心肌标志物的分类和临床应用

心肌标志物的分类和临床应用

心肌标志物的发展简介

急性心肌损伤、慢性心力衰竭和动脉粥样硬化等心血管疾病是严重危害人类健康的常见疾病。从50年代以来，动态测定一些代谢酶活性一直是诊断急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）的金标准。但这些酶并不是心肌所特有，在人体的其他器官和肌肉中也大量存在，除AMI外，因运动、炎症也可引起升高，而且这些心肌酶的分子量较大，从坏死组织进入血液较一些小分子物质慢，而且酶的活性时间短，其窗口时间也短，对临床诊断的帮助价值常因此而受到限制。由于酶活性检测对辅助诊断心肌损伤的敏感性和特异性较差，特别是当心电图（electrocardiogram，ECG）改变不明显或为无Q波的心肌梗死（MI）、不稳定心绞痛、心肌炎或中毒性心肌损伤及伴有肾功能衰竭、多器官功能不全或伴骨骼肌损伤等疾病时，更难以准确诊断。而对于心力衰竭患者而言，过去一直没有一项很好的实验室检测指标用于评价心力衰竭程度，而仅依赖心电图、超声心动图和心脏核磁共振等。由于心力衰竭的患病率和死亡率极高，且近年来一直呈上升趋势，早期发现和预防心力衰竭进一步加重具有非常重要的临床价值。近几年来，一些新的具有高度特异性和敏感性的心肌标志物检测指标已较为普遍地用于临床实验室诊断，如肌钙蛋白T或I、肌红蛋白、肌酸激酶同工酶（isoenzyme of creatine kinase containing M and B subunits，CK-MB）、B型尿钠肽、超敏C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）等。对这些新的心肌标志物的正确应用为临床准确诊断、鉴别诊断和判断治疗效果起到了革命性的作用。由于这些新的指标是近几年才开始在国内逐步普及应用，因此掌握与之相关的生物学特点，是临床对其合理运用和选择的前提条件。

心肌损伤标志物的类型及应用

1．心肌标志物的类型：心肌损伤标志物主要有肌钙蛋白T（troponin T）、肌钙蛋白I（troponin I）、肌酸激酶同工酶质量（CK-MB mass）和肌红蛋白（myoglobin）。肌钙蛋白由3个亚单位组成，它们各自有独立的结构和不同的调节作用，心肌肌钙蛋白在钙离子参与下调节介导肌动蛋白和肌球蛋白之间的相互反应，从而维持心肌的舒张与收缩。在心肌细胞膜完整时，心肌肌钙蛋白不会透出细胞膜进入血循环，只有当心肌细胞膜破坏时，肌钙蛋白才能释放入血。其血循环中肌钙蛋白的浓度与心肌受损的程序呈正比，且具有长达15d的半衰期，是回顾性检测的最佳指标。

CK为细胞内重要的能量代谢酶，分布广泛，以肌细胞中最多，由二个亚基组成二聚体；CK-MB主要存在于心肌细胞的外浆层，一直是临床诊断心肌损伤的心肌酶谱中最具特异性的酶，但长期以来用免疫抑制法测定酶活性的干扰因素很多，检测的敏感性、特异性均大受影响，现由美国心脏病协会和欧洲心脏病协会推荐用化学发光方法测定CK-MB的质量可不受酶活性的影响，直接检测CK-MB分子的浓度，可更加敏感、特异地为临床提供帮助。

肌红蛋白主要存于横纹肌（心肌、骨骼肌）细胞中，在细胞膜的氧化功能中具有重要作用。因其为小分子物质（相对分子质量17000～18000），当心肌细胞发生损伤时，Mb是最早进入血液的生物的标志物，其扩散入血的速度比CK-MB mass或cTnI/cTnT更快。但因肌红蛋白在骨骼肌中也有表达，故骨骼肌损伤时也可有大量肌红蛋白释放，其不具有心肌特异性。

2．心肌损伤时心肌标志物的正确选择：美国纽约心脏病协会的建议认为，肌红蛋白是用于心肌损伤的最佳早期标志物。由于其为小分子物质，在急性心肌梗死（AMI）时可快速入血，故在AMI发生的1.5～6 h内，通过动态检测二次血清肌红蛋白水平可早期诊断是否有急性心肌梗死发生。如第二次检测值明显高于第一次检测值，则具有极高的阳性预报价值；如动态检测二次测定值间无差异，则具有100%的阴性预报价值，排除急性心肌梗死的可能性。但应注意的是，严重休克、严重的广泛性创伤、终末期肾功能不全、心肌炎、急性感染、肌炎或肌病时肌红蛋白均可能升高。因而应注意与急性心肌梗死进行鉴别诊断。由于肌红蛋白的窗口时间最短，仅为3～4d，故在疾病发

生后该指标不能用于回顾性分析。

cTnI/cTnT被美国和欧洲心脏病协会一致评为是诊断急性心肌梗死的高特异性和高敏感性的确诊标志物。在心肌细胞损伤早期，游离于胞浆内的cTnI/cTnT快速释放出来，血清/血浆中水平在4～6h升高。随着肌原纤维不断崩解破坏，以固定形式存在的cTn不断释放，血清/血浆中cTn水平在AMI发生后8～14 h达高峰，1～2周后降至正常。由于cTnI/cTnT具用心肌特异性，胸痛发生4h后的患者，可直接采用cTnI/cTnT检测，其血清/血浆中水平升高具有诊断的特异性，AMI的早期诊断可为患者的治疗赢得宝贵时间。对于一直不能通过心电图改变，又能无临床典型症状的微小心肌损伤患者，cTnI/cTnT的检测是目前的最佳辅助诊断指标。cTnI/cTnT除了用于AMI的早期诊断外，尚可作为临床溶栓治疗后再灌注的监测指标。但也有学者建议，尽管溶栓治疗后血浆中的cTnI/cTnT水平因再灌注达到一个新的高峰值，但因其窗口时间较长，不利于区分损伤时的峰值与治疗后的峰值，故在溶栓治疗前后选用CK-MB mass或肌红蛋白的检测作为判断溶栓后治疗效果的实验室指标可能更佳。只要在溶栓治疗开始90 min后，CK-MB mass或肌红蛋白值较治疗前升高4倍以上，提示治疗有效。因此，cTnI/cTnT在用于确定临床诊断急性用心肌损伤的准确性、对未及时应诊患者的后期回顾性诊断、区别同时有着骨骼肌和心肌损伤时的心肌损伤程度、溶栓治疗再灌注的疗效评估、心脏手术时对心肌损伤程度和修复的评估都是非常有用的、全新的确诊性指标。CK-MB mass检测的敏感性和特异性都大大高于CK-MB活性（activity），故当没有开展cTnI或cTnT检测时，可用CK-MB mass协助临床诊断，其对于诊断急性冠脉综合征和评价心肌损伤程度，以及在敏感性和特异性方面都接近肌钙蛋白。

心力衰竭标志物的应用

各种心脏疾病最终均可发展到心力衰竭。由于心力衰竭的发展比较缓慢，心脏是在各种病症累积多年后，才渐渐失去其泵血能力和各方面功能的减弱及下降。而在心衰的早期，心脏功能的减退是依靠心脏所分泌的短肽激素来调节心脏的代偿功能，故在临床上往往不易出现症状。传统诊断心衰的指标为心脏超声诊断，以评价心脏左室的射血分数了解心脏功能。近几年，由美国和欧洲心脏病协会推荐使用的B

型尿钠肽（B-type brain natriuretic peptide，B-BNP），是目前唯一一个最好的用于评价心力衰竭的实验室检测指标，在欧洲心脏协会（European Society of Cardiology，ESC）2001年的心衰诊断指南中心，已将其作为实验室检测项目中的唯一指标。

B型尿钠肽又称脑尿钠肽（Brain natriuretic peptide，BNP），是由心肌细胞合成的具有生物学活性的天然激素，主要在心室表达，同时也存在于脑组织中。当左心室功能不全时，由于心肌扩张而快速合成释放入血，有助于调节心脏功能。心肌细胞所分泌的BNP先以108个氨基酸组成的前体形式存在，当心肌细胞受到刺激时，在活化酶的作用下裂解为由76个氨基酸组成的无活性的直线多肽和32个氨基酸组成的活性环状多肽，释放入血循环，分别被称为NT-proBNP和BNP。

NT-proBNP的生物学半衰期为60～120min，而BNP仅为20min。B-BNP的释放与心衰程度密切相关，心衰程度加重，B-BNP的释放增加。B-BNP的主要生物学作用是参与钠调节，促进尿钠排泄和利尿，扩张血管，维持血压的动态平衡，同时拮抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统使心输出量增加。现已发表的研究资料显示，B-BNP水平与左心室射血分数有极好的负相关性，认为B-BNP可作为左心室射血分数的替代检测指标。

现有不同公司的检测方法问世，主要分为检测外周血中NT-proBNP水平，或检测BNP水平。无论是检测NT-proBNP还是BNP，在临床应用价值上都没有太大差异。由于正常人血清/血浆B-BNP水平极低，故B-BNP水平的升高具有极好的诊断价值。B-BNP主要用于诊断心力衰竭、监测病程进展、对疗效和预后进行评估，同时用于AMI患者在治疗后对其心室功能的恢复状况进行评估。当治疗有效时，BNP水平可明显下降，BNP水平的持续升高或持续不降低，通常提示患者的心衰未得到纠正或正进一步加重；在急诊室对呼吸急促患者的鉴别诊断，也可通过测定B-BNP水平准确筛选出非心衰患者引起的呼吸困难，由于其所具有的心肌特异性，B-BNP水平测定就具有很高的阴性预测价值；BNP在用于心脏外科手术患者的术前心脏功能评价，也是一项非常重要的指标。国外许多研究也显示，B-BNP用于对高危人群的筛查，具有重要的指导意义，如糖尿病、遗传性心脏病、高血压、既往心梗、风湿性心脏病已行换瓣手术患者，都应定期作B-BNP的检测，及时了解心脏功能状况。还有研究提示，B-BNP水平升高与高危患者的死亡率增加和再次住院治疗的风险均呈高度相关，并认为B-BNP检测值比左室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）和VO2峰值更具有预测价值。由于B-BNP是目前唯一最好的评价心衰的实验室检测指标，其检测快速、敏感、特异，检测该指标来帮助筛选是否需做超声心动图，从卫生经济学角度来讲，也是一个最好的