心脏疾病的生化标志物课件.ppt

章丘市人民医院检验科,心脏疾病的生化标志物,章丘市人民医院 陈锡良,1,章丘市人民医院检验科,冠心病危险因素学说,急性心肌损伤的生化标志,BNP,心衰的生化改变,Tn,Contents,血脂与CHD,概述,CRP,2,章丘市人民医院检验科,心脏解剖,3,章丘市人民医院检验科,冠心病的发生发展,根据临床病理，冠心病的自然病程分4个主要阶段：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，冠状动脉内血栓形成，心肌缺血，一支以上冠状动脉完全阻塞或痉挛，心肌坏死。前两个阶段病人无症状，在心肌缺血阶段可发生稳定性心绞痛（也有人称休息心绞痛）和不稳定性心绞痛（变异性心绞痛），最后发展为心肌梗死。,血管内腔,斑块,不稳定性心绞痛（UAP)急性心肌梗死（AMI),斑块形成稳定性心绞痛,4,章丘市人民医院检验科,Homocysteine*,心血管疾病是连续渐进的过程,Heart Failure,Hypertension hs-CRPObesity Total cholesterolDiabetes HDL cholesterolSmoking LDL cholesterolDyslipidaemia Triglycerides Apo A-1 Apo B Lp(a)Fibrinogen Homocysteine NT-proBNP,Platelet HemostaticCapacity(PFA-100)Cardiac Troponin IMyoglobinCK-MB masshs-CRPAPTTThrombin TimeAnti-Xa assay for HeparinPTNT-proBNP,Cardiac Troponin I MyoglobinCK-MB masshs-CRPD.DimerHomocysteineNT-proBNP,5,章丘市人民医院检验科,Vascular Damage血管损伤,Inflammation感染,Myocyte Necrosis心肌细胞坏死,Accelerated Atherosclerosis加速的动脉粥样硬化,Hemodynamic Stress血液动力学压力,HbA1cBlood glucose,Creatinine ClearanceMicroalbuminuriaCystatin C,Troponin,CKMB,Myoglobin,BNP,NT-proBNP,hs-CRP,CD40L,心血管疾病众多标志物,6,章丘市人民医院检验科,AS的机制学说,血栓形成学说（von Rokitansky）1844年,脂肪浸润学说（von Virchow）1856,平滑肌细胞克隆学说和损伤炎症反应学说（Russell）1973,动脉粥样硬化发病机制学说,7,章丘市人民医院检验科,心肌梗死诊断标准,1979年WHO提出急性急性心肌梗死诊断标准：典型的持续的胸痛史，典型的心电图改变，包括ST段抬高和Q波出现，心肌酶学的改变。并认为以上三项中的二项以上阳性可诊断为急性心肌梗死。一个理想的心肌损伤标志物除了高敏感性和高特异性外，还应该具有以下特性：主要或仅存在于心肌组织，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；能检测早期心肌损伤，且窗口期长；能估计梗死范围大小，判断预后；能评估溶栓效果。,8,章丘市人民医院检验科,Relative Risk of Future Cardiovascular Events,PM Ridker,Circulation 2001;103:1813-18,9,章丘市人民医院检验科,课件潘柏申教授演讲资料.ppt,C反应蛋白是由于能和肺炎球菌荚膜的C-多糖物质发生沉淀反应而得名。正常血清中含量极微在急性炎症、肿瘤、组织损伤等患者的血浆中含量可成千倍增加，是一种经典的急性时相反应因子。CRP是冠心病的独立的危险因子，而且和冠心病的预后密切相关。冠心病患者CRP浓度较正常人明显增高，随着冠心病程度加重，从SAP到UAP至AMI，CRP水平随之升高，表明CRP浓度增高的程度可相应反映冠心病病情严重程度，与疾病严重程度呈现正相关。CRP可作为冠心病病情变化与斑块活动性的预测因子，辅助冠心病的监测。,10,章丘市人民医院检验科,血脂检测项目 哪些是最有临床价值的?,陈灏珠(复旦大学附属中山医院，上海200032),11,章丘市人民医院检验科,HDL,LDL,VLDL,Lp(a),IDL,脂蛋白结构,临床通常测定血清脂蛋白胆固醇、甘油三酯或载脂蛋白来反映整个脂蛋白情况,血浆脂质谱与AS心脑血管病相关临床应用的新思考,12,章丘市人民医院检验科,中国成人血脂异常防治指南,背景及引言血脂与脂蛋白血脂检测及临床意义血脂异常分类血脂异常的检出与心血管病整体危险评估降脂治疗在冠心病防治中的循证医学证据 血脂异常的治疗原则治疗性生活方式改变 血脂异常的药物治疗血脂异常治疗的其他措施 治疗过程的监测 特殊人群的血脂异常治疗附录:临床血脂测定建议 2002年全国营养与健康调查血脂人群水平及分布状况 高脂血症的膳食治疗,13,章丘市人民医院检验科,历史演变,1954年首先报告测定天门冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）有助诊断AMI，1952年首先从牛心肌提纯乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LD)，1955年用于诊断急性心肌梗死。1963年发现了肌酸激酶(creatine kinase,CK)在急性心肌梗死时快速升高，1966年发表了CK-MB在急性心肌梗死诊断中作用的报告，CK和LD的同工酶检测提高了诊断的特异性。1979年WHO提出急性心肌梗死诊断标准，血清AST、LD、CK以及同功酶组成血清心肌酶谱，在60、70年代在诊断AMI中起过重要的作用。1985年出现应用单抗测定CK-MB质量(CK-MB mass)方法，CK-MB mass成为测定CK-MB的首选方法。1989年诊断急性心肌梗死的心肌肌钙蛋白T（Cardiac troponin T,cTnT）试剂诞生，1992年cTnT首次用于不稳定性心绞痛，同时出现了心肌肌钙蛋白I（Cardiac troponin I,cTnI）。1994年CK-MB亚单位开始用于临床病人的早期分筛，1996年发表大样本的cTnT和cTnI的临床应用报告。近几年内，国内外一致认为肌红蛋白和CK-MB亚型是急性心肌梗死早期标志物，肌钙蛋白是心肌损伤的确诊标志物。,14,章丘市人民医院检验科,传统的心肌酶谱,检测项目:AST（GOT）谷氨酸氨基转移酶LDH 乳酸脱氢酶LDH-1 乳酸脱氢酶-1CK 肌酸激酶CK-MB 肌酸激酶同工酶MB-HBDH-羟丁酸脱氢酶,15,章丘市人民医院检验科,（一）天门冬氨酸转氨酶,AST在AMI发生后612h升高，2448h达峰值，持续到第5天或一周降低。由于AST不具备组织特异性，血清单纯AST升高不能诊断心肌损伤。当今学术界已不主张AST用于急性心肌梗死诊断。,16,章丘市人民医院检验科,（二）乳酸脱氢酶（LD）及其同工酶,临床检测急性心肌梗死时LD和LD同工酶的应用原则：限制LD应用，不作为常规检查项目，对病人作个案处理，主要用于排除急性心肌梗死诊断；在胸痛发作24h后测定LD同工酶，作为CK-MB补充；LD出现较迟，如果CK-MB或cTn已有阳性结果，AMI诊断明确，就没有必要再检测LD和LD同工酶。,17,章丘市人民医院检验科,（三）肌酸激酶（CK）及其同工酶,CK是心肌中重要的能量调节酶。CK是一种二聚体，由M和B两个亚基组成，形成CKMM、CK-MB和CKBB同工酶。CKBB存在于脑组织中，CKMM和CK-MB存在各种肌肉组织中，不同肌肉同工酶的比例不同，骨骼肌中9899是CKMM，12是CK-MB；心肌内80%左右也是CKMM，但CK-MB占心肌总CK的l5%25%。各种CK同工酶还可根据电泳的不同的等电点分出若干亚型，如CK-MB可分为CK-MB1和CK-MB2。,18,章丘市人民医院检验科,1CK的检测方法,最常用的CK检测法为生物化学法，。检测CK-MB的方法很多，新一代的方法是用单克隆抗体测量CK-MB的质量(mass)，用二株抗CK-MB的单抗测定CK-MB蛋白量。CK同工酶亚型不是临床常规项目，但在研究室开展很广。最近利用高压电泳分离CK同工酶亚型，快速、敏感为较为常用。,19,章丘市人民医院检验科,2.临床意义,既可以用于较早期诊断AMI，也可以用于估计梗死范围大小或再梗死。CK和CK-MB在AMI发生后46h即可超过正常上限，24h达峰值，4872h回复正常，CK半寿期1012h。CK作为急性心肌梗死标志物物有以下优点：快速、经济、有效，能准确诊断急性心肌梗死，是当今应用最广的心肌损伤标志物。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。能测定心肌再梗死。能用于判断再灌注。其缺点是：特异性较差，特别难以和骨骼肌疾病、损伤鉴别。在急性心肌梗死发作6h以前和36h以后敏感度较低，只有CK-MB亚型可用于急性心肌梗死早期诊断。对心肌微小损伤不敏感。CK同工酶的特异性和敏感性高于总CK，目前临床倾向用CK-MB替代CK作为心肌损伤的常规检查项目。,20,章丘市人民医院检验科,心肌肌钙蛋白,Troponin T(39.7 kd)连接肌钙蛋白复合物至原肌球蛋白细丝 Troponin C(18 kd)结合钙离子使肌肉收缩 Troponin I(22.5 kd)在静止状态抑制收缩,肌钙蛋白是与心肌和骨骼肌收缩有关的调节蛋白，调节肌肉的收缩和舒张。肌钙蛋白是横纹肌的结构蛋白，存在于肌原纤维的细丝中，由肌钙蛋白、肌钙蛋白T、肌钙蛋白C，3个亚基组成。肌钙蛋白是目前用于诊断心肌损伤时较好的确定标志物；肌钙蛋白升高表明存在心肌损伤，但可以是无症状的MI或有缺血损伤却无明显症状；如果不存在缺血损伤，应该考虑找寻引起心肌损伤的其他病因。,21,章丘市人民医院检验科,心肌肌钙蛋白,（一）心肌肌钙蛋白T 1.心肌肌钙蛋白T(cTnT)的检测 近年发现应用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。2.cTnT的临床意义 在cTnT假阳性病人中，除了不稳定性心绞痛外，有可能有微小梗死灶、心肌炎病人。cTnT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。cTnT还常用于判断急性心肌梗死大小。不稳定性心绞痛是冠心病的一种，其严重程度介乎普通心绞痛和急性心肌梗死之间，对于这种微小的心肌损伤，CK-MB常常不敏感，阳性率仅为8，cTnT对不稳定性心绞痛阳性率达39。对于心肌炎诊断，cTnT是比CK-MB敏感得多的指标，但是cTnT阴性仍不能排除心肌炎的存在。,22,章丘市人民医院检验科,心肌肌钙蛋白,（二）心肌肌钙蛋白I1.cTnI的特性 恰当选择氨基酸序列，就可以制备出特异的抗cTnI单抗，只识别来自心肌的TnI，可使识别特异性达100%。2.cTnI的临床意义 cTnI是一个十分敏感和特异的急性心肌梗死标志物。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。3.心肌肌钙蛋白的评价(1)优点1）由于心肌中肌钙蛋白的含量远多于CK，因而敏感度高于CK，不仅能检测出急性心肌梗死病人，而且能检测微小损伤，如不稳定性心绞痛、心肌炎。2）在恰当选择肌钙蛋白特异的氨基酸序列作为抗原决定簇，筛选出的肌钙蛋白抗体，其检测特异性高于CK。3）有较长的窗口期，cTnT长达7天，cTnI长达10天，甚至14天。有利于诊断迟到的急性心肌梗死和不稳定性心绞痛、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的较好的相关性，可用于判断病情轻重，指导正确治疗。胸痛发作6h后，血中心肌肌钙蛋白浓度正常可排除急性心肌梗死。(2)缺点1）在损伤发作6h小时内，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。,23,章丘市人民医院检验科,肌红蛋白,从病理生理学角度讲，心脏标志物出现早晚与分子大小和其细胞中存在部位有关。标志物分子量越小，越易透过细胞间隙至血液，细胞质内高浓度物质比核内或线粒体内物质及结构蛋白更早在血中出现。（一）生物化学特性Mb分子量小，仅17.8kD，小于CK-MB（84kD）更小于乳酸脱氢酶（134kD），且位于细胞质内，故出现较早。到目前为止，它是AMI发生后最早的可测标志物。（二）临床应用当AMI病人发作后细胞质中Mb释放入血，2h即升高。69h达高峰，24 36h恢复至正常水平。Mb的阴性预测价值为100，在胸痛发作212h内，如Mb阴性可排除急性心肌梗死。由于Mb消除很快，因而是判断再梗死的良好指标。（三）肌红蛋白的评价1.优点1）在急性心肌梗死发作12h内诊断敏感性很高，有利于早期诊断，是至今出现最早的急性心肌梗死标志物。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急性心肌梗死诊断。2.缺点1）特异性较差，但如结合CA，可提高诊断急性心肌梗死特异性。2）窗口期太短，回降到正常范围太快，峰值在12h,急性心肌梗死发作后16h后测定易见假阴性。,24,章丘市人民医院检验科,正在探索中的新标志物,（一）肌球蛋白轻链和重链（二）糖原磷酸化酶（三）脂肪酸结合蛋白质,25,章丘市人民医院检验科,临床常用的诊断急性心肌梗死常用标志物一览表,26,章丘市人民医院检验科,实验方法,27,章丘市人民医院检验科,结果,图1 冠心病组与对照组cTnI、CRP、IL-6、TNF-的浓度水平,28,章丘市人民医院检验科,结果,表2.冠心病各组与对照组cTnI、CRP、IL-6、TNF-浓度水平,*与对照组比较P0.05#与稳定型心绞痛组比较P0.05$与不稳定型心绞痛组比较P0.05,29,章丘市人民医院检验科,结果,AMI,cTnI、CRP、IL-6、TNF-,随着病情的加重，cTnI、CRP、IL-6、TNF-浓度水平有增高的趋势。,UAP,SAP,cTnI、CRP、IL-6、TNF-,cTnI、CRP、IL-6、TNF-,30,章丘市人民医院检验科,心脏疾病生物化学标志物的临床应用,1.急诊室的胸痛甄别2.心脏标志物的检测频度心脏标志物的敏感性往往和发作后的时间有密切关系，峰值浓度和判断梗死面积有关，这些都有赖于合理的检测频度。3.心脏标志物的决定限 ACS是一个包括动脉粥样斑块破裂、血栓形成、冠状血管完全和不完全阻塞复杂的多样的病理过程。其临床表现轻重不一，从完全无症状到不稳定性心绞痛直到大面积的心肌梗死。对肌钙蛋白那样的敏感、特异的心脏标志物，有必要设立两个决定限。低的异常值决定有无心肌损伤，高的异常值就是诊断AMI的传统的标准。4.再灌注 在急性心肌梗死发生后，临床常采取紧急的冠状血管置换术（俗称“搭桥”手术）、溶栓疗法和经皮冠状动脉成形术（PTCA）等治疗措施。这些措施目的是使阻塞的动脉复通（再灌注），降低死亡率。心肌标志物作为无创的再灌注成功与否的评估指标，广泛应用于临床。5.手术前后的急性心肌梗死 心肌标志物还能用于检测接受非心脏手术病人在手术期有无急性心肌梗死。6.方法学研究 新心肌标志物正在不断被开发并用于评估ACS病人。,31,章丘市人民医院检验科,心脏标志物应用原则,最近对心脏标志物应用取得了以下共识：（1）心脏肌钙蛋白(cTnT或cTnI)取代CK-MB成为检出心肌损伤的首选标准。（2）临床检验中只需开展一项心脏肌钙蛋白测定(cTnT或者cTnI)。没有必要同时进行二项心脏肌钙蛋白测定。如已经常规提供一项心脏肌钙蛋白测定，建议不必同时进行CK-MB质量测定。（3）放弃所谓的心肌酶学测定，即不再将乳酸脱氢酶（LD)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、和羟丁酸脱氢酶(HBDH)用于诊断ACS患者。不考虑继续使用肌酸激酶MB同工酶(CK-MB)活性测定法和乳酸脱氢酶同工酶测定法来诊断ACS患者。如果因某些原因暂不开展cTnT或cTnI测定，可以保留CK和CK-MB测定以诊断ACS患者，但建议使用CK-MB质量测定法。（4）肌红蛋白列为常规早期心脏标志物。由于其诊断特异性不高，主要用于早期除外AMI诊断。CK-MB亚型虽有文献证实如同肌红蛋白一样也在MI早期迅速改变，但目前尚无简单可靠的测定方法，无法常规用于早期诊断MI。（5）如果患者已有典型的可确诊急性心肌梗死的ECG变化，应立即进行针对急性心肌梗死的治疗。对这些患者进行心脏标志物的检查有助于进一步确认急性心肌梗死的诊断，判断梗死部位的大小，检查有无合并症如再梗死或者梗死扩展。应减少抽血频度，如第一天抽血二次。（6）对那些发病6h后的就诊患者，不需要检测早期标志物物如肌红蛋白。此时只需测定确定标志物物如心肌肌钙蛋白。,32,章丘市人民医院检验科,心衰的定义,“The situation when the heart is incapable of maintaining a cardiac output adequate to accommodate metabolic requirements and the venous return.”心力衰竭不再被简单地看作是独立的临床疾病，而是作为心血管疾病发展到后期的一个阶段。下面的一系列的事件导致了最终的心力衰竭：从始发危险因子（高血压，高胆固醇血症，糖尿病）到左心室肥大、内皮细胞功能紊乱、冠心病，最后发展成心力衰竭。,E.Braunwald,33,章丘市人民医院检验科,脑钠肽(NP)简介,ANP 是感觉到扩张后由心房分泌的.BNP完全是在心室合成分泌的，主要由末段心舒张压升高及容积增大引起.CNP 是内皮细胞受到剪切力后合成释放.D-type NP:绿色曼巴眼镜蛇的毒液里,34,章丘市人民医院检验科,这三种分泌细胞（心房、心室、内皮细胞）感受到血液动力学的压力后就会激活编码脑钠肽的基因来合成多肽，而在一般情况下此基因处于灭活状态。脑钠肽的分泌量跟细胞感受到的压力成正比，压力越大分泌越多。,脑钠肽(NP)简介,35,章丘市人民医院检验科,NPs 是一种由心脏和血管分泌，起积极作用的神经激素。与其他受左心室功能异常调节的神经激素通路不同，NPs通过以下的作用来改善心脏的负荷状态：利尿作用（增加肾小球滤过率来减少心脏的容积负荷）促进尿钠排泄（抑制钠的重吸收）扩张血管（通过放松平滑肌来扩张血管，降低血压）,脑钠肽(NP)简介,36,章丘市人民医院检验科,充血性心力衰竭分级(NYHA),纽约心脏协会(NYHA)的功能分级 在下面的分级中，病情逐级加重Class I.无症状 正常活动不受限制。正常活动没有呼吸短促、乏力、心悸等(35%,1.68 million)Class II.正常活动出现症状 活动受到轻微限制。正常活动会出现呼吸短促、乏力、心悸等，但在休息时无症状(35%,1.68 million)Class III.轻微活动出现症状活动明显受到限制。轻微活动就会出现呼吸短促、乏力、心悸等，但在休息时无症状(25%,1.20 million)Class IV.静止状态出现症状 活动完全受到限制，任何活动都会出现呼吸短促、乏力、心悸等，甚至在休息时也会出现症状(5%,240 thousand),37,章丘市人民医院检验科,结构ANP,BNP 及CNP 共性是有一个由17个氨基酸组成的酸性环，这一结构对于结合受体是必需的ANP 及 BNP 主要存在于血液循环中CNP 通常在血浆中测不到，而且充血性心力衰竭也不升高,脑钠肽-充血性心力衰竭的标志物,38,章丘市人民医院检验科,生理学作用保持血压的稳定(ANP和 BNP能够刺激血管扩张，降低血压)调节水钠排泄(ANP和BNP能够促进水钠排泄)在心脏功能受损的情况下，ANP和 BNP 会因为心脏泵功能下降而升高 血浆浓度 反映了心脏的容积及心内压参考范围随着年龄增加，而且女性高于男性,脑钠肽-充血性心力衰竭的标志物,39,章丘市人民医院检验科,心肌细胞,preproBNP(134 aa),信号肽(26 aa),proBNP(108 aa),Blood,BNP 77-108(1-32),NT-proBNP 1-76,分泌,摘自:J.Mair et al.Scand J Clin Lab Invest 1999;59(suppl 230):132-142,(生理活性部分),脑钠肽的分泌,(无活性),40,章丘市人民医院检验科,NT-proBNP vs BNP 半衰期长 t1/2：60-120 vs 20 min 体外稳定性高：室温 72 h vs 4 h 2-8 C 72 h vs 24 h at.-20 C 12 months vs 3 months 浓度高 样本类型：肝素/EDTA血浆，血清(Roche)BNP 只适用EDTA血浆（需要两管来完 成心脏组合：cTnI,Myo,CK-MB,hsCRP）塑料及玻璃试管中稳定，BNP在玻璃试管中 会受到激肽释放酶系统（外源凝血系统）降 解，30分钟内降解30%,NT-proBNP vs BNP,41,章丘市人民医院检验科,脑钠肽:我们为什么需要？,诊断 大多数有类似心衰症状的病人脑钠肽不升高引起呼吸困难的大多数原因是肥胖和COPD 筛查大约50%的左心室功能不全的病人没有典型的症状 预后象NYHA做的临床病情分级界定比较难 监测症状的发展或恶化危险较大由于没有客观的标志物无法对治疗的剂量做出准确地判断,42,章丘市人民医院检验科,脑钠肽：如何应用?,发现症状时用来排除心力衰竭(如呼吸困难，急性呼吸急促):较高的 NPV(阴性预测值)诊断各种类别和级别的心衰 对疾病进行客观地分级(与NYHA分级相比)联合应用NT-proBNP 和 D-Dimer，对有急性呼吸困难的病人进行鉴别诊断（心脏/肺脏原因）对心血管疾病进行预后及危险分级(ACS，HF)治疗后用心肌标志物组合对治疗的疗效进行监测,43,章丘市人民医院检验科,Thank You!,44,