1、急性心肌損傷生物化學標志物第四節 急性心肌損傷生物化學標志物第1頁/共80頁主要內容 概 述 歷史演變 傳統的心肌酶譜 心肌肌鈣蛋白 肌紅蛋白第2頁/共80頁 心肌損傷是指伴心肌細胞壞死的疾病，包括急性心肌梗死（心內膜下心肌梗死，穿透性心肌梗死，非Q波性壞死）、不穩定性心絞痛，心肌炎。第3頁/共80頁 1979年WHO提出急性心肌梗死(AMI)診斷標準： 典型的持續的胸痛史； 典型的心電圖改變，包括ST段抬高和Q波出現； 心肌酶學的改變。 并認為以上三項中的二項以上陽性可診斷為急性心肌梗死。第4頁/共80頁 最近，有人把由于冠狀動脈所致的心肌損傷統稱ACS（急性冠狀綜合癥），包括不穩定性心絞痛

2、(UA)、非ST段抬高的心肌梗死(NSTEMI)、常見的ST段抬高的心肌梗死(STEMI)和無Q波急性心肌梗死。 由于心肌損傷的涵蓋面更廣，本節主要討論心肌損傷標志物。第5頁/共80頁 急性心肌損傷的臨床診斷常依賴心電圖和病史，但單一心電圖還存在不足，心電圖診斷急性心肌梗死的陽性率至多81，其余的20必須依靠生物化學標志物確診。 即使心電圖陽性病例，如有生物化學標志物相配合，提高了診斷的可靠性。 生物化學標志物也是臨床評估病情和預后的靈敏指標。 第6頁/共80頁 一個理想的心肌損傷標志物除了高敏感性和高特異性外，還應該具有以下特性： 主要或僅存在于心肌組織，在心肌中有較高的含量，在正常血液中不

3、存在，可反映小范圍的損傷； 能檢測早期心肌損傷，且窗口期長； 能估計梗死范圍大小，判斷預后； 能評估溶栓效果。第7頁/共80頁一、歷史演變 1954年首先報告測定天門冬氨酸轉氨酶 (aspartate aminotransferase，AST) 有助診斷急性心肌梗死 (AMI)。 1952年首先從牛心肌提純乳酸脫氫酶 (1actate dehydrogenase，LD)，1955年用于診斷急性心肌梗死。第8頁/共80頁 1963年發現了肌酸激酶 (creatine kinase，CK) 在急性心肌梗死時快速升高，1966年發表了CK-MB（三種同工酶之一）在急性心肌梗死(AMI)診斷中作用的報

4、告，CK和LD的同工酶檢測提高了診斷的特異性。第9頁/共80頁 1979年WHO提出急性心肌梗死診斷標準，血清AST、LD、CK以及同工酶組成血清心肌酶譜，在20世紀60、70年代在診斷急性心肌梗死(AMI)中起過重要的作用。第10頁/共80頁 1985年出現應用單抗測定CK-MB質量 (CK-MB mass) 的方法，CK-MB mass成為測定CK-MB的首選方法。 1989年診斷急性心肌梗死的心肌肌鈣蛋白T (cardiac troponin T，cTnT) 試劑誕生，1992年cTnT首次用于不穩定性心絞痛，同時出現了心肌肌鈣蛋白I (cardiac troponin I，cTnI)。

5、第11頁/共80頁 1994年CK-MB亞單位（CK-MB1和CK-MB2）開始用于臨床病人的早期分篩，1996年發表大樣本的cTnT和cTnI的臨床應用報告。第12頁/共80頁 近幾年內，國內外分別或合作對心肌損傷標志物的應用提出了指南、準則，對實際工作有重要的指導價值。 一致認為肌紅蛋白和CK-MB亞型是急性心肌梗死早期標志物，肌鈣蛋白是心肌損傷的確診標志物。第13頁/共80頁二、傳統的心肌酶譜（一）天門冬氨酸轉氨酶 天門冬氨酸轉氨酶(AST)，又稱谷草轉氨酶(GOT)，廣泛分布于人體各組織、肝臟、骨骼肌、腎臟、心肌內含量豐富，紅細胞含的AST約為血清10倍，輕度溶血會使測定結果升高。 A

6、ST由兩條多肽鏈構成，分子量約為 100kD，參考值：0.76)更敏感和特異，LD1LD2的敏感性為7586，特異性為8590。第22頁/共80頁 臨床檢測急性心肌梗死時LD和LD同工酶的應用原則： 限制LD應用，不作為常規檢查項目，對病人作個案處理，主要用于排除急性心肌梗死診斷； 在胸痛發作24h后測定LD同工酶，作為CK-MB補充； LD出現較遲，如果CK-MB或cTn已有陽性結果，AMI診斷明確，就沒有必要再 檢測LD和LD同工酶。第23頁/共80頁（三）肌酸激酶(CK)及其同工酶1CK概述 CK是心肌中重要的能量調節酶，在ATP提供的能量下，催化肌酸生成磷酸肌酸 (CP)和ADP，CP

7、可以運送至細胞質中并儲存。這種能量的儲存形式比直接儲存ATP好，在線粒體可以通過氧化磷酸化獲取能量。CK存在于需要大量能量供應的組織，除了肌肉外還常見于腎臟遠曲小管、腦組織。CK分子量80kD， 在肝臟被清除。第24頁/共80頁 CK是一種二聚體，由M和B兩個亞基組成，形成CK-MM、CK-MB和CK-BB同工酶。 CK-BB存在于腦組織中，CK-MM和CK-MB存在各種肌肉組織中，不同肌肉同工酶的比例不同，骨骼肌中9899是CK-MM，12是CK-MB；心肌內80左右也是CK-MM，但CK-MB占心肌總CK的1525。 各種CK同工酶還可根據電泳的不同的等電點分出若干亞型，如CK-MB可分為

8、CK-MB1 和CK-MB2。第25頁/共80頁2CK的檢測方法 最常用的CK檢測法為生物化學法，運用此法，男性參考值范圍為80200U/L，女性參考值范圍為60140U/L，不同種族略有差異，兒童高于成年人。 除了急性心肌梗死外，下述情況CK也可升高：肌肉創傷、各種神經肌肉疾病、二醋嗎啡（海洛因）、可卡因、抗抑郁藥、懷孕、腫瘤和腦部疾病。第26頁/共80頁 檢測CK-MB的方法很多，早期應用的是離子交換色譜和電泳法，操作復雜、耗時較多，以后亦以免疫抑制法為主，降低了檢測限，提高了臨床敏感性。新一代的方法是用單克隆抗體測量CK-MB的質量(mass)，用二株抗CK-MB的單抗測定CK-MB蛋白

9、量，此法檢測限為1g/L，診斷急性心肌梗死較酶法更敏感、更穩定、更快(1040min)，而且可以自動化。 第27頁/共80頁 CK同工酶亞型不是臨床常規項目，但在研究室開展很廣。所用的技術包括等電聚焦電泳、層析聚焦、免疫印跡試驗、陰離子交換高效液相色譜等，這些方法的主要缺點是技術設備要求高、耗時長、在低濃度時敏感性差。最近利用高壓電泳分離CK同工酶亞型，快速、敏感為較為常用。 第28頁/共80頁3臨床意義 CK早在20世紀60年代即用于診斷急性心肌梗死，1972年CK-MB首次用于臨床。CK、CK-MB對于診斷AMI貢獻卓著，是世界上應用最廣泛的心肌損傷指標。既可以用于較早期診斷AMI，也可以

10、用于估計梗死范圍大小或再梗死。 CK和CK-MB在AMI發生后46h即可超過正常上限，24h達峰值，4872h回復正常， CK半壽期1012h。第29頁/共80頁 CK-MB和CK總酶常同時測定，當用免疫抑制法測定CK-MB時，CK-MB的正常上限為15U/L。 臨床常用CK-MB/總CK的比值，如CK-MB用質量法稱為百分相對指數 (percent relative index， RI)，如CK-MB用酶活性法，稱為百分CK-MB (CK-MB)。第30頁/共80頁 如總CK200U/L，CK-MB15U/L，但CK-MB 200U/L，CK-MB在425，急性心肌梗死診斷可成立， 如總CK

11、200U/L，CK-MB25，考慮有CK-BB或巨型CK存在。第31頁/共80頁 CK升高和發作時間有關，傳統測定為住院時、12h后、24h各測一次，現在傾向于住院時、3h后、6h后、9h后各測次。第32頁/共80頁 1978年開始將CK同工酶亞型用于急性心肌梗死檢測，CK-MB2在急性心肌梗死后出現較早，在急性心肌梗死發生2h即上升，1018h達峰值，1224h下降。 CK也常用于觀察再灌注的效果，溶栓后幾小時內，CK-MB還會繼續升高，稱“沖洗現象”，此后，CK即下降。第33頁/共80頁 在急性心肌梗死發作后636h內，CK-MB敏感性為9296，在ECG（心電圖）陰性病人敏感性79.7。

12、 如進一步測定CK-MB2和CK-MBl，以CK-MB2 1.0U/L，CK-MB2/CK-MB1比例超過1.5為標準，該標志物出現早于CK-MB，診斷的特異性達95。第34頁/共80頁 CK作為急性心肌梗死標志物有以下優點： 快速、經濟、有效，能準確診斷急性心肌梗死，是當今應用最廣的心肌損傷標志物； 其濃度和急性心肌梗死面積有一定的相關，可大致判斷梗死范圍； 能測定心肌再梗死； 能用于判斷再灌注。第35頁/共80頁 其缺點是： 特異性較差，特別難以和骨骼肌疾病、損傷鑒別。 在急性心肌梗死發作6h以前和36h以后敏感度較低，只有CK-MB亞型可用于急性心肌梗死早期診斷。 對心肌微小損傷不敏感。

13、第36頁/共80頁 CK同工酶的特異性和敏感性高于總CK，目前臨床傾向用CK-MB替代CK作為心肌損傷的常規檢查項目。第37頁/共80頁三、心肌肌鈣蛋白（一）肌鈣蛋白的特性 肌鈣蛋白 (Tn) 復合體存在于各種骨骼肌和心肌胞漿的細絲中，由鈣介導調節肌肉收縮。平滑肌無肌鈣蛋白，由鈣調素調節平滑肌收縮。第38頁/共80頁 1965年首次發現肌鈣蛋白 (Tn) ，當時稱為新的蛋白因子。 1968年發現肌鈣蛋白至少含兩個蛋白的復合物：鈣敏因子和ATP酶活性的抑制因子。 1971年Tn電泳分離出三個組分，1973年將與鈣結合的部分稱肌鈣蛋白C (TnC)，含抑制因子部分稱為肌鈣蛋白I (TnI)，和原肌

14、球蛋白結合部分稱為肌鈣蛋白T (TnT)。第39頁/共80頁 TnT是收縮蛋白中調節蛋白的部分，與TnC、TnI組成復合體存在于心肌和骨骼肌細肌絲處，其分子量約33kD，95的TnT以結合形式存在，尚有少量（約68）以游離形式存在于胞漿內。第40頁/共80頁 cTnT在心肌含量約10.8mg/g，CK-MB為1.4mg/g，肌紅蛋白為23.6mg/g，cTnI含量4.06.0mg/g。 在心肌中cTnT、cTnC和cTnI的半壽期分別為3.5天、5.3天和3.2天。但血清中cTnT半壽期為120min。 心肌肌鈣蛋白T (cardiac troponin T，cTnT) 心肌肌鈣蛋白I (ca

15、rdiac troponin I，cTnI)第41頁/共80頁（二）cTnT的臨床意義 臨床常用敏感性和特異性比較各種標志物診斷價值，在急性心肌梗死病人還須結合時間一起考慮。圖11-3是幾種標志物在不同時間的ROC曲線（操作特性曲線），從圖上可看到在發作時cTnT的敏感性只有5060，隨時間延長，敏感性逐步提高，至6h，敏感性達90以上，而且維持這一高敏感性直到5天以上。第42頁/共80頁第43頁/共80頁 對于單一的急性心肌梗死，cTnT的特異性比CK-MB低，前者是4060；后者為7580，這是由于cTnT陽性的病人包括了不穩定性心絞痛、心肌炎、甚至穩定性心絞痛，見表11-1。第44頁/共

16、80頁第45頁/共80頁 cTnT還可用于評估溶栓療法的成功與否，觀察冠狀動脈是否復通。溶栓成功的病例cTnT呈雙峰，第一個峰高于第二個峰（見圖11-4）。 研究表明，用cTnT評估復通90min時優于CK-MB和肌紅蛋白，如果結合其他診斷AMI指標如12導聯心電圖的S-T段變化，效果更好。第46頁/共80頁第47頁/共80頁 cTnT還常用于判斷急性心肌梗死大小，用同位素201TI（鉈）和99mTc（锝）確定急性心肌梗死面積并和心肌標志物比較，發現CK-MB、cTnT和同位素檢測的結果相關系數分別為 r0.56 和 r0.75。第48頁/共80頁 不穩定性心絞痛是冠心病的一種，表現為休息期持

17、續時間較長的心絞痛，是由于冠狀動脈痙攣或不完全栓塞，伴或不伴小灶性心肌壞死，其嚴重程度介乎普通心絞痛和急性心肌梗死之間，對于這種微小的心肌損傷，CK-MB常常不敏感，陽性率僅為8，cTnT對不穩定性心絞痛陽性率達39。第49頁/共80頁 對于心肌炎診斷，cTnT是比CK-MB敏感得多的指標，但是cTnT陰性仍不能排除心肌炎的存在。第50頁/共80頁（三）cTnI的臨床意義 cTnI是一個十分敏感和特異的急性心肌梗死標志物。 心肌內cTnI很豐富，心肌損傷后46h釋放入血，達到診斷決定值，首先釋放的是胞漿內36的游離cTnI，心肌缺血癥狀發作后1436h出現高峰，高峰出現時間與血中CK、CK-M

18、B相似。持續37天，部分病例14天時仍可測到。第51頁/共80頁 血中cTnI的半壽期約為2h左右。在7天后，cTnI診斷AMI敏感性超過LD1LD2。最近文獻指出，測定血清cTnI診斷AMI的敏感性為97、特異性為98、預測值為99.8。第52頁/共80頁 和cTnT一樣，cTnI可用于溶栓后再灌注的判斷，在成功的溶栓療法使冠狀動脈復通后30、60min，cTnI還會繼續升高，其敏感性約為80，高于CK-MB和肌紅蛋白。第53頁/共80頁 cTnI可敏感地測出小灶性可逆性心肌損傷存在，不穩定心絞痛和非Q波MI（心肌梗死）。 不穩定心絞痛病人血中cTnI陽性率2040，這類病人屬高危者，30天

19、和6個月內發生MI和死亡率均明顯高于陰性者，必須及時應用PTCA（冠狀動脈成形術）或溶栓治療。第54頁/共80頁 表11-2是cTnT、cTnI和ECG預測AMI后30天死亡率的比較，其中cTnT有較強的預測能力，當cTn+ECG共同應用，預測能力明顯提高。第55頁/共80頁第56頁/共80頁（四）心肌肌鈣蛋白的評價1優點 由于心肌中肌鈣蛋白的含量遠多于CK，因而敏感度高于CK，不僅能檢測出急性心肌梗死病人，而且能檢測微小損傷，如不穩定性心絞痛、心肌炎。 在恰當選擇肌鈣蛋白特異的氨基酸序列作為抗原決定簇，篩選出的肌鈣蛋白抗體， 其檢測特異性高于CK。第57頁/共80頁 有較長的窗口期，cTnT

20、長達7天，cTnI長達10天，甚至14天。有利于診斷遲到的急性心肌梗死和不穩定性心絞痛、心肌炎的一過性損傷。 雙峰的出現，易于判斷再灌注成功與否。 肌鈣蛋白血中濃度和心肌損傷范圍有較好的相關性，可用于判斷病情輕重，指導正確治療。胸痛發作6h后，血中心肌肌鈣蛋白濃度正常可排除急性心肌梗死。第58頁/共80頁2缺點 在損傷發作6h小時內，敏感度較低，對確定是否早期使用溶栓療法價值較小。 由于窗口期長，診斷近期發生的再梗死效果較差。第59頁/共80頁四、肌紅蛋白（一）生物化學特性 Mb是一種氧結合蛋白，廣泛存在于骨骼肌、心肌、平滑肌，約占肌肉中所有蛋白的2。 Mb分子量小，僅17.8kD，小于CK-

21、MB(84kD)，更小于乳酸脫氫酶(134kD)，且位于細胞質內，故出現較早。 到目前為止，它是AMI發生后最早的可測標志物。第60頁/共80頁（二）臨床應用 當AMI病人發作后細胞質中Mb釋放入血，2h即升高。69h達高峰，2436h恢復至正常水平。 Mb的陰性預測價值為100，在胸痛發作212h內，如Mb陰性可排除急性心肌梗死。第61頁/共80頁 心電圖是臨床診斷急性心肌梗死的主要工具，但據統計仍有38急性心肌梗死病人發病后無典型的特征性心電圖表現。 心電圖結合Mb能提高急性心肌梗死早期診斷的有效率，從單獨用心電圖的62提高至82。 溶栓成功者，Mb 正常的4.6倍，并在溶栓后2h明顯下降

22、。第62頁/共80頁 臨床上除急性心肌梗死以外，開胸手術、過度體育鍛煉、骨骼肌創傷、進行性肌萎縮、休克、嚴重腎衰、肌肉注射時血清Mb都會升高。 胸痛發作2h前或15h后測定Mb，往往呈假陰性。第63頁/共80頁 Mb臨床應用的主要問題是特異性不高，約為6095，特別在早期心電圖和其他標志物都未變化時，單憑Mb決定是否使用溶栓療法有一定的風險，近年來有人提出了碳酸酐酶 (carbonic anhydrase，CA) 的新標志物。復習 Mb是一種氧結合蛋白，廣泛存在于骨骼肌、心肌、平滑肌，約占肌肉中所有蛋白的2。第64頁/共80頁第65頁/共80頁 由于Mb消除很快，因而是判斷再梗死的良好指標。

23、表11-3是兩例再梗死病人的實測數據： 病例1在50h和70h后出現再梗死，Mb出現了兩個新峰，CK-MB僅82h升高，cTnT未能反映先后出現的再梗死； 病例2是有較多并發癥的重癥病號，在28h和96h出現了再梗死，cTnT只反映了第二次再梗死， Mb、CK-MB在28h、96h都有新峰。第66頁/共80頁第67頁/共80頁（三）肌紅蛋白的評價1優點 在急性心肌梗死發作12h內診斷敏感性很高，有利于早期診斷，是至今出現最早的急性心肌梗死標志物。 能用于判斷再灌注是否成功。 能用于判斷再梗死。 在胸痛發作212h內，肌紅蛋白陰性可 排除急性心肌梗死診斷。第68頁/共80頁2缺點 特異性較差，但如結合CA，可提高診斷急性心肌梗死特異性。 窗口期太短，回降到正常范圍太快，峰值在12h，急性心肌梗死發作后16h后測定易見假陰性。第69頁/共80頁 近幾年內，國內外分別或合作對心肌損傷標志物的應用提出了指南、準則，對實際工作有重要的指導價值。 一致認為肌紅蛋白和CK-MB亞型是急性心肌梗死早期標志物，肌鈣蛋白是心肌損傷的確診標志物。復習第70頁/共80頁End第71頁/共80頁主要內容 概 述 歷史演變 傳統的心肌酶譜 心肌肌鈣蛋白 肌紅蛋白第72頁/共80頁 急性心肌損傷的臨床診斷常依賴心電圖和病史，但單一心電圖還存在不足，心電圖診斷急性心肌梗死的陽性率至多81，其余的