌损伤存在：不稳定心绞痛和非Q波MI。目前检测的cTnI多以复合物形式存在：在AMI中90％是cTnI–cTnC复合物，5％的cTnI–cTnT。P29143（四）心肌肌钙蛋白的评价（优点）cTn的敏感度及检测特异性