當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

心肌損傷生化標誌物的研究進展

學問君 人氣:1.84W
心肌損傷生化標誌物的研究進展
心肌損傷生化標誌物的研究進展  
發佈時間: 2003-8-23  作者:楊振華  
  選擇能早期診斷缺血性心肌損傷的生化標誌物是檢驗醫學的一項重要工作,這是因爲不少研究都指出溶栓治療的療效和進行治療時間的早晚密切相關。Rawles[1]曾估計每延遲治療1 h有可能增加30 d死亡率21‰。但另一方面溶栓治療有一定危險性,可引起腦出血等嚴重合並症,只憑經驗或臨牀徵狀就冒然進行溶栓治療顯然也是不恰當的。美國心臟學會在其提出的"急性心肌梗死(AMI)患者治療導則"[2]中認爲只有當急性心肌梗死患者心電圖出現ST段上升時,才考慮給以溶栓治療,這種提法似乎保守一些,有可能漏掉一些徵狀不典型但卻應該進行溶栓治療的患者。所以如果檢驗工作者能夠找出一些更有效的心肌損傷早期生化標誌物,無疑會給臨牀以莫大的幫助。

  在以往尋找心肌損傷生化標誌物的工作中,往往集中在尋找由於心肌壞死後,釋放出來的心臟特異的酶或蛋白質。心肌胞質中的小分子蛋白比結構蛋白更容易進入血循環。現已證實肌紅蛋白(相對分子質量17 000)以及CK-MB亞型,即MB1/MB2比值是目前公認的2個早期生化標誌物。但是壞死病變不是患病後立刻出現的,在壞死出現前先經過一個可逆的缺氧階段。所以如果只注意檢查壞死損傷所釋放的物質,很難在發病後短時間內查出心肌損傷病變。

  近年來對於急性缺血性心臟病的病理生理有了更多的瞭解,不僅認識到穩定性心絞痛的發生和動脈壁的粥樣斑塊形成有關,還認識到斑塊破裂是病變發展的基本因素。Fuster等[3]認爲,冠狀動脈心臟病的發展有2個階段,第一階段是動脈粥樣斑塊的形成,此斑塊表面有一完整的纖維帽,上面覆蓋一層內皮細胞,此時患者往往無徵狀或在勞動缺氧時出現心絞痛。第二階段則是由於斑塊破裂引起一系列病變:如內皮細胞功能下降;脂質進入血管壁;出現炎症病變,單核細胞轉化爲活化的.巨噬細胞;低密度脂蛋白被氧化形成氧化低密度脂蛋白;產生生長因子,反過來損傷內皮細胞,釋放多種血栓形成因子,如:vW因子、V因子等。所有這些因素,再加上血小板活化,極可能形成冠狀動脈血栓。血栓的形成是多種作用如血液流體力學、血管壁各種因子成份、血小板活化、血凝和纖溶系統等相互影響、平衡的結果。

  一旦血栓形成,冠狀動脈血流受限可能引起心肌缺血,出現不穩定心絞痛,病情進一步發展或者直接出現急性心肌梗死。一般認爲Q波心梗往往與冠狀動脈完全阻塞有關,無Q波心肌梗死的冠狀動脈常出現血管不完全栓塞。

  根據上述理論,Wu等[4]提出一些可能成爲冠狀動脈心臟病早期病變的標誌物。見表1。表1中大部分標誌物都出現在目前公認的心肌壞死標誌物之前。表中標誌物有一部分可能成爲冠心病的早期診斷指標。但缺點也是明顯的,因爲它們大多數只表示存在炎症或血栓等病理變化,並不意味一定存在心肌壞死。同時這些指標很難鑑別診斷不穩定心絞痛和急性心肌梗死。但無論如何這些指標變化對於冠心病的治療是很有價值的,臨牀醫師可以針對患者的這些病變,採取及時的對症治療,防止病變的進一步發展。下面對錶1列舉的標誌物作一介紹。


  表1可能成爲心肌損傷的早期標誌物 

 

  標誌物         病理生理和/ 或生化作用         相對分子質量        臨牀用途 

C反應蛋白(CRP)        急性相蛋白           115 000- 140 000        感染標誌物 

血栓前體 蛋白(TpP)  促使形成不溶性纖維蛋白的蛋白質       >300 000       早期檢查栓塞形成 

P-選擇素              活化血小板            140 000         檢查血小板聚集 

糖原磷酸 化酶BB       缺血引起糖原 分解           188 000        缺血早期標誌物 

脂肪酸結合蛋白         攜帶脂肪酸的 蛋白          15 000          排除AMI 

α-肌動蛋白           和肌肉收縮 有關           43 000          心肌損傷 

腦型鈉尿激素           鈉利尿激素           4 000, 10 000     左心功能衰竭 敏感指標 


  一、感染標誌物

  一些作者認爲,感染在冠心病的發生發展中起着重要的作用。在動脈粥樣斑塊組織中能見到單核細胞、巨噬細胞和T淋巴細胞的浸潤,在不穩定心絞痛患者的斑塊中此種病變比穩定性心絞痛更爲明顯,在斑塊破裂處特別在肩角區吞噬細胞更多。吞噬細胞能產生金屬蛋白酶,分解粥樣斑 塊纖維帽中的成份,使纖維蓋變薄變弱,易引起斑塊的破裂。檢查血清中的感染指標如急性反應相蛋白有助於早期查出冠狀動脈疾病(CAD)的病變發展,有助於臨牀醫生採取相應的治療措施。目前測定較多的有C反應蛋白(CRP)[5],多用免疫比濁法,其參考值爲68~8 200 μg/L,發現AMI患者血清中CRP升高,其升高程度和梗死麪積大小相關[5]。不穩定性心絞痛患者的陽性率高低和患者併發症和猝死率相關[6]。除CRP急性反應相蛋白外,還有纖維蛋白原在AMI也升高,最近甚至有人將纖維蛋白原看成如同膽固醇一樣的冠心病危險因子。感染標誌物的最大缺點是特異性較差,它們的升高還見於其它感染,損傷和腫瘤等多種病變。


   二、血栓形成標誌物 

  1.血栓前體蛋白(TpP):AMI的主要病理變化是血栓形成,如果在CAD患者血中查出形成栓塞的各種因子活動度增高,無疑有助於CAD的診斷和治療。反之如果沒有任何變化能說明患者存在着活躍的血栓病變,則幾乎可以排除AMI的診斷。血栓前體蛋白(TpP)是血凝過程中一個重要產物,血栓形成時不可避免會升高。初步對21例發病6 h內的AMI患者進行測定[7],TpP都出現升高,而不少例CK-MB還在正常範圍。用肝素治療後TpP明顯下降,停止治療後TpP又升高。TpP測定的缺點是特異性較差,除AMI外還見於其它栓塞疾病如深部靜脈栓塞、肺梗死和腦血管意外等。

  2.p-選擇素(P-selectin):血小板聚集在血栓形成中起重要作用,在激動劑如二磷酸腺苷、凝血酶或花生四烯酸等作用下,促使血小板附着在血管壁,隨後透過血小板膜糖元Ⅱb/Ⅲa受體和纖維蛋白元結合,促使血小板相互聚集。在這一過程中有一種物質即GMP-140或者P-選擇素,它來自血小板的α顆粒和內皮細胞中的W-P體。其作用爲活化血小板和白細胞粘附,促進血栓的固化。因此選擇素被分泌入血可看成血小板被活化,是存在血栓病變的一個較好指標。

  目前有關選擇素診斷AMI文章不多。有作者報道[8],不穩定性心絞痛患者在發病1 h後,血中就有選擇素升高。而穩定性心絞痛變化不大。測定選擇素的臨牀價值在於可瞭解患者血小板在疾病病理過程中的作用,特別在考慮是否選用抗血小板藥物治療時以及判斷這些治療的療效時。P-選擇素的測定價值更大。


  三、心肌缺血指標 

  冠狀動脈血栓形成將引起相應組織的缺氧和損傷。在開始階段此損傷是可逆的,如出現再灌注,損傷組織可以恢復正常,但如無再灌注,組織產生不可逆損傷,大分子的酶和蛋白質釋放入血。這可逆階段長短隨個體而異,一般認爲在出現症狀後1~3 h。所以如能早期查出缺血指標,無疑將給臨牀以很大的幫助。


  四、 糖原磷酸化酶BB(GP-BB)

   GP是一個二聚體酶,有3種同工酶:GP-BB在心和腦;GP-MM在骨骼肌;GP-LL在肝。現在已有隻測定GP-BB的免疫學試劑盒。

   從初步結果看,GP-BB早期診斷的優點很明顯。一組48例不穩定心絞痛患者有ST段和/或T波變化的18例中[9],GP-BB、肌紅蛋白、cTnT和CK-MB陽性率分別爲88%、11%、17%和28%。另一篇文章[10]對22例AMI患者,檢查發病2~4 h各項檢查的陽性率。也是GP-BB最高,達到83%、肌紅蛋白,總CK和CK-MB小於此值,分別爲58%、25%和67%。

   GB-BB的早期變化,顯然很難用壞死來解釋,因其相對分子質量很大,爲188 000,遠遠大於肌鈣蛋白和CK-MB。用心肌缺氧來說明可能更爲合理。心肌缺氧時抑制線粒體中ATP的生成,從而引起一系列代償反應,其中之一就是GP分解糖元,生成葡萄糖進行無氧糖酵解。正常時GP-BB和糖原形成複合物附着於內質網,缺氧時GP從b型轉化爲a型同時生成葡萄糖-1-磷酸。GP和糖原分離後,進入細胞漿。當細胞膜因缺氧增高滲透性時,GP-BB極易進入血中,這是因爲心肌和血中GP濃度相差很大,所以GP-BB不僅血中濃度升高較早,靈敏度也較高。


  五、脂肪酸結合蛋白(FABP)

   是一組至少由6種不同相對分子質量組成的蛋白質(14 000~15 000)。存在不同臟器中,心臟中的FABP和肝、小腸中的有明顯區別。它是長鏈脂肪酸的載體,在脂酸酸代謝中起作用,而心臟中的脂肪酸在能量代謝中起重要作用,心肌缺氧時FABP在血中升高,特別由於其分子量小和心肌中含量很高(0.46 mg/g溼重)AMI早期就可查到其升高。有學者[11]在10例AMI患者中發現所有早期標本(發病1.5~4 h)FABP都升高而CK-MB仍在正常範圍。另一研究[12]也發現在發病早期階段(0~3 h)FABP和CK-MB的臨牀靈敏度分別爲91.4%和20%,FABP顯著高於CK-MB。


  六、壞死標誌物 

    在拙作"生化標誌物在缺血性心臟病診斷中的臨牀價值"一文中對壞死標誌物已有了較詳細的介紹,特別是肌鈣蛋白T和I,此不再敘述。最近人們對α-肌動蛋白給予一定的注意。 α-肌動蛋白是細絲的結構蛋白,相對分子質量43 000。其特點爲含量很高,佔細胞蛋白庫的20%,高出肌鈣蛋白和肌球蛋白7倍。所以如果能建立特異性和靈敏度很高的方法。有希望能查出微小的心肌損傷。初步的應用顯示有一定的前景,在29例不穩定心絞痛患者中有 19例血中α-肌動蛋白升高。 70例AMI患者[13]陽性率爲95%。但可惜同時未查肌鈣蛋白和 CK-MB,無法確切判斷其實用價值。 



   參考文獻: 

  1 Rawles J. Magnitude of benefit from earlier thrombolytic treatment inacute myocardial infarction: new evidence from Grampian region early anistreplase trial (GREAT) Med J, 1996,312:212-216. 

  2 Ryan TJ, Anderson JL,Antman EM, et al. ACC/AHA guidelines for the management of patients with acute myocardial infarction: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guideline (Committee on Management of Acute Myocardial Infarction) .J Am Coll Cardiol,1986,28:1328-1419. 

  3 Fuster V. Badimon L, Badimon JJ,et  pathogenesis of coronary artery disease and the acute coronary  Engl J Med,1996, 326:242-250, 310-318. 

  4 Wu AHB, McCord RG, New Biochemical Markers for Heart Disease In: Wu AHB. Eds. Cardiac Markers. Totowa: Human Press ,1998.281-294. 

  5 Pietila K, Harmonies A, Hermens W, et al. Serum C-rective protein and infarct size in myocardial infarct patients with a closed versus an open in farct-related coronary artery after thrombolytic  Heart J, 1993,14:915-919. 

  6 Liuzzo G, Biasucci LM, Gallimore JR, et al. The prognostic value of C-reactive portion and serum amyloid A protein in several unstable angina .N Engl J Med, 1994, 331:417-424. 

  7 Carvilli DGM, Dimitrijeric N, Walsh M,et mbus precursor protein(TpP): marker of thrombosis early in the pathogenesis of myocardial infarction. Clin Chem,1996, 42:1537-1541. 

  8 Keda H, Takajo Y, Ichiki K, et al. Increased soluble form of P-Selection inpatients with unstable angina. Circulation,1996,92:1693-1696. 

  9 Mair J, Puschendorf B, Smidt J, et al. Early release of glycogen phosphorylase in patients with unstable angina and transient ST-T alteration. Br Heart J, 1994,72: 125-127. 

  10 Rabitzsch G, Mair J, Lechleitner P, et al. Immunoenzymometric assay of human glycogen phosphorylase isoenzyme BB in diagnosis of ischemic myocardial injury. Clin Chem,1995,41:966-978. 

  11 Tanaka T, Hirota Y, Sohmiya K,et al. Serum and urine human fatty acid-binding protein in acute myocardial  Biochem, 1991,24:195-201 

  12 Tsuji R, Tanaka T, Sohmiya K, et al. Human heart-type cytoplasmic fatty acid-binding protein in serum and urine during hyperacute myocardial infarction. Int J Cardiol,1993,41:209-217. 

  13 Aranega AE, Reina A,Muroo MA,et al. Circulation α-actin protein in acute myocardial  J Cardiol, 1993,38:49-55.