临床生物化学检验：第十九章 心血管疾病的生物标志物

第十九章

心血管疾病的生物标志物及其检测技术教学目标与要求掌握：心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白、肌酸激酶同工酶和肌红蛋白的特点、检测方法和临床应用；心力衰竭标志物BNP、NT-proBNP和MR-proANP的特点、检测方法和临床应用熟悉：H-FABP、GP-BB、IMA和sST2的特点和临床应用；心肌损伤标志物的临床应用原则；应用心肌损伤标志物判断心肌缺血再灌注的治疗效果了解：高血压的实验室检查主要心血管疾病及其生化标志物1心血管疾病生化标志物的测定与评价2心血管疾病生化标志物的临床应用3目录小结与展望4第一节主要心血管疾病及其生化标志物一、急性冠状动脉综合征及其生物化学标志物急性冠状动脉综合征（acutecoronarysyndrome，ACS）—由急性心肌缺血引起的一系列临床综合征—包括不稳定型心绞痛、稳定型心绞痛和心肌梗死急性心肌梗死（acutemyocardialinfraction，AMI）—局部心脏组织完全没有血供出现的心肌局部坏死血液中能够标志心肌损伤的物质成分主要包括：—心肌肌钙蛋白—肌酸激酶及其同工酶—肌红蛋白—……心肌损伤标志物

心肌肌原纤维粗肌丝细肌丝肌动蛋白（actin）原肌球蛋白（tropomyosin）肌钙蛋白（troponin）心肌肌钙蛋白T（cTnT）心肌肌钙蛋白I（cTnI）心肌肌钙蛋白C（cTnC）肌球蛋白（myosin）心肌肌钙蛋白肌钙蛋白亚型：快骨骼肌亚型（fsTn）慢骨骼肌亚型（ssTn）心肌亚型（cTn）cTnT和cTnI作为心肌损伤标志物组织特异性强心肌肌钙蛋白存在形式心肌细胞中胞浆游离形式：2.8%～4.1%的cTnI6%～8%的cTnT心肌纤维结构蛋白形式：主要存在形式外周血中cTnT：游离形式为主cTnI游离形式结合形式：cTnI-cTnCcTnI-cTnTcTnT-cTnI-TnC肌酸激酶及其同工酶肌酸激酶同工酶CK-MM：主要在骨骼肌组织

CK-BB：主要在脑组织

CK-MB：主要在心肌组织

CK其他形式CK线粒体CK：CK-Mt巨CK1型巨CK：CK+IgG2型巨CK：CK-Mt寡聚体CK-MB亚型CK-MB1：M亚基C端赖氨酸完整CK-MB2：M亚基C端赖氨酸缺失肌红蛋白：myoglobin（Mb）存在于各种肌肉组织中，约占肌肉蛋白质总量的2％分子量：17.8kD（较小）主要生理功能为储氧与供氧存在于细胞浆中心肌损伤后迅速大量释出肌红蛋白脂肪酸结合蛋白heart-typefattyacidbindingprotein,H-FABP特异性存在于心肌细胞中心肌损伤后迅速释出心脏型脂肪酸结合蛋白存在于多种组织细胞(心、肝、肠等）的胞浆中含126～137个氨基酸残基，分子量为14～15kD促进长链脂肪酸的胞内转运其他心肌损伤标志物

糖原磷酸化酶同工酶BB（glycogenphosphorylaseBB，GP-BB）GP催化糖原分解生成1-磷酸-葡萄糖，是糖原分解的限速酶血中的GP-BB主要来自心肌，是反映心肌缺血的良好指标缺血修饰性清蛋白（ischemicmodifiedalbumin，IMA）组织缺血而发生变化的清蛋白，结合金属元素的能力下降心肌缺血的良好指标二、心力衰竭及其生物化学标志物心力衰竭（heartfailure，HF）简称心衰，又称心脏功能不全众多严重心脏疾病发展的结局心脏不能泵出足够的血液以满足机体组织需要的一种状态或过程B型利钠肽与B型利钠肽原N端肽BNP和NT-proBNP的生成（BNP，brainnatriureticpeptide，B型利钠肽）（NT-proBNP，N-terminalofproBNP，B型利钠肽原N端肽）BNP和NT-proBNP的特征比较A型利钠肽与A型利钠肽原N端肽A型利钠肽，心房利钠肽，atrialnatriureticpeptide，ANPA型利钠肽原N端肽，N-terminalofproANP，NT-proANP严重心力衰竭时血中两者的水平均明显升高目前NT-proANP应用较多可溶性ST2（solubleST2，sST2）ST2是IL-1受体家族成员，其天然配体是IL-33心肌细胞受到生物力学作用后会分泌ST2入血血浆sST2是一种新型心力衰竭标志物三、高血压及其生物化学标志物高血压的判断标准高血压的生化标志物原发性高血压尚无特异的生化标志物继发性高血压的生化标志物

—肾性高血压：肾素/醛固酮；肌酐/尿素；血浆清蛋白；电解质—原发性醛固酮增多症：血肾素/醛固酮—嗜铬细胞瘤：血/尿儿茶酚胺；尿VMA/HVA—库欣综合症：尿皮质醇；血皮质醇/ACTH第二节

心血管疾病生化标志物的测定与评价一、心肌损伤标志物的测定与评价心肌肌钙蛋白肌酸激酶同工酶肌红蛋白心脏型脂肪酸结合蛋白糖原磷酸化酶同工酶缺血修饰清蛋白心肌肌钙蛋白的测定与评价方法概述放射免疫分析（RIA）固相酶联免疫分析（ELISA）荧光免疫分析（FIA）化学发光免疫分析（CLIA）免疫比浊分析POCT检测原理抗cTn发光AMPPDAMPDcTn复合物ALP-抗cTn复合物免疫化学发光分析方法评价检测试剂的影响：抗体-抗原结合能力—蛋白水解酶活性影响cTn抗原性

—蛋白磷酸化影响cTn抗原性

—蛋白氧化/还原影响cTn抗原性标本抗凝剂的影响：改变cTn的存在形式—EDTA使游离形式cTnI增加

—肝素使复合物形式cTnI增加超敏心肌肌钙蛋白（highsensitivitycTn，hs-cTn）—心肌肌钙蛋白检测的灵敏度大幅提高，同时满足在参考对照人群第99百分位值时变异系数≤10％的分析精密度要求—比传统检测方法的检测低限低10～100倍—线性范围为0.003~100.1μg/L—变异系数在10%以内肌酸激酶及其同工酶的测定与评价方法概述总CK活性测定：酶偶联法CK-MB测定：

—活性测定：酶活性抑制法

—质量测定：免疫学方法检测原理磷酸肌酸+ADP肌酸+ATPCKATP+

葡萄糖6-磷酸-葡萄糖+ADPHK6-磷酸-葡萄糖+NADP+6-磷酸-葡萄糖酸+NADPH+H+G6PDH340nm处吸光度的增加与CK活性正相关酶偶联法测定总CK活性检测原理活性抑制法测定CK-MB活性CK活性测定体系中加入M亚基特异性抗体抑制CK中M亚基的活性酶偶联法测定CK活性—B亚基的活性测得活性的2倍即为CK-MB的近似活性方法评价CK-MB活性测定

—M亚基特异性抗体会影响测定结果

—脂血、黄疸和溶血等会影响检测结果—其他形式CK会影响结果判断CK-MB质量测定

—CK-MB特异性抗体保证了检测的特异性

—分析灵敏度高，线性范围宽—有AACC认证的标准品提供，便于检测的标准化肌红蛋白的测定与评价方法概述ELISA、CLIA、免疫比浊法、免疫层析检测原理胶乳增强免疫透射比浊法方法评价应用高质量的抗体保证检测效果分析灵敏度高，检测精密度好心脏型脂肪酸结合蛋白的测定与评价方法概述免疫比浊法、ELISA、免疫层析法等检测原理胶乳增强免疫透射比浊法方法评价应用高特异性的抗体至关重要线性范围宽，检测精密度好糖原磷酸化酶同工酶BB的测定与评价方法概述早期抗体抑制法测活性；目前ELISA、POCT检测原理一步法双抗体夹心ELISA方法评价应用高特异性的抗体保证检测效果血红蛋白、胆红素和胆固醇会影响检测结果方法概述清蛋白-Co2+结合试验为IMA测定的最佳方法检测原理标本结合Co2+能力下降程度与IMA浓度正相关方法评价已经实现自动化分析已经通过美国FDA认证缺血修饰性清蛋白的测定与评价二、心力衰竭生物化学指标的测定与评价B型利钠肽相关蛋白可溶性ST2A型利钠肽相关蛋白B型利钠肽相关蛋白的测定与评价方法概述测定对象：BNP和NT-proBNP固相酶联免疫分析（ELISA）化学发光免疫分析（CLIA）POCT检测原理双抗体夹心微粒子CLIA胶体金免疫层析（POCT）方法评价CLIA法是目前BNP和NT-proBNP测定的主流方法

—自动化分析

—灵敏度好，精密度高，线性范围宽标本准备需要注意：冰浴处理

—检测BNP：EDTA抗凝全血或血浆，塑料管收集—检测NT-proBNP：血清或肝素抗凝血浆，玻璃/塑料所用抗体识别表位所在区域至关重要A型利钠肽相关蛋白的测定与评价方法概述测定对象—MR-proANP（MiddleregionofproANP）

—以proANP中部的53～90号氨基酸区域为测定靶标测定方法：免疫学方法—固相酶联免疫分析（ELISA）—化学发光免疫分析（CLIA）

—电化学发光免疫分析（ECLIA）A型利钠肽相关蛋白的测定与评价双抗体夹心CLIA捕获抗体：识别NT-proANP的73～97号氨基酸指示抗体：识别NT-proANP的53～72号氨基酸校准品：NT-proANP的53～90号氨基酸多肽检测原理方法评价灵敏度高：—检测灵敏度为20pmol/L稳定性好—室温下24小时内基本不降解—7天内降解在20%以内方法概述酶联免疫分析和化学发光免疫分析检测原理双抗体夹心ELISA方法评价精密度好：批内CV<2.5%，批间CV<4.0%线性范围宽：0.2～200μg/L

可溶性ST2的测定与评价第十九章心血管疾病的生物标志物及其检测技术主要心血管疾病及其生化标志物1心血管疾病生化标志物的测定与评价2心血管疾病生化标志物的临床应用3目录小结与展望4第三节

心血管疾病生化标志物的临床应用一、生物化学标志物在心肌梗死诊断中的应用心肌肌钙蛋白肌酸激酶同工酶肌红蛋白心脏型脂肪酸结合蛋白缺血修饰清蛋白特异性高：仅在心肌损伤时才会有明显的变化敏感性好：轻微的心肌损伤或心肌损伤早期就有明显的变化反映病情：变化幅度和心肌损伤的严重程度明确相关判断疗效：明确反映溶栓治疗的效果易于检测：有可靠的测定方法和参考体系，临床接受度高理想的心肌损伤标志物临床意义应该具备的特点常用的心肌损伤标志物常用的心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白的临床应用cTnT和cTnI是目前公认最好的AMI确诊标志物

—应用于判断急性心肌梗死

—应用于判断微小心肌损伤

—应用于判断心肌损伤的严重程度

—应用于评估溶栓治疗后血液再灌注—对于发生6小时内的心肌梗死诊断效率很低—不适用于判断短时间内的心肌再梗死超敏心肌肌钙蛋白有特殊的应用价值—hs-cTn较传统cTn的敏感性高—hs-cTn可用于患者进行危险分层—hs-cTn可用于在急诊室早期排除AMI肌酸激酶同工酶的临床应用CK-MB一度被用作AMI实验室诊断的金指标

—目前推荐使用CK-MB的质量浓度—CK-MB百分相对指数：CK-MB质量/CK总活性的比值—百分CK-MB：CK-MB活性/CK总活性的比值CK-MB是临床上AMI快速、经济、有效的标志物—用于心肌梗死范围的大致判断—用于溶栓再灌注效果、再梗死的判断—对于微小心肌损伤不敏感—对6小时以内、36小时以前的心肌梗死敏感度较低应用CK-MB诊断心肌梗死时的注意事项—骨骼肌疾病和中枢神经系统疾病的影响—甲状腺功能紊乱的影响：甲减者假阳性，甲亢者假阴性—药物干扰：两性霉素B、琥珀酰胆碱等致CK-MB升高肌红蛋白的临床应用肌红蛋白是目前应用最为广泛的AMI早期标志物—诊断发作12小时内的心肌梗死敏感性很高—患者胸痛发作后6小时内肌红蛋白的阴性预测值为100%—判断再灌注是否成功和是否发生心肌再梗死的良好指标Mb的主要缺点在于特异性不高—Mb水平用于诊断AMI的临床特异性仅为60%～95%—联合应用碳酸酐酶Ⅲ（CAⅢ）可提高诊断AMI的特异性心脏型脂肪酸结合蛋白的临床应用H-FABP是敏感的早期心肌损伤标志物H-FABP诊断AMI敏感性略优于MbMb/H-FABP比值可提高诊断特异性—Mb/H-FABP比值趋近于4.5（<10）：非AMI—Mb/H-FABP比值远髙于10，甚至达到47：AMI缺血修饰清蛋白的临床应用IMA是评价心肌缺血的良好指标—IMA在心肌缺血发生后6小时内升高—IMA升高程度与心肌缺血程度成正比IMA诊断ACS的灵敏度略高于cTnI/cTnT、CK-MB和MbFDA批准IMA用于急性冠状动脉综合征的排除诊断心肌缺血-再灌注干预治疗效果的判断方法：动态观察血中cTnT/cTnI、Mb和CK-MB等指标的变化特征：冲洗小峰心肌损伤标志物的应用原则放弃以前的心肌酶谱分析用cTnT或者cTnI作为心肌损伤诊断的首选指标把Mb作为心肌损伤的早期标志物，用于AMI的早期排除心肌损伤标志物的应用原则临床检测中只需要测定cTnT和cTnI中的一种指标即可如患者已有典型的心电图变化，应立即治疗对于发病超过6小时的患者，不需测定Mb等早期标志物二、生物化学标志物在心力衰竭诊断中的应用BNP/NT-proBNP可溶性ST2MR-proANP临床实验室诊断心力衰竭相关症状的目标分析导致相关临床症状的原因评价心力衰竭的严重程度评估病程的发展状况及风险辅助诊断临床症状不明显的患者BNP/NT-proBNP的临床应用BNP/NT-proBNP是心力衰竭的良好标志物—BNP/NT-proBNP浓度在心力衰竭时明显升高—BNP/NT-proBNP对于心力衰竭的阴性预测价值很高（BNP临界值100pg/ml；NT-proBNP125pg/ml）。—BNP升高程度与病情相关（轻度：100-300pg/ml；中度：>300pg/ml；重度：>600pg/ml）—BNP/NT-proBNP浓度可用于呼吸困难的鉴别诊断High-sensitivecardiactroponinTAbstractCardiactroponinisthepreferredbiomarkerforthediagnosisofacutemyocardialinfarction(AMI).Therecentdevelopmentofahigh-sensitivecardiactroponinT(hs-cTnT)assaypermitsdetectionofverylowlevelsofcTnT.Usingthehs-cTnTassayimprovestheoveralldiagnosticaccuracyinpatientswithsuspectedAMI,whileanegativeresultalsohasahighnegativepredictivevalue.

Thegaininsensitivitymaybeparticularlyimportantinpatientswithashortdurationfromsymptomonsettoadmission.MeasurementofcardiactroponinTwiththehs-cTnTassaymayprovidestrongprognosticinformationinpatientswithacutecoronarysyndrom