心臟生化標志物檢驗

1、第十二章,心臟生化標志物檢驗,第一節(jié) 概述,心臟的傳導系統(tǒng)主要由特殊分化的心肌細胞組成，位于心壁內，具有產生興奮、傳導沖動和維持心臟正常節(jié)律性搏動的功能。 心肌細胞富含多種酶類和蛋白質，有些酶在心肌的含量較高，有些蛋白質是心肌細胞特異的。,心臟的功能 心臟的功能為泵血。心臟實際上是個血液泵，由起搏傳導細胞和收縮細胞所組成，不停地進行收縮和舒張，舒張時接納來自靜脈的回流血，收縮時將接納的血液等量地排入動脈，保證血液周而復始，循環(huán)不斷。,心臟的生化標志物 1.心臟的酶類標志物 血清中有多種酶，但各種酶的來源或組織、器官特異性不一。 其中血清CK、CK-MB、AST、LDH、-HBD等主要來自于心肌

2、，一起組成心肌酶譜，對診斷心臟疾病有重要意義。 但作為心臟的酶類標志物主要有：LDH、CK、AST及其同工酶等，這些酶在血清中的活性變化可反映心臟功能的好壞和心肌細胞結構的完好程度。,2.蛋白類標志物 心肌中含有諸多蛋白質，這些蛋白質在體內發(fā)揮著重要功能。但作為反映心臟結構和心肌損傷的蛋白類標志物主要有：肌紅蛋白（Mb）和肌鈣蛋白（cTn）。 正常人血中Mb含量很低，當心肌損傷時，血中Mb明顯增高；肌鈣蛋白是心肌的結構蛋白，由三個亞單位組成，即肌鈣蛋白C(cTnC)、肌鈣蛋白I(cTnI)、肌鈣蛋白T(cTnT)，其中cTnI是心肌損傷的特異指標。,二、心臟疾病的實驗診斷 （一）急性心肌梗死

3、基于AMI后梗死部位心肌細胞內的化學物質將釋放到外周血中的病理生理改變，通過對這些化學的測定可診斷AMI。 決定一種標志物血濃度變化的因素有該物質的分子大小、在細胞內的分布（胞漿中的小分子蛋白較結構蛋白更易進入血液循環(huán)）、釋放率、清除率和心肌特異性等。,1.經典酶組,2.LDH同工酶組 同工酶比例應為：LDH2LDH1 LDH3 LDH4 LDH5 （小兒有時也出現(xiàn)LDH1 LDH2 ） ，其中LDH1/ LDH2 0.7。 AMI 發(fā)病后血清LDH1和LDH2顯著升高，約95%的病例LDH1/ LDH2 1，且比值升高早于LDH總酶活性，多在3-5d達峰值，持續(xù)時間越3周，可彌補CK（4d內

4、）和AST（1周內）活性升高時間短暫的不足；如LDH1/ LDH2 1，且出現(xiàn)LDH5增高時，提示并發(fā)肝臟淤血或肝功能衰竭，預后不良。,3.CK/LDH比值 測定AMI病人CK/LDH比值發(fā)現(xiàn)，其峰值在發(fā)病后12-16h，明顯早于CK和CK-MB，其診斷陽性率在9-24h內為100%，且有很高的特異性，是對AMI最有實用的酶學指標，而且測定方法簡單易行。 除此，糖原磷酸化酶同工酶組、肌酸激酶同工酶亞型的檢測與分析對AMI的診斷液非常有價值。,（二）心肌炎 通過測定和分析病毒心肌炎病人血清酶組證實：血清LDH、AST、-HBD、CK、CK-MB，等各種酶活性升高的幅度均遠不如AMI患者，血清CK

5、和CK-MB活性恢復較早，而血清AST和LDH恢復較慢，患者心電圖改變幾乎與心肌酶活性高低無關。隨病情好轉上述酶活性逐漸恢復正常。,（三）其他疾病 充血性心力衰竭但無心肌梗死病人，其血清AST及LDH活性常升高，LDH活性升高主要是由LDH5升高所致；但血清CK活性正常，主要由于心力衰竭引起肝淤血、缺氧、肝細胞受損害所致。這些病人還可有血清ALT升高。 慢性肺心病患者血清超氧化物歧化酶（SOD）明顯升高，急性加重期患者又明顯高于緩解期的病人。,（四）心臟手術 心臟手術包括心臟瓣膜置換術、二尖瓣成形術、房間隔缺損修補術、室間隔缺損修補術、肺動脈狹窄切開術、冠狀動脈搭橋術等。 體外循環(huán)心臟手術需暫

6、時阻斷升主動脈和冠狀動脈，造成心肌缺血、缺氧、心肌細胞無法進行糖的有氧分解。ATP顯著減少，故CK活性代償性增強，保證能量來自磷酸肌酸的分解； 心肌細胞缺氧時，細胞膜通透性增加，使CK、CK-MB、AST、LDH、-HBD漏至細胞外，導致血清中酶活性升高。,第二節(jié) 心臟酶類標志物檢驗,一、乳酸脫氫酶及其同工酶 1.乳酸脫氫酶 LDH屬糖酵解酶，廣泛存在于各種組織中，以心肌、骨骼肌、腎臟、肝臟中含量最豐富，LDH測定常用于診斷心肌梗死，肝病和某些惡性腫瘤。,【參考范圍】 速率法 109-145U/L（37） 比色法 190-437金氏單位 【臨床意義】 心肌梗死患者在發(fā)生胸痛后8-12h LDH

7、開始升高，24-48h達高峰，酶活性升高可維持7d左右或更長，可作為急性心肌梗死后期的輔助診斷指標。升高水平通常為正常的3-4倍，最高可達10倍。 LDH中度升高見于心肌炎。,2.乳酸脫氫酶同工酶 LDH是由H和M兩種免疫性質不同的亞基組成的四聚體。人體組織中的LDH用電泳法可分離出5種同工酶。,【參考范圍】 正常人血清中LDH同工酶活性大小順序為： LDH2 LDH1 LDH3 LDH4LDH5。 LDH1 （28.4 5.3）% LDH2 （41.0 5.0）% LDH3 （19.0 4.0）% LDH4 （6.6 3.5）% LDH5 （4.6 3.0）%,【臨床意義】 通常在AMI后6

8、h， LDH1開始出現(xiàn)升高，總LDH升高略為滯后。由于AMI時LDH1較LDH2釋放多，因此LDH1 /LDH2 1.0， LDH1 /LDH2比值的峰時約在發(fā)病后24-36h，然后開始下降，發(fā)病后4-7d恢復正常。 LDH1 LDH2也可出現(xiàn)在心肌炎、肺栓塞、巨細胞性貧血和溶血性貧血，但體外溶血通常不會導致LDH1 LDH2。,二、肌酸激酶及其同工酶 1.血清肌酸激酶 肌酸激酶主要存在于骨骼肌、心肌、腦組織中。 【參考范圍】 男性（U/L） 女性（U/L） 25 10-65 7-55 30 15-105 10-80 37 38-174 26-140,【臨床意義】 1.CK測定臨床上主要用于診

9、斷心肌梗死。急性心肌梗死后3-6h就開始急劇升高，可高達正常上限的10-12倍，20-30h達高峰。CK對診斷心肌梗死較AST、LDH的特異性高，但此酶增高持續(xù)時間較短，在2-4d后就恢復正常。 2.病毒性心肌炎時，CK活性也可明顯升高。,3.心臟手術和非心臟手術后都將導致CK活性的增高，且增高的幅度與肌肉的損傷范圍的大小以及手術時間的長短密切相關。 4.在急性腦外傷、腦膜炎、惡性腫瘤、肺梗死、甲狀腺功能低下時，CK可可增高。,2.肌酸激酶同工酶 肌酸激酶（CK）分子是由M亞基和B亞基組成的二聚體。在細胞質內共有三種同工酶：即CK-BB（CK-1）、CK-MB（CK-2）、 CK-MM（CK-

10、3）。 【參考范圍】 CK-MB 小于10U/L（37） CK-MB/CK總活性 小于5%,【臨床意義】 血漿中CK-MB主要來自心肌，升高常被認為心肌損害特異性指標，對心肌梗死早期診斷很有價值。 在急性心肌梗死發(fā)病2-4h血清CK-MB即開始升高（大于15u/L），12-24h達到峰值，如無并發(fā)癥3d后恢復正常水平。,胸痛發(fā)作3小時后用CK-MB診斷AMI陽性率可達50%，6小時的診斷陽性率可達80%。 一般認為CK-MB CK6%時為陽性。 CK-MB對心肌并不完全特異，急性骨骼肌損傷時CK-MB可一過性增高，但CK-MB/CK常6%，可與心肌損傷鑒別。,三、天門冬氨酸氨基轉移酶及其同工酶

11、 1.天門冬氨酸氨基轉移酶 AST廣泛分布于全身各組織器官，在心肌細胞內含量最多。 【參考范圍】 速率法 8-40U/L（反應溫度為37） 比色法 8-28卡門單位（反應溫度為37）,【臨床意義】 當心肌梗死時，血清中AST活性增高，在發(fā)病后6-12h之內顯著增高，增高的程度可反映損害的程度，在48h達到高峰，約在3-5d恢復正常。 心肌炎、胸膜炎、腎炎及肺炎等也可引起血清AST的輕度增高。 AST與CK-MB、LDH等聯(lián)合測定有助于對急性心肌梗死的病程判斷。,2.天門冬氨酸氨基轉移酶同工酶 AST有兩種受不同基因控制的同工酶，分別存在于細胞質（c-AST）和線粒體（m-AST）中。 【參考范

12、圍】 m- AST 15U/L（37）,【臨床意義】 m-AST一般要在細胞壞死、線粒體破壞后才釋放入血，當細胞不再破壞和修復時血清中m-AST值很快降至正常水平。因此，測定m-AST有利于判定細胞壞死嚴重程度，也有利于推測患者預后。 m-AST的動態(tài)活性與病程密切相關，一般在心肌梗死發(fā)生后12h明顯升高（較CK晚），24h達峰值并持續(xù)至48h。,m-AST診斷心肌梗死的敏感性（為100%）和特異性（為93.5%）均不低于CK-MB（分別為92.8%和93.5% ），且峰值時間較長，可作為診斷心肌梗死的新酶學指標。 心臟手術前的預后判斷：術前m-AST值在20U/L以上時，術后死亡率升高；而術

13、前m-AST值在20U/L以下時，術后預后良好。,第三節(jié) 心臟蛋白類標志物檢驗,一、血清肌紅蛋白 肌紅蛋白，是由一條肽鏈和一個血紅素輔基組成的結合蛋白，是肌肉內儲存氧的蛋白質，與氧的親和力比Hb強，在極低的氧張力情況下，肌肉缺氧時，可釋放氧供肌肉收縮的急需。 肌紅蛋白是組成骨骼肌和心肌的主要蛋白質，當肌肉損傷時，可以從肌肉組織中漏到循環(huán)血液中，使血清肌紅蛋白濃度增加，該指標用于判斷是否發(fā)生肌肉損傷。,測定方法：分光光度法、電泳法、層析法、免疫化學法。 現(xiàn)在普遍采用乳膠增強透射比濁法 特點：靈敏度高、特異性好、測定速度快，適用于各類型生化自動分析儀。,【原理】 Mb致敏乳膠顆粒是大小均一的聚苯丙

14、烯乳膠顆粒懸液，顆粒表面包被有兔抗人Mb抗體。血清樣本中的Mb與乳膠顆粒表面的抗體結合后，使相鄰的乳膠顆粒彼此交聯(lián)，發(fā)生聚集反應產生濁度。該濁度與樣本中的Mb濃度成正比，在570nm處測定吸光度，可計算樣本中Mb的濃度。,【試劑與器材】 1.試劑：甘氨酸緩沖液（pH9.0）， NaN31.0g/L 2.試劑：致敏乳膠懸液，兔抗人肌紅蛋白IgG 致敏乳膠顆粒， NaN31.0g/L 3.校準品：Mb校準品 4.器材,【實踐步驟】 1.測定條件：溫度、波長、光徑、時間 2.操作,【計算】 A= A2 A1 采用非線性多點定標模式，以不同濃度標準品的A，繪制標準曲線，用測定管A從標準曲線上查出測定結

15、果。 【參考范圍】 健康成人Mb 70ug/L 建議各實驗室根據(jù)自己的條件，建立本地的正常參考范圍。,【注意事項】 1.本試劑應避光，于2-8可保持1年，-20可保持更長時間，但不宜反復凍融。 2.若用半自動、全自動生化分析儀測定應嚴格按照儀器說明書設定參數(shù)進行操作。,3.由于Mb也存在于骨骼肌中，而且僅從腎臟清除，所以急性肌肉損傷、急性或慢性腎衰竭、嚴重的充血性心力衰竭、長時間休克及各種原因引起的肌病患者、肌肉注射、劇烈的鍛煉、某種毒素和藥物攝入后，Mb都會升高。 因此，采用血清Mb水平作為診斷AMI的早期指標，僅限于那些沒有上述疾病的患者。要注意鑒別Mb升高的真正原因。,【臨床意義】 血清

16、Mb增高：見于急性心肌梗死早期、急性肌損傷、肌營養(yǎng)不良、肌萎縮、多發(fā)性肌炎、急性或慢性腎功能衰竭、嚴重充血性心力衰竭和長期休克等。 血、尿中肌紅蛋白均升高：見于急性心肌梗死、心絞痛、心源性休克、心肌病、肌疾病(進行性肌營養(yǎng)不良、多發(fā)性肌炎、重癥肌無力)等。,Mb在AMI中的判斷應用 (1)由于Mb的分子量小，可以很快從破損的細胞中釋放出來，在AMI發(fā)病后12小時血中濃度迅速上升，69小時達峰值，12小時內幾乎所有AMI患者Mb都有升高，升高幅度大于各心 肌酶，因此可以作為AMI的早期診斷標志物。 在AMI發(fā)作后一天內即返回基礎濃度，當有再梗死時則又迅速上升，形成“多峰現(xiàn)象”。,(2)由于Mb半

17、壽期短(15min)，胸痛發(fā)作后612小時不升高，有助于排除AMI的診斷，是篩查AMI很好的指標。 (3)由于在AMI后血中Mb很快從腎臟清除，發(fā)病1830小時內可完全恢復到正常水平。故Mb測定有助于在AMI病程中觀察有無再梗塞或者梗塞再擴展。Mb頻繁出現(xiàn)增高，提示原有心肌梗死仍在。 (4)Mb是溶栓治療中判斷有無再灌的較敏感而準確的指標。,二、肌鈣蛋白I測定 肌鈣蛋白是肌肉收縮的調節(jié)蛋白，由三個結構不同的亞基組成，即肌鈣蛋白T（cTnT）、肌鈣蛋白I（cTnI）和肌鈣蛋白C（cTnC）. 心肌鈣蛋白T、I（CTnT、CTnI）由于分子量小，分別為37000D和24000D，所以發(fā)病后血中濃度

18、迅速升高。,膠乳增強透射比濁法 【原理】 應用特異的抗肌鈣蛋白I（抗-cTnI）抗體使之與膠乳顆粒表面結合，血清標本與膠乳試劑在緩沖液中混合后，血清樣本中的cTnI與乳膠顆粒表面的抗體結合后，使相鄰的乳膠顆粒彼此交聯(lián)，發(fā)生聚集反應產生濁度。該濁度與樣本中的cTnI濃度成正比，在600nm處測定吸光度，可計算樣本中cTnI的濃度。,【試劑與器材】 1.緩沖液：含增敏劑和表面活性劑，貯存于2-8，久置后可有部分沉淀，搖勻使用。 2.膠乳試劑：含結合有特異抗-cTnI抗體的乳膠顆粒及疊氮鈉，貯存于2-8，不可冷凍。 3.校準品： cTnI校準品 4.器材,【實踐步驟】 【計算】 【參考范圍】 cTnI 0.8ug/L 建議各實驗室根據(jù)自己的條件，建立本地的正常參考范圍及診斷標準。,【注意事項】 1.樣本可用血清或血漿（肝素抗凝），病人標本采集后需在4h內檢測。標本貯存于2-8，可穩(wěn)定24h;-20以下冰凍可保持更長時間，但融化后必須離心，避免反復凍融。 2.本法敏感性為0.3ug/L，線性范圍可達25ug/L，標準曲線至少穩(wěn)定30d，如測定條件改變，應重新制備校準曲線。 3.嚴重溶血或黃疸可造成負干擾，血液應充分凝固及時分離血清，以確保除去纖維蛋白和其他顆粒物質。,【臨床意義】 cTnI是心