心肌损伤生物标志物及临床意义课件.ppt
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1、心肌损伤标志物及其临床意义,一、心脏生物标志物,什么是心脏生物标志物(cardiac biomarkers),心脏生物标志物(cardiac biomarkers):是指在循环血液中可测出的生物化学物质,能够敏感、特异地反映心肌损伤状态及其严重程度,可以用作心肌损伤的筛查、诊断、评定预后和随访治疗效果的标志心脏标志物正常情况下,主要或仅存在于心肌,在心脏或心血管异常情况下由心肌大量释放,心脏生物标志物分类,心脏生物标志物大致可分为三类:第一类是主要反映心脏组织损伤的标志物;第二类是了解心脏功能的标志物;第三类是作为心血管炎症疾病的标志物。,理想的心脏生物标志物,高度心肌特异性:该物质主要或仅存
2、在于心肌组织,在心 肌中有较高含量,在正常血液中不存在,可反映小范围内的损伤。心肌损伤标记物的浓度高低与心肌损害程度明显相关,与心肌损害程度成比例的释放。而且,其有无或浓度高低与心脏病人危险分层及预后存在相关性。,理想的心脏生物标志物,高度的灵敏性:灵敏度高,容易检测,验周转时间短,并可根据检测结果对心脏病人进行识别与分类。理想的检测时间窗:在缺血症状发作后迅速释放,在心肌损伤早期即可检测,并能在血清中维持升高1224小时,但又不能时间太长,以免影响对心肌损伤的动态监测与观察。其诊断价值已经临床证实。,常用的心肌生物标志物,心脏组织损伤的标志物 心肌钙蛋白(cTnI、cTnT) 肌酸磷酸激酶及
3、其同工酶 血肌红蛋白 其它:心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)、缺血修饰蛋白(IMA)等心脏功能生物标志物 脑利钠肽及N-末端B型利钠肽原(BNPNT-proBNP)心血管炎症标志物 C反应蛋白,常用的心肌生物标志物,AST、乳酸脱氢酶及其同工酶等因灵敏度和特异性都相对较差,在心肌损伤的诊断检测中已不再应用。临床实践中还陆续发现多种反映心肌损伤的标志物,包括心肌缺血损伤的标志物,如髓过氧化物酶、CD40配体、基质金属蛋白酶、糖原磷酸化酶BB同工酶等。,二、心脏损伤标志物,心肌细胞,蛋白或酶的大小及亚细胞分布决定了生物标志物快速出现在血循环中的方式。,心肌损伤标志物,根据这些标志物蛋白质的尺寸大
4、小和所处位置决定其释放的时间。肌红蛋白存在于细胞质内,分子量最小,首先释放。CK-MB存在于核子和线粒体内,随后释放。存在于收缩器内结构蛋白cTn要等细胞完全坏死裂解后才会释放。,心肌损伤标志物,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,临床实践证实,心肌肌钙蛋白(cTn)是目前临床敏感性和特异性最好的心肌损伤标志物,已成为心肌组织损伤(如心肌梗死、心肌炎)最重要的诊断依据。现已取代CK-MB成为AMI的诊断“金标准”。当然,在不能使用cTn的情况时,CK-MB依然具有决定性诊断价值。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,心肌钙蛋白是横纹肌收缩的重要调节蛋白,平滑肌无肌钙蛋白。心肌钙蛋白复合物由三个亚基组成,共同参
5、与由钙离子介导的肌肉收缩活动的调节。 肌钙蛋白C(TnC) 肌钙蛋白T(TnT) 肌钙蛋白I(TnI) 在成人,心脏心肌钙蛋白复合物(异构体)仅在心肌中表达。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,心肌钙蛋白与肌动蛋白相互作用形成肌钙蛋白肌动蛋白复合体。这个复合体是横纹肌收缩装置的调节和核心结构的一部分。肌钙蛋白复合体在钙离子作用下,通过构型变化调节肌动蛋白和肌球蛋白之间的接触。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,TnI是主要的抑制因素。当钙离子进入细胞间隙后,钙离子和TnC结合,引起肌钙蛋白复合体构型变化,使TnI离开原肌球蛋白,解除抑制,肌肉收缩。TnT刺激作用于肌动蛋白的ATP酶,TnT的羧基位于球状头
6、部,氨基端位于尾部,当头尾聚合时,原肌球蛋白重叠,形成三聚物,拉动原肌球蛋白,肌球蛋白和肌动蛋白接触,细丝在粗丝中滑动,肌肉收缩。,肌肉收缩时肌钙蛋白的作用(示意图),肌钙蛋白复合体在钙离子的作用下,通过构型变化调节肌动蛋白和肌球蛋白接触,引起肌肉收缩。肌钙蛋白I起抑制作用;肌钙蛋白C与钙结合后可以使肌钙蛋白I离开肌球蛋白,从而肌钙蛋白T发挥作用,促进肌肉收缩。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,TnC:分子量18000,呈晶体结构,是肌钙蛋白的钙离子结合亚基。骨骼肌和心肌中的TnC是相同的。TnI:分子量21000,是肌动蛋白抑制亚基,可抑制肌球蛋白与肌动蛋白结合,阻止肌肉收缩。它有三种亚型:快骨
7、骼肌亚型、慢骨骼肌亚型和心肌亚型。这三种TnI亚型分别源于三种不同的基因。心肌亚型性对于两种骨骼肌亚型约有40%的不同源性。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,TnT: 分子量37000,可能为不对称蛋白结构,是原肌球蛋白结合亚基。TnT也有三种亚型:快骨骼肌亚型、慢骨骼肌亚型和心肌亚型。他们在骨骼肌和心肌中的表达分别受不同的基因调控。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,cTnT、cTnI的动力学:6-8%cTnT,3-4%cTnI游离在于胞浆中,其余结合于肌丝。故在心肌损伤坏死时,首先是游离态的先由通透性增高的细胞膜“漏出”(出现相对较早),然后由肌丝的崩解释放(持续时间长)。cTn释放入血后,cTnT
8、主要以完整的单体存在;cTnI初以cTnITnC复合体存在,然后分解为多种cTnI片断,极少以cTnI完整的单体存在,且极易受磷酸化、氧化等影响。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,cTnI对心肌损伤的特异性极高,仅存在于心肌收缩蛋白的细肌丝上,所以迄今为止cTnI仍是心肌损伤的最特异的标志物,不会因骨骼肌或其他组织的损害而出现假阳性。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,cTnI因其相对分子量小于CK-MB,当心肌损伤后更易从心肌细胞中弥散释放人血循环。外周血中cTnI在AMI发病后24 h开始升高,1224h达到高峰,血中升高持续时间较长,cTnI为710d,cTnT为714d。故对胸痛几天后人院的病人
9、,肌钙蛋白具有相当长的窗口期,能鉴别CK-MB所不能诊断出的心肌损伤。cTnI的诊断特异性优于MB,可用于评价不稳定性心绞痛,一旦检测到cTnI,即表明病人已出现不可逆的心肌损害,cTnI浓度与AMI的面积大小以及预后呈正相关。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,心肌钙蛋白的主要临床价值: 1、确定诊断; 2、危险分层; 3、估计病情; 4、指导治疗。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,临床应用:急性冠脉综合症(ACS):急性ST抬高型心肌梗死、急性非ST抬高型心肌梗死、不稳定性心绞痛;AMI溶栓再灌注的判断;PCI和CABG术后心肌损伤或再梗的诊断;心肌炎的诊断;其它原因的心肌损伤:外伤(包括挫伤、切除
10、、电击伤、心肌活检、心脏手术等),肾衰、肺栓塞、甲状腺机能减退、淀粉样变性病、脓血症等。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,cTnT、 cTnI检测的特点:特异性高灵敏性强100%的敏感性:8-12小时检测时间窗长开始:2-4h;峰值:10-24h;持续:7-10d(cTnI)、7-14d(cTnT)相对出现时间较早,但也可6h,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,症状发作后6小时,肌钙蛋白水平可以不升高。如果6小时内肌钙蛋白测定结果阴性,应当在症状发作后8-12小时再次测定。,心肌损伤标志物-心肌钙蛋白,正常参考范围 cTnI:(1) 心肌损伤0.04ng/ml (2) AMI0.50ng/ml cTnT
11、:(1) 心肌损伤0.04ng/ml (2) AMI0.1ng/ml,心肌损伤标志物-高敏感心肌肌钙蛋白(hs-cTn,高敏肌钙蛋白),高敏感心肌肌钙蛋白(high-sensitive cardiac troponin,hs-cTn)是指用高敏感方法测定cTn符合以下两个标准的cTn检测方法可以定义为高敏肌钙蛋白:1)表面健康人群参考范围上限99百分位值的检测不精密度(以CV表示)应10;2)检测下限至第99%位点涵盖至少 50%以上的表面健康人群(理想是95%)。,高敏肌钙蛋白(hs-cTn)在诊断早期心肌损伤和心梗中的优势,传统cTn检测灵敏度相对不高,难以测到血循环中低水平cTn,在缺血
12、症状或心电图改变不典型时,有可能导致延迟诊断、甚至误诊,不利于早期诊断、风险评估和预后判断。高敏感方法能够更早检测到传统方法不能发现的低浓度甚至微量cTn(如低至10 ng/L)水平第三代hs-cTn灵敏度最高,甚至能检测胞浆内游离肌钙蛋白的释放,同样也能检测到心肌损伤极早期释放的微量cTn,显著提高了早期AMI的检出率。,高敏肌钙蛋白(hs-cTn)在诊断早期心肌损伤和心梗中的优势,高敏肌钙蛋白(hs-cTn)在诊断早期心肌损伤和心梗中的优势,有研究显示hs-cTn 低于3ng/L的患者发生AMI的阴性预测值可达100% ,提示连续检测hs-cTn低于检测下限的患者,即便是发病极早期(1-2
13、h)也能排除心肌梗死。因此,目前多数学者主张将hs-cTn 0.03g/mL(3ng/L)作为判断是否发生心肌损伤的切点。高敏肌钙蛋白T (hs-cTnT)的灵敏度85,阴性预测值98,优于其他肌钙蛋白。,高敏肌钙蛋白(hs-cTn)在诊断早期心肌损伤和心梗中的优势,高敏肌钙蛋白(hs-cTn)在诊断早期心肌损伤和心梗中的优势,全球心脏病学专家在2007年第2版和2012年第3版心肌梗死通用定义中推荐将hs-cTn作为首选心脏标志物。,ESC/ACCF/AHA/WHF心肌梗死通用定义-第三版,急性心肌梗死的诊断标准包括检测到心脏生物标志物水平上升和/或下降超过参考值上限( URL )第99百分
14、位,且符合下列条件中的至少1项: 缺血性症状; 新出现或怀疑为新出现的心电图明显ST-T改变或新出现的左束支传导阻滞(LBBB); 心电图出现病理性Q波; 影像学检查证实有新的存活心肌的丢失或新出现的局部室壁运动异常; 造影或尸检证实冠脉内血栓形成.,hs-cTn早期诊断或排除AMI流程,对临床表现可疑的胸痛、胸闷及其他不典型症状或包括心电图在内的辅助检查异常,临床医生需对除外ACS者立即检测cTn,如有条件,应使用高敏检测方法。动态观察两点间的变化率有助于提高cTn的ACS诊断价值。临床胸痛的疑似ACS患者,若心电图无明显异常,无论hs-cTn有无高于参考范围上限,均应间隔24 h观察hs-
15、cTn变化。,hs-cTn早期诊断或排除AMI流程,强调cTn的急诊检测周期应努力达到1 h,满足临床需求。hs-cTn可在心肌损伤后1-3 h就检测到有临床意义的增高。,hs-cTn早期诊断或排除AMI流程,hs-cTn检测值必须结合患者的临床表现和心电图特征,来确定或排除ACS诊断。对临床症状和(或)心电图特征高度符合ACS的患者,就诊时首次hs-cTn检测值明显高于就诊机构给出的参考范围上限,可确诊为急性心肌梗死。,hs-cTn早期诊断或排除AMI流程,临床对于胸痛、疑似ACS的患者,可同时记录心电图和检测hs-cTn。若心电图已出现sT段抬高,甚至观察到病理性Q波,结合病史,可立即诊断
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