心血管疾病的生物化學(xué)診斷

1、第十八章心血管疾病的生物化學(xué)診斷大慶校區(qū)醫(yī)學(xué)檢驗系 林雪松全國高等醫(yī)藥院校醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)規(guī)劃教材 臨床生物化學(xué)檢驗 （第二版）心血管疾病的生物化學(xué)診斷教學(xué)目標(biāo)與要求掌握：動脈粥樣硬化的危險因素評估和標(biāo)志物；心肌損傷標(biāo)志物在心肌梗死診斷中的應(yīng)用；心肌損傷標(biāo)志物肌鈣蛋白、肌酸激酶及同工酶、肌紅蛋白的測定；利鈉肽的測定及其在心力衰竭診治中的應(yīng)用。熟悉：急性冠狀動脈綜合征定義與分型；血管內(nèi)皮細(xì)胞的主要功能；應(yīng)用生物標(biāo)志物對急性冠狀動脈綜合征的早期危險分層；應(yīng)用心肌損傷標(biāo)志物判斷心肌缺血再灌注的干預(yù)效果。 了解：動脈的解剖、生理和病理；危險因素的含義；心肌的超微結(jié)構(gòu)與血液供應(yīng)特點；原發(fā)性高血壓發(fā)病機制；高

2、血壓的實驗室檢查。2心血管疾病的生物化學(xué)診斷 心血管系統(tǒng)的主要功能是通過心臟周期性的收縮和舒張，推動血液在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)沿著一定的方向周而復(fù)始的流動，以便將氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、激素等運送到機體各器官組織，同時將組織器官的代謝產(chǎn)物及二氧化碳運送到適當(dāng)?shù)钠鞴伲ㄈ绺?、腎、肺）進行處理或排出體外。心臟和血管一旦出現(xiàn)問題，就會給病人帶來嚴(yán)重后果，甚至危及生命。 前 言3心血管疾病的生物化學(xué)診斷 隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對疾病分子機制認(rèn)識的不斷深入，循環(huán)血中與心血管疾病進程有關(guān)的新的生物標(biāo)志物陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，極大的推進了生物化學(xué)檢驗對于心血管疾病危險分級的預(yù)測和早期診斷，使臨床醫(yī)生對于病人和高危人群能夠盡早實施干預(yù)措施，延緩心血管

3、疾病進程，預(yù)防嚴(yán)重的心血管事件發(fā)生。前 言肌紅蛋白肌鈣蛋白CK-MB4心血管疾病的生物化學(xué)診斷目錄 動脈粥樣硬化及其危險因素 1急性冠狀動脈綜合征及心肌損傷標(biāo)志物 2心肌損傷標(biāo)志物的檢測 3生物標(biāo)志物在心力衰竭診治中的應(yīng)用4高血壓的臨床生物化學(xué)5小結(jié)與展望6返回總目錄5心血管疾病的生物化學(xué)診斷第一節(jié) 動脈粥樣硬化及其危險因素一、動脈壁的解剖與生理病理 動脈血管壁由內(nèi)膜、中膜和外膜構(gòu)成。血管壁內(nèi)膜被覆內(nèi)皮細(xì)胞，還含有少量的平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)。 6心血管疾病的生物化學(xué)診斷 血管內(nèi)皮細(xì)胞能分泌多種舒、縮血管活性物質(zhì)，作用于血管平滑肌，建立一個擴血管作用的平衡。 血管內(nèi)皮細(xì)胞還

4、通過分泌促凝物質(zhì)和抗血栓物質(zhì)建立一個抗血栓形成作用的平衡。 內(nèi)皮細(xì)胞膜表面有許多重要受體。 血管內(nèi)皮細(xì)胞 （一）動脈壁的解剖與生理功能 7心血管疾病的生物化學(xué)診斷 平滑肌細(xì)胞構(gòu)成中膜，平滑肌纖維的舒縮可控制血管徑的大小，調(diào)節(jié)器官的血流量；平滑肌纖維具有產(chǎn)生結(jié)締組織和基質(zhì)的功能。 許多血管疾病的共同特點是內(nèi)皮細(xì)胞功能消失或被破壞，搞清楚其中的機制，有助于發(fā)現(xiàn)新的心血管疾病標(biāo)志物。（一）動脈壁的解剖與生理功能 8心血管疾病的生物化學(xué)診斷 病理情況下的平滑肌細(xì)胞主要表現(xiàn)為增生、肥大或遷移至內(nèi)膜。 細(xì)胞外基質(zhì)是血管壁的重要組成成分，細(xì)胞外基質(zhì)的降解和重組是一個重要生理過程。如果沒有開始的基質(zhì)降解，內(nèi)皮

5、細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞的肥大、增殖或遷移是不可能發(fā)生的。（一）動脈壁的解剖與生理功能9心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）動脈粥樣硬化（atherosclerosis, AS）動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是指動脈內(nèi)膜的脂質(zhì)、血液成分的沉積，平滑肌細(xì)胞及膠原纖維增生，伴有壞死及鈣化等不同程度病變的一類慢性進行性病理過程。10心血管疾病的生物化學(xué)診斷(二)動脈粥樣硬化（atherosclerosis, AS） AS的發(fā)展是多因素綜合作用的復(fù)雜過程：（1）氧化型低密度脂蛋白膽固醇（ox-LDL）損傷內(nèi)皮細(xì)胞功能，釋放炎性因子和細(xì)胞因子；（2）巨噬細(xì)胞吞噬ox- LDL形成泡沫細(xì)胞與膽

6、固醇結(jié)晶構(gòu)成脂質(zhì)核心；動脈粥樣硬化發(fā)病機制示意圖 11心血管疾病的生物化學(xué)診斷（3）血管中膜的平滑肌細(xì)胞遷移至內(nèi)膜轉(zhuǎn)化成分泌型的平滑肌細(xì)胞并增殖，分泌更多的結(jié)締組織基質(zhì)致斑塊纖維性增厚；（4）斑塊破裂組織因子暴露，啟動血小板聚集和纖維蛋白形成，導(dǎo)致血栓的形成。 (二)動脈粥樣硬化（atherosclerosis, AS）動脈粥樣硬化斑塊示意圖12心血管疾病的生物化學(xué)診斷二、動脈粥樣硬化的危險因素 危險因素 （risk factor）是一個流行病學(xué)概念，指與某種疾病發(fā)生、發(fā)展有關(guān)的體內(nèi)因素、行為因素和環(huán)境因素。這些因素的存在可促使疾病發(fā)生，去掉以后可減緩甚至阻止疾病的發(fā)生。危險因素并不等同于病因

7、。危險因素不是診斷指標(biāo)，危險因素異常增加了患病可能性。（一）危險因素的含義13心血管疾病的生物化學(xué)診斷相對危險度（relative risk, RR）指暴露于該危險因素者與未暴露或低于危險水平者發(fā)病概率的比值。RR1才有意義，越大則預(yù)測價值越高?！拔ｋU因素”的應(yīng)用價值：對疾病早期診斷和對無癥狀的個體預(yù)防疾病的發(fā)展（一級預(yù)防），以及對患有該疾病的患者避免疾病的復(fù)發(fā)（二級預(yù)防）都有重要價值。14心血管疾病的生物化學(xué)診斷動脈粥樣硬化主要危險因素 分 類 主 要 危 險 因 素獨立危險因素潛在危險因素新危險因素吸煙、糖尿病、高血壓、高LDL-C、低HDL-C、早發(fā)AS家族史、高齡致AS飲食、超重/肥胖

8、、缺乏體力活動、遺傳影響新脂質(zhì)危險因素：高TG，高sLDL，高Lp（a），高ApoB，脂蛋白殘粒，低ApoA1促血栓形成狀態(tài)：高血小板凝集性，高血漿纖維蛋白原、纖溶酶原激活劑抑制物1（PAI-1）和D-二聚體，活化的凝血因子VII等促炎癥狀態(tài)：高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP），白介素6（IL-6），可溶性細(xì)胞間粘附分子1（sICAM-1），E-選擇素和P-選擇素等胰島素抵抗/糖耐量異常（二）動脈粥樣硬化的危險因素15心血管疾病的生物化學(xué)診斷 Framingham危險評分是根據(jù)膽固醇水平和非膽固醇因素計算個體未來10年冠心病發(fā)作幾率。非膽固醇因素包括：高危因素糖尿病；已經(jīng)具有冠心病的證據(jù)（如有過心

9、臟病發(fā)作，冠狀動脈硬化）；動脈硬化可以導(dǎo)致末梢血液循環(huán)障礙、腹主動脈瘤和中風(fēng)等。主要危險因素男性45歲，女性55歲；吸煙；高血壓；高密度脂蛋白40mg/dl；遺傳家族史。 Framingham危險評分16心血管疾病的生物化學(xué)診斷Framingham危險評分（男性）年齡 分值2034 73539 34044 04549 35054 65559 86064 106569 127074 147579 16 高密度脂蛋白（mg/dl） 分值60 15059 04049 140 2收縮壓（mmHg） 沒有治療 接受治療120 0 0120129 0 1130139 1 2140159 1 2160 2

10、317心血管疾病的生物化學(xué)診斷Framingham危險評分（男性）總膽固醇（mg/dl） 分 值 年齡（歲） 2039 4049 5059 6069 7079160 0 0 0 0 0160199 4 3 2 1 0200239 7 5 3 1 0240279 9 6 4 2 1280 11 8 5 3 1 分 值 年齡（歲） 2039 4049 5059 6069 7079不吸煙 0 0 0 0 0吸煙 8 5 3 1 1評 分0012345678910111314151617危險度*（%）1111112234568121620253018心血管疾病的生物化學(xué)診斷 臨床上通過計數(shù)上述主要危險

11、因素并以Framingham積分推斷冠心病10年發(fā)生率和以代謝綜合征為基礎(chǔ)的預(yù)測模式在冠心病個體風(fēng)險預(yù)測上的準(zhǔn)確性并不理想。循環(huán)血中與AS進程有關(guān)的新生物標(biāo)志物（主要是生化標(biāo)志物）的發(fā)現(xiàn)推進了對心血管病危險的預(yù)測。（三）動脈粥樣硬化與冠心病的炎性標(biāo)志物和其它預(yù)測指標(biāo)19心血管疾病的生物化學(xué)診斷1. 高敏C反應(yīng)蛋白（high sensitivity C-reaction protein, hs-CRP） 用檢出限 0.3 mg/L 方法檢測到的CRP（通常在3mg/L以下），稱為高敏C反應(yīng)蛋白。20心血管疾病的生物化學(xué)診斷 現(xiàn)推薦冠心病尤其是急性冠狀動脈綜合癥患者常規(guī)監(jiān)測hs-CRP，以預(yù)測AM

12、I和冠脈性猝死等冠脈事件的發(fā)生。hs-CRP升高者需積極干預(yù)。 CRP在心血管疾病、急性栓塞事件和AS的發(fā)病中既是致病因素，hs-CRP水平增高又是預(yù)測個體將來首次發(fā)生心血管疾病危險性和預(yù)測已知冠心病患者再發(fā)生心血管病事件和死亡的非常有效的預(yù)測指標(biāo)，而不管cTnI/cTnT值如何。 1. 高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP） 臨床意義：21心血管疾病的生物化學(xué)診斷 hs-CRP多采用其特異性單克隆抗體的定量免疫學(xué)檢測方法，包括免疫濁度法、ELISA法、放射免疫法等。高敏C反應(yīng)蛋白的檢測：參考范圍： 3.0mg/L用于AS危險性評估時：hs-CRP3.0mg/L為高危；若hs-CRP 10mg/L，則

13、可能存在其他急性炎癥，應(yīng)在控制后重新測定。 1. 高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP） 22心血管疾病的生物化學(xué)診斷0123456hsCRP+TC/HDLChsCRPTC/HDL.CFgTC危險因素相對危險度Lp(a)tHCY 常用預(yù)測發(fā)生缺血性心血管事件危險因素的相對危險度 高敏C反應(yīng)蛋白與血脂聯(lián)用能提高對冠心病危險的預(yù)測。目前大多認(rèn)為聯(lián)合應(yīng)用hs-CRP與TC/HDL-C值預(yù)測未來冠狀事件發(fā)生的相對危險性是目前進行冠心病危險評估的最佳模型。高敏C反應(yīng)蛋白與血脂聯(lián)用提高對冠心病危險的預(yù)測：23心血管疾病的生物化學(xué)診斷 多因素分析顯示Fg預(yù)測冠心病的能力強于LDL-C。血漿Fg的測定方法： 免疫沉淀

14、法、凝血時間基本測定法。前者的測定結(jié)果 與冠心病相關(guān)性更高。參考范圍：24g/L2. 血漿纖維蛋白原（fibrinogen, Fg） 臨床意義：24心血管疾病的生物化學(xué)診斷 一是再次甲基化生成蛋氨酸，這一過程需要N5-甲基四氫葉酸提供甲基，N5-甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)移酶的催化和輔酶維生素B12的參與。 二是轉(zhuǎn)硫基的過程，HCY可與絲氨酸在-胱硫醚合成酶的催化及輔酶維生素B6的輔助下縮合生成胱硫醚。上述代謝途徑中酶的遺傳代謝障礙或是葉酸、維生素B12、維生素B6缺乏都可引起高HCY血癥。 3. 同型半胱氨酸（Homocysteine, HCY）HCY生成后有兩條代謝途徑：25心血管疾病的生物化學(xué)診斷第

15、十八章 心血管疾病的生物化學(xué)診斷 高水平的同型半胱氨酸和它的衍生物可以引起內(nèi)皮功能失調(diào)、血管平滑肌增殖、動脈內(nèi)膜、中膜增厚、LDL氧化和前凝血狀態(tài)。 最近，前瞻性研究和病例對照研究顯示，即使HCY水平中度升高，也增加冠狀動脈、腦動脈和外周動脈的粥樣硬化的形成和心血管疾病的死亡。但是，HCY究竟是AS致病因子還是僅僅只是標(biāo)志物，還有待進一步確定。3. 同型半胱氨酸（HCY） 臨床意義：26心血管疾病的生物化學(xué)診斷 高于上限值稱為高HCY血癥。根據(jù)血漿HCY水平可將高HCY血癥分為3型： 輕度（1630mol/L） 中度（31100mol/L） 重度（100 mol/L）測定HCY的方法： 高效液

16、相色譜法（HPLC）、酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）、質(zhì)譜法、熒光偏振免疫分析（FPIA）等。參考范圍： 515mol/L3. 同型半胱氨酸（HCY）返回章目錄27心血管疾病的生物化學(xué)診斷第二節(jié) 急性冠狀動脈綜合征 及心肌損傷標(biāo)志物一、心肌的超微結(jié)構(gòu) 心肌由心肌纖維構(gòu)成，心肌纖維肌漿中有肌原纖維、肌質(zhì)網(wǎng)和豐富的線粒體。在肌原纖維中，兩條相鄰Z線之間的一段肌原纖維稱為肌節(jié)。肌節(jié)是橫紋肌收縮單位，由粗、細(xì)兩種肌絲規(guī)律排列組成。28心血管疾病的生物化學(xué)診斷心肌結(jié)構(gòu)蛋白肌鈣蛋白及粗、細(xì)肌絲工作原理示意圖 29心血管疾病的生物化學(xué)診斷細(xì)肌絲由肌動蛋白（actin）、原肌球蛋白（tropmyosin）和肌

17、鈣蛋白（troponin）組成。肌動蛋白分子呈球狀，串聯(lián)形成雙鏈螺旋狀，在雙鏈間的溝槽內(nèi)，桿狀的原肌球蛋白和肌動蛋白卷曲在一起，每隔40nm有一組肌鈣蛋白分子。 粗肌絲由肌球蛋白（myosin）分子組成，肌球蛋白形似豆芽，分頭和桿兩部分，頭部具有ATP酶活性。肌節(jié)30心血管疾病的生物化學(xué)診斷肌鈣蛋白 肌鈣蛋白為心肌細(xì)肌絲上結(jié)合Ca2+、觸發(fā)興奮-收縮耦聯(lián)的調(diào)節(jié)蛋白，由原肌球蛋白結(jié)合亞單位、抑制亞單位、鈣結(jié)合亞單位三個亞單位組成，分別稱為肌鈣蛋白T（troponin T，TnT）、肌鈣蛋白I（troponin I，TnI）和肌鈣蛋白C（troponin C，TnC）。31心血管疾病的生物化學(xué)診斷

18、 冠狀動脈主要是在心室舒張期供給心肌血液，其上游灌注壓為主動脈舒張壓。收縮期，走形于心肌纖維中的冠狀動脈受血管外心肌收縮的壓力和心室腔內(nèi)充盈壓力影響，阻止了血流傳遍整個心室壁，心內(nèi)膜下的血管受到的擠壓大于心包臟層的血管。 因此，心內(nèi)膜下區(qū)域心肌更容易發(fā)生缺血、梗死。 冠狀動脈的血流量主要受心肌局部代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)。二、心肌的血液供應(yīng)特點32心血管疾病的生物化學(xué)診斷三、急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome, ACS） 最常見的病因：是冠狀動脈粥樣硬化斑塊的糜爛、破裂，斑塊內(nèi)的促凝成分與血液中的血小板和凝血因子作用，導(dǎo)致冠狀動脈內(nèi)血栓形成。 定義： ACS是指由急性心肌缺

19、血引起的一系列臨床癥候群。33心血管疾病的生物化學(xué)診斷 多數(shù) ACS 患者的冠狀動脈內(nèi)血栓只引起局部或短暫的血管阻塞，導(dǎo)致冠脈缺血不伴有持久的 ST 段抬高，包括不穩(wěn)定型心絞痛（UA）或 非ST段抬高心肌梗死（NSTEMI）。 少數(shù)ACS患者冠狀動脈內(nèi)的血栓造成大血管的完全阻塞而發(fā)生ST段抬高心肌梗死（STEMI）。三、急性冠狀動脈綜合征（ACS） 臨床表現(xiàn)：34心血管疾病的生物化學(xué)診斷 抗血栓和抗血小板治療對于大多數(shù) ACS患者是必要的，可以防止冠狀動脈血栓擴散和復(fù)發(fā)。 對于一些 STEMI 患者還應(yīng)考慮立刻實施再灌注治療，包括溶栓和經(jīng)皮冠狀動脈介入治療。而對于無ST 段抬高的急性冠狀動脈綜

20、合征(NSTEAC) NSTEAC 綜合征患者溶栓治療是有害的。三、急性冠狀動脈綜合征（ACS） 治療措施：35心血管疾病的生物化學(xué)診斷 （1）ST 段抬高心肌梗死（ST segment elevation myocardial infarction, STEMI），包括Q波MI（Q-wave myocardial infarction，QMI）和部分非Q波MI（non-Q wave myocardial infarction，NQMI）ACS分型：36心血管疾病的生物化學(xué)診斷（2）非 ST 段抬高 ACS（NSTEAC 綜合征），包含了不穩(wěn)定型心絞痛（unstable angina pect

21、oris，UAP）和非 ST 段抬高MI（NSTEMI）。 UAP和 NSTEMI的發(fā)病機制和臨床表現(xiàn)相似，但后者在局部缺血程度和持續(xù)時間上都比UAP嚴(yán)重，能夠引起不可逆的心肌損傷，表現(xiàn)為血漿心肌肌鈣蛋白（cardiac troponin，cTn）水平增高。ACS分型：37心血管疾病的生物化學(xué)診斷 面對來就診的非創(chuàng)傷性胸痛患者，首先要結(jié)合臨床病史、體格檢查、心電圖和心臟生化標(biāo)志物判斷患者是否為ACS；其次是判斷患者再發(fā)生心血管事件的可能性，包括死亡和再梗死。四、心肌損傷標(biāo)志物在心肌梗死診斷中的應(yīng)用38心血管疾病的生物化學(xué)診斷（一）心肌損傷標(biāo)志物 心肌損傷壞死時心肌細(xì)胞膜完整性被破壞，細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)

22、蛋白和其它大分子釋放到心肌間質(zhì)，從而可在血液中被檢出，這類物質(zhì)稱為心肌損傷標(biāo)志物。這些心肌損傷的生物標(biāo)志物包括：cTnI /cTnT、肌酸激酶（creatine kinase, CK）MB同工酶、肌紅蛋白（myoglobin, Mb）等39心血管疾病的生物化學(xué)診斷第十八章 心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）應(yīng)用生化標(biāo)志物診斷心肌梗死1. cTnI /cTnT （或以CK-MB 質(zhì)量替代） 是診斷MI的首選標(biāo)志物 。在無法測定cTnI /cTnT時，可測定CK-MB 質(zhì)量進行替代。一般來說，患者入院即刻就應(yīng)采血測定，對于大多數(shù)病人可在入院即刻和69h 分別采血。40心血管疾病的生物化學(xué)診斷2. 心肌

23、梗死伴有心肌壞死的判斷：存在 ACS 臨床表現(xiàn)，伴有以下情況常提示MI 伴有心肌壞死。出現(xiàn)癥狀后 24h 內(nèi)至少有1 次cTnI /cTnT濃度超過參考人群的第99 百分位數(shù)。連續(xù)兩次 CK-MB 濃度超過性別特異參考人群的第99 百分位數(shù)（CK-MB 濃度升高/降低）。（二）應(yīng)用生化標(biāo)志物診斷心肌梗死41心血管疾病的生物化學(xué)診斷3. Mb與cTnI /cTnT （或CK-MB）聯(lián)合應(yīng)用有助于MI 的排除診斷。 4. 癥狀發(fā)作 6h 以內(nèi)同時檢測cTnI /cTnT和早期標(biāo)志物Mb。（二）應(yīng)用生化標(biāo)志物診斷心肌梗死5. 對于心電圖呈現(xiàn)特征性異常的病人（如新的 ST 段抬高），在等待生化標(biāo)志物結(jié)

24、果的同時，不應(yīng)耽誤診斷和治療。42心血管疾病的生物化學(xué)診斷6. 不推薦測量兩種以上心肌損傷的特異標(biāo)志物（如cTnI /cTnT和CK-MB）來確診MI。 7. 由于總 CK、天冬氨基酸轉(zhuǎn)移酶、-羥丁酸脫氫酶和/或乳酸脫氫酶對心肌損傷的特異性差，不再被用作MI 診斷的標(biāo)志物。（二）應(yīng)用生化標(biāo)志物診斷心肌梗死43心血管疾病的生物化學(xué)診斷臨床診斷MI的常用生化標(biāo)志物血中濃度動態(tài)變化趨勢44心血管疾病的生物化學(xué)診斷五、應(yīng)用生化標(biāo)志物對急性冠狀動脈綜合征進行早期危險分層1. cTnI /cTnT 是進行危險分層的首選標(biāo)志物，對可疑ACS 患者均應(yīng)在入院即刻和入院后6 9h 進行cTnI /cTnT檢測。

25、cTnI /cTnT濃度越高，心肌損傷越復(fù)雜越嚴(yán)重，越容易見到血栓，冠狀動脈內(nèi)血流受損越嚴(yán)重。2. CK-MB被確定為 ACS 患者評估中的重要預(yù)后因素。NSTEAC 綜合征患者CK-MB濃度與30 天死亡率成等級正相關(guān)。45心血管疾病的生物化學(xué)診斷3.多種生化標(biāo)志物聯(lián)用 除cTnI /cTnT 以外，測定2 個或更多病理生理學(xué)不同的生化標(biāo)志物有助于加強ACS 患者的危險分層。如測定hs-CRP和B型利鈉肽（BNP）或N 末端B 型利鈉肽原（NT-proBNP）。4. 部分研究顯示hs-CRP 與病死率的預(yù)測關(guān)系是最強的，而與再發(fā) MI 的關(guān)系較弱。五、應(yīng)用生化標(biāo)志物對急性冠狀動脈綜合征進行早

26、期危險分層46心血管疾病的生物化學(xué)診斷5. AMI患者 BNP/NT-proBNP 濃度越高，病死或心衰的可能性越大。將BNP/NT-proBNP 80 pg/mL 作為臨床高度懷疑ACS的決定限。BNP/NT-proBNP升高的幅度與缺血的范圍成比例。cTnI /cTnT陰性、BN/NT-proBNP 濃度較低的患者，其死亡率較低，對這樣的患者可以采取侵入性較低的治療措施。6. 除cTnI /cTnT 和心電圖以外，對于心肌缺血可能性低的患者，測定心肌缺血標(biāo)志物有助于排除ACS。五、應(yīng)用生化標(biāo)志物對急性冠狀動脈綜合征進行早期危險分層47心血管疾病的生物化學(xué)診斷心肌損傷的不同階段與建議的ACS

27、診斷與處理程序示意圖 48心血管疾病的生物化學(xué)診斷六、應(yīng)用心肌損傷標(biāo)志物判斷心肌缺血再灌注干預(yù)效果 采集治療開始時和治療開始后90 min標(biāo)本，動態(tài)觀察Mb、cTnI /cTnT或CK-MB變化。 實施溶栓或介入療法后90 min，無再灌注損傷，將出現(xiàn)一迅速上升和下降的沖洗小峰，這是由于梗塞開通后，血流進入病變部位，將游離的心肌損傷標(biāo)志物沖洗入血液。 若觀察到心肌損傷標(biāo)志物出現(xiàn)顯著而持續(xù)時間長的新升高，表明心肌損傷加重，出現(xiàn)再灌注損傷或再梗死。49心血管疾病的生物化學(xué)診斷應(yīng)用心肌損傷標(biāo)志物判斷心肌缺血再灌注干預(yù)效果示意圖返回章目錄50心血管疾病的生物化學(xué)診斷第三節(jié) 心肌損傷標(biāo)志物的檢測 心肌損

28、傷標(biāo)志物的檢測應(yīng)根據(jù)臨床目的及標(biāo)志物出現(xiàn)和消失的時間合理選擇。 心肌損傷標(biāo)志物測定的準(zhǔn)確性與許多因素有關(guān)，包括受檢者的準(zhǔn)備、標(biāo)本的正確采集與儲存、方法試劑及校準(zhǔn)物的選擇、儀器的正確使用、質(zhì)量控制等。 51心血管疾病的生物化學(xué)診斷 在臨床應(yīng)用之前，心臟生化標(biāo)志物檢測方法的影響因素必須明確，必須清楚每種適用標(biāo)本中標(biāo)志物的穩(wěn)定性（時間長短、溫度高低范圍），抗體/表位識別位點的一致性。 心臟生化標(biāo)志物檢測方法在99%分位的總不精密度（%CV）至少小于10%。心臟標(biāo)志物的檢測周轉(zhuǎn)時間（turn around times, TATs）應(yīng)保持在60分鐘以內(nèi)。52心血管疾病的生物化學(xué)診斷一、心肌肌鈣蛋白測定（

29、一）心肌肌鈣蛋白特點 1. 三種Tn（C、T、I）的基因表達都有三種亞型，即快骨骼肌亞型（fsTn）、慢骨骼肌亞型（ssTn）和心肌亞型（cTn）。 53心血管疾病的生物化學(xué)診斷 cTnI亞型與兩種骨骼肌亞型的區(qū)別主要表現(xiàn)在N端氨基酸序列的40%差異，cTnI在嬰兒出生9個月之后僅在心肌中表達，而不在骨骼肌中表達，所以，cTnI在血液中濃度增高時，只表明有心肌損傷，而骨骼肌損傷等其他疾病均不會出現(xiàn)cTnI增高的現(xiàn)象。 cTnT在骨骼肌和心肌中的表達受不同的基因調(diào)控。 以心肌亞型cTnT和cTnI為抗原建立的免疫學(xué)檢測方法具有很好的診斷心肌損傷特異性。54心血管疾病的生物化學(xué)診斷 2. 肌鈣蛋白

30、在胞漿中的存在形式 cTn主要以構(gòu)成心肌肌纖維胞漿中的細(xì)肌絲結(jié)構(gòu)蛋白成分存在，少量（cTnI的2.8%4.1%；cTnT的6%8%）在細(xì)胞漿中以游離形式存在。因此，心肌細(xì)胞損傷后，胞漿中游離cTnT較早釋放形成第一個峰，隨后細(xì)肌絲上的cTnT逐漸釋放而出現(xiàn)第二個峰；由于cTnI在胞漿中游離的較少，所以通常只有一個峰。cTnI分子量約24 kD ；cTnT分子量約34.6kD。55心血管疾病的生物化學(xué)診斷 3. 肌鈣蛋白在外周血中的存在形式 外周血中的cTnI既有游離形式，又有不同復(fù)合物的形式（cTnITnC、cTnIcTnT以及cTnTcTnITnC）。在AMI病人中，90%以上是cTnITn

31、C復(fù)合物形式。cTnT游離形式較多見。56心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）cTnT和cTnI出現(xiàn)與消失的時間 心肌損傷后48 h，可檢測到血中cTnT和cTnI明顯升高，視為胞漿中游離的cTnT和cTnI逸出。隨著細(xì)肌絲結(jié)構(gòu)被破壞，cTnI、cTnT持續(xù)釋放入血，約2448h達峰值。cTnT約在510d 恢復(fù)正常；而cTnI則因為在血中大部分以cTnI-cTnC或cTnI-cTnC-cTnT二或三聚體形式存在，消除緩慢，需1014d 始恢復(fù)正常。57心血管疾病的生物化學(xué)診斷 依據(jù)心肌與骨骼肌TnT、TnI分子結(jié)構(gòu)上的差異，分別制備特異的抗cTnT和抗cTnI單克隆抗體，建立相應(yīng)的免疫學(xué)檢測方法，

32、包括化學(xué)及電化學(xué)發(fā)光免疫法、熒光偏振免疫法、免疫濁度法等，定量檢測血漿（清）中cTnT或cTnI。（三）心肌肌鈣蛋白的檢測原理58心血管疾病的生物化學(xué)診斷 不同廠家提供的健康人群cTnI參考范圍上限0.11.0g/L, 診斷AMI的判斷值為1.03.5 g/L。 在未標(biāo)準(zhǔn)化前，推薦建立能滿足參考范圍上限CV10%的cTnI試劑盒本地參考范圍。 cTnT或cTnI有兩個決定限: 低的異常值即cTnT和cTnI測定值在AMI決定值和參考范圍上限之間，決定有無心肌損傷。 高的異常值診斷AMI。（四）cTnT和cTnI參考范圍及其應(yīng)用 肝素抗凝血漿，cTnT0.1g/L。59心血管疾病的生物化學(xué)診斷（

33、五）心肌肌鈣蛋白檢測的影響因素1.抗體試劑的影響 （1）蛋白水解酶作用的影響 （2）蛋白激酶A作用的影響 （3）氧化或還原反應(yīng)的影響 2.標(biāo)本抗凝劑的影響 60心血管疾病的生物化學(xué)診斷二、肌酸激酶及同工酶測定（一）肌酸激酶及同工酶特點 1. 肌酸激酶（CK）分子量約86 kD，是由腦型（brain, B）和肌型（muscle, M）兩種亞基組成的二聚體，形成3種同工酶：CK-BB主要存在于腦組織中；CK-MB和CK-MM存在各種肌肉組織中，骨骼肌中98%99%是CK-MM，1%2%是CK-MB；心肌中80%是CK-MM，15%25%是CK-MB。 CK作為心肌損傷標(biāo)志物包括總CK及CK-MB測

34、定。61心血管疾病的生物化學(xué)診斷 2. 在心、腦、肝的線粒體內(nèi)、外膜間存在一種線粒體CK同工酶（mitochondria CK，CK-Mt）。CK-Mt在心肌中含量占總CK活性的15%。而約6%病人血漿中還存在巨CK，包括CK-BB和IgG形成的復(fù)合物（1型巨CK），以及CK-Mt的寡聚體（2型巨CK）。（一）肌酸激酶及同工酶特點62心血管疾病的生物化學(xué)診斷 3. M亞基上有易被血漿中羧肽酶水解的C-端賴氨酸殘基，因此，血清CK-MM同工酶存在3種亞型： CK-MM1的2個亞基都缺失C-端賴氨酸殘基； CK-MM2只有1個亞基有C-端賴氨酸殘基； CK-MM3的2個亞基都含有C-端賴氨酸殘基。

35、 同理CK-MB同工酶存在兩種亞型： 無C-端賴氨酸殘基的CK-MB1；含1個C-端賴氨酸殘基的CK-MB2。（一）肌酸激酶及同工酶特點63心血管疾病的生物化學(xué)診斷 血清CK-MB水平在AMI后38h可高于參考范圍上限，1024h達峰值。 若無再梗死或其他損傷，23d恢復(fù)至正常水平。 CK-MB半衰期1012h。（二）CK-MB出現(xiàn)與消失的時間 64心血管疾病的生物化學(xué)診斷（三）肌酸激酶及同工酶檢測原理 第一步反應(yīng)中生成的肌酸，也可直接用雙乙酰和-萘酚反應(yīng)顯色，520nm測定其光密度代表CK活性。1. 總CK活性測定 （推薦酶偶聯(lián)法為參考方法）340nm 65心血管疾病的生物化學(xué)診斷 首先測定

36、血清總CK活性，然后加入抗M亞基抗體，抑制CK-MM和CK-MB中M亞基活性，再測定殘留CK活性，即為CK-BB和CK-MB中B亞基活性。由于血清中CK-BB水平通常5U/L，可忽略。因此，認(rèn)可殘留CK活性即代表血清CK-MB水平。 現(xiàn)在推薦以抗CK-MB單克隆抗體的免疫法，測定CK-MB質(zhì)量，反映血清（漿）CK-MB水平。該法特異性高，最低檢測限可達1g/L。2. 血清CK-MB活性測定 （免疫抑制法）（三）肌酸激酶及同工酶檢測原理 66心血管疾病的生物化學(xué)診斷（四） CK與CK-MB參考范圍及及應(yīng)用 酶偶聯(lián)法（37）血清CK總活性為： 46171U/L（男）；34145 U/L（女） 酶活

37、性法：CK-MB活性25U/L 質(zhì)量法：CK-MB為5g/L67心血管疾病的生物化學(xué)診斷（四） CK與CK-MB參考范圍及及應(yīng)用 （1）CK-MB/CK比值 臨床常使用CK-MB/CK比值，當(dāng)CK-MB用質(zhì)量法時，此比值稱CK-MB百分相對指數(shù)（CK-MB%RI）。CK-MB質(zhì)量（g/L）/ CK（U/L）比值 5% 當(dāng)CK-MB用酶活性法時，此比值稱百分CK-MB（CK-MB % ）。CK-MB活性/CK比值 5g/L，活性 25U/L，以及CK-MB%RI 5%，或CK-MB %升高至4%25%間。 （1）CK-MB/CK比值 69心血管疾病的生物化學(xué)診斷（2）鑒別診斷 如果總CK 100

38、U/L，CK-MB 24U/L，但CK-MB % 100U/L， CK-MB % 25%，考慮有CK-BB或巨型CK存在。70心血管疾病的生物化學(xué)診斷（五）肌酸激酶及同工酶檢測的影響因素1.其它相關(guān)酶的干擾 2.各種骨骼肌疾患和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾患 3.甲狀腺功能紊亂 4.藥物干擾 71心血管疾病的生物化學(xué)診斷三、肌紅蛋白測定（一）肌紅蛋白特點 Mb在心肌中含量較豐富，且存在于胞漿中，分子量較小，故心肌損傷早期即可大量漏出至血中。（二）肌紅蛋白在血循環(huán)中出現(xiàn)和消失的時間 在AMI發(fā)生1h后，血中Mb水平即可高于參考范圍上限, 412 h達峰值。如無再梗死發(fā)生約2436 h內(nèi)即降至正常。72心血管疾

39、病的生物化學(xué)診斷 免疫法：男性80g/L, 女性60g/L 老年人血清Mb水平隨年齡增加逐漸輕度升高。 （三）肌紅蛋白檢測原理與參考范圍 血清（漿）Mb多采用單克隆抗體免疫學(xué)方法檢測其質(zhì)量，包括免疫濁度法、熒光標(biāo)記免疫法、化學(xué)發(fā)光或電化學(xué)發(fā)光法、酶聯(lián)免疫法等。（四）肌紅蛋白參考范圍三、肌紅蛋白測定73心血管疾病的生物化學(xué)診斷四、研究中的心肌損傷標(biāo)志物 FABP分子量為1415 kD，存在于胞漿 。心肌中FABP含量是骨骼肌、肝、腎等的l0倍以上。 FABP是敏感的早期心肌損傷標(biāo)志物，略優(yōu)于Mb。血中FABP水平在AMI發(fā)生后0.51.5h即可顯著升高，8h左右達峰值，可超過參考范圍上限l0倍以

40、上，約20h恢復(fù)正常。 （一）脂肪酸結(jié)合蛋白（heart fatty acid binding protein, FABP）74心血管疾病的生物化學(xué)診斷 用已有檢測血漿FABP的商品化夾心免疫法試劑盒，測得血漿FABP參考范圍為1.578.97g/L。 為提髙FABP診斷特異性，可同時測定Mb和FABP，計算Mb/ FABP比值。 FABP若來源于心肌，比值趨近于4.5（10） FABP若來源于骨骼肌，則比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)髙于10，趨近于47。（一）脂肪酸結(jié)合蛋白（FABP）75心血管疾病的生物化學(xué)診斷 糖原磷酸化酶由相同亞基組成的二聚體，有三種同工酶：GPBB主要存在于腦和心??；GPLL主要存在于肝細(xì)

41、胞；GPMM主要存在于骨骼肌。GPBB分子量大（188kD），腦組織逸出的不能透過血腦屏障，因此，血中的GPBB主要來自心肌。GPBB是反映心肌缺血（氧）的良好指標(biāo)。可用于發(fā)現(xiàn)早期心肌缺血性損傷，監(jiān)測UPA患者向AMI發(fā)展的進程。（一）脂肪酸結(jié)合蛋白（FABP）76心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）糖原磷酸化酶同工酶BB四、研究中的心肌損傷標(biāo)志物 血中GPBB水平在AMI發(fā)作0.5h后即可檢測到升高，約68h達峰值，2448h恢復(fù)正常。尤其是AMI發(fā)作后23h內(nèi)，GPBB的敏感性略高于Mb。 參考范圍 7g/L返回章目錄77心血管疾病的生物化學(xué)診斷第四節(jié) 生物標(biāo)志物在心力衰竭診治中的應(yīng)用一、心力衰

42、竭定義與發(fā)病機制 心力衰竭（heart failure, HF）不是一種疾病，它是心臟不能泵出足夠的血液以滿足人體組織需要的一種狀態(tài)或過程。其結(jié)果血液淤積在肺和組織，引起充血，所以過去也被習(xí)慣性稱作充血性心力衰竭。78心血管疾病的生物化學(xué)診斷 心室肌肉變薄和變?nèi)鯇?dǎo)致心室擴大，沒有足夠的力量泵出血液，使其到達身體的所有組織； 心肌僵硬或變厚導(dǎo)致心肌失去彈性，不能松弛，回流心房的血量不足，所以沒有足夠的血液被泵出到達機體組織以滿足需要； 心臟瓣膜異常是因為瓣膜的開關(guān)控制血流進入或離開心臟，當(dāng)瓣膜關(guān)閉不全時，導(dǎo)致血流滲回到心臟。導(dǎo)致HF最常見的病因是高血壓和冠心病。HF可以發(fā)生在以下幾種情況：79心

43、血管疾病的生物化學(xué)診斷二、利鈉肽用于心力衰竭診斷（一）利鈉肽特點1.利鈉肽家族包括： 由心肌分泌的心房利鈉肽（ANP）、由心室肌和腦分泌的B型利鈉肽（BNP），由內(nèi)皮細(xì)胞分泌的C型利鈉肽（CNP），還有D型利鈉肽（DNP）。利鈉肽的主要生理作用是利尿排鈉、抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、擴張血管和抑制血管平滑肌細(xì)胞增值等。80心血管疾病的生物化學(xué)診斷2. B型利鈉肽與N端B型利鈉肽原 心室肌和腦細(xì)胞可表達134個氨基酸的前B型利鈉肽前體 （proproBNP），在細(xì)胞內(nèi)水解下信號肽，108個氨基酸的B型利鈉肽前體（proBNP）被釋放入血。血液中的proBNP在肽酶的作用下進一步水解，生成等

44、摩爾的32個氨基酸的BNP和76個氨基酸的N端B型利鈉肽原（NT-proBNP），分子量分別為4 kD和10 kD。NT-proBNP不具有BNP生物學(xué)作用。（一）利鈉肽特點81心血管疾病的生物化學(xué)診斷B型利鈉肽與N端B型利鈉肽原82心血管疾病的生物化學(xué)診斷3. BNP的清除 BNP主要通過與鈉尿肽清除受體結(jié)合，繼而被胞吞和溶酶體降解，只有少量BNP 通過腎臟清除；而NT-proBNP則是通過腎小球濾過清除，因此，腎功能對循環(huán)中NT-proBNP水平的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于BNP。 BNP 的半衰期為 22 min，NT-proBNP的半衰期為 120 min，所以，NT-proBNP在心衰患者血中的

45、濃度較BNP高1倍10 倍，更有利于HF的診斷和實驗室測定。（一）利鈉肽特點83心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）利鈉肽及N端B型利鈉肽原用于心力衰竭診斷 BNP/NT-proBNP可以用于急性狀態(tài)下對那些HF體征和癥狀不典型患者或非急性情況下對那些有疑似HF體征和癥狀的患者關(guān)于HF的排除或者確認(rèn)。84心血管疾病的生物化學(xué)診斷病人出現(xiàn)心力衰竭時，血中BNP/NT-proBNP水平增加；當(dāng)HF通過治療得到控制時，血中BNP/NT-proBNP水平下降；HF的病人或HF通過治療得到控制的病人，其血中BNP/NT-proBNP水平仍高于心臟正常的人。85心血管疾病的生物化學(xué)診斷 BNP/NT-proBN

46、P濃度可作為有呼吸困難的慢性HF和肺部疾患的鑒別指標(biāo)。呼吸困難患者心衰的BNP檢測臨界值為100pg/ml，而NT-proBNP檢測臨界值男女兩性75歲以下均為125pg/ml，75歲以上為450pg/ml。（二）利鈉肽及N端B型利鈉肽原用于心力衰竭診斷86心血管疾病的生物化學(xué)診斷 通常，BNP 濃度在100300 pg/ml提示病人發(fā)生HF；BNP 濃度 大于 300 pg/ml表明輕度HF；BNP濃度大于 600 pg/ml表明中度HF；BNP濃度大于900 pg/ml表明重度HF。 BNP/NT-proBNP有很高的陰性預(yù)測價值，BNP/ NT-proBNP正?？膳懦鼿F的存在。87心血

47、管疾病的生物化學(xué)診斷在診斷HF患者時，對于已經(jīng)有明確臨床HF診斷的情況下，不推薦常規(guī)應(yīng)用 BNP/ NT-proBNP 檢測。在診斷HF患者時，BNP/ NT-proBNP 檢測不能用來代替常規(guī)的左心室結(jié)構(gòu)或功能失常的臨床評價或檢查（例如：超聲心動圖，侵入性血流動力學(xué)檢查）。 BNP/NT-proBNP應(yīng)用事項88心血管疾病的生物化學(xué)診斷BNP/NT-proBNP是容量依賴性激素，除HF外，其他可產(chǎn)生水鈉潴留、血容量增多的病癥，亦可導(dǎo)致血漿BNP/NT-proBNP水平升高。因此，BNP/NT-proBNP不能作為HF的唯一診斷指標(biāo)。 此外，在肺氣腫、肺慢性阻塞性疾病、腎臟疾病，腎透析、心臟病

48、發(fā)作或服用心臟藥物，如強心甙或利尿劑等情況下，也會使血漿BNP/NT-proBNP濃度發(fā)生改變，影響B(tài)NP/NT-proBNP診斷HF的準(zhǔn)確性。 BNP/NT-proBNP應(yīng)用事項89心血管疾病的生物化學(xué)診斷三、利鈉肽的測定（一）利鈉肽檢測方法 BNP/NT-proBNP都是用各自單克隆抗體的免疫學(xué)方法檢測，包括酶聯(lián)免疫法、化學(xué)及電化學(xué)發(fā)光免疫測定、放免法等。90心血管疾病的生物化學(xué)診斷（二）利鈉肽參考范圍 由于各種BNP/NT-proBNP試劑尚未標(biāo)準(zhǔn)化，參考范圍在不同測定方法所得結(jié)果亦不同。一般來說，血漿BNP/NT-proBNP的濃度隨著年齡的升高而增高，并且女性比男性稍微偏高。 通常成

49、人血漿BNP（熒光偏振免疫法）：男性56 ng/L, 女性84 ng/L。 成人血漿NT-proBNP（EMIA）：男性169 ng/L, 女性25，高度提示原醛，如比值 50可確診為原醛。中晚期有血鉀偏低。 98心血管疾病的生物化學(xué)診斷3.嗜鉻細(xì)胞瘤 實驗室檢測血、尿兒茶酚胺類激素及代謝產(chǎn)物尿VMA和高香草酸（HVA）明顯增高。4.庫欣綜合癥 實驗室檢測尿皮質(zhì)醇增高，高于正常2倍3倍；血皮質(zhì)醇（或ACTH）增高，并且看不到早高晚低的晝夜節(jié)律。返回章目錄99心血管疾病的生物化學(xué)診斷病例18-1現(xiàn)病史 女， 60歲，心前區(qū)壓榨性疼痛4h就診。自訴有近10年的糖尿病病史，間斷服用降糖藥。體檢：神志

50、清楚，面色蒼白，出汗。血壓138/88mmHg，脈搏84次/分，心律齊。心電圖發(fā)現(xiàn)S-T段抬高，余無異常。【病例分析】100心血管疾病的生物化學(xué)診斷實驗室檢查檢測項目檢測結(jié)果參考范圍檢測項目檢測結(jié)果參考范圍CK(U/L)-HBDH(U/L)K+(mmol/L)1201744.250170502203.55.0Na+(mmol/L)Urea(mmol/L)Cr(mmol/L)1208.31061351452.58.060120血漿生化檢測結(jié)果101心血管疾病的生物化學(xué)診斷1.對病人的初步診斷及診斷依據(jù)？ 初步診斷為AMI。病人有糖尿病病史，入院前發(fā)生梗死性心絞痛，心電圖發(fā)現(xiàn)S-T段抬高。CK、-HBDH未見升高是因為這兩種心肌酶并非心肌損傷早期標(biāo)志物。2病人還需做哪些實驗室檢查？ 病人入院時應(yīng)進行心肌損傷早期標(biāo)志物Mb、GPBB、FABP任一項的檢測，發(fā)現(xiàn)升高，有助于急性心肌梗死的診斷。若超過胸痛發(fā)生6h以上，則可檢測心肌損傷確診性標(biāo)志物cTnI /cTnT，cTnI /cTnT水平升高，可診斷為AMI。病例分析102心血管疾病的生物化學(xué)診斷Medical History