心肌损伤标志物的实验室诊断评价及临床应用研究进展
【关键词】 心肌损伤标志物 实验室诊断 临床应用 研究进展
急性心肌梗死(AMI)是临床常见的急性心血管疾病,严重危害人们的生命健康，对AMI的诊断研究一直备受医学界关注。AMI患者中约1/4早期没有典型的临床症状,约50.0%没有特异的心电图改变,因此心肌标志物的实验室检测在AMI的诊断中就有了相当重要的地位。但AMI患者病情进展急而实验室检测时间长以及无特异性的指标一直是困扰我们的问题，经过数十年的研究探讨，心肌标志物的实验室检测在项目组合、实验方法、检测时间上都有了重大突破，本文对其研究进展及临床应用情况做一综述。在哪里发表论文
1 血清酶标志物的早期研究(AST、CK-MB、 CK)
AMI生化标志物的研究早期集中于血清酶标志物。AMI血清酶标志物的研究始于1954年,Karman等运用较为敏感的纸色谱法定量,测定 AMI患者血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性,AMI患者血清AST升高,成为AMI的第一个血清酶标志物。血清AST有两种受不同基因控制的同工酶,分别存在于细胞质(c-AST)和线粒体(m-AST)内。AST升高有临床意义;后来发展到同时检测肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB);AST、CK、CK-MB成为传统的诊断AMI的血清标志物，但其特异性不高，某些疾病可导致假阳性,如肝脏疾病、心肌疾病、心肌炎、骨骼肌创伤、肺动脉栓塞、休克及糖尿病均可影响其特异性。
2 心肌组织损伤及坏死标志物
以往对于心肌梗死生化诊断指标主要是AST、LDH、α-HBDH、CK、CK-MB活性等酶学指标，那么在多年的实验过程中得出：AST、 LDH、α-HBDH、CK等，因灵敏度和特异性都相对较差所以在心肌损伤的诊断中逐渐应用减少或已不再应用。近年来研究认为心肌肌钙蛋白CTnI或 CTnT、CK-MB和肌红蛋白(MB)是心肌的3种特异性蛋白成分，对心肌损伤有高度的特异性和敏感性，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液循环，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15天的半衰期，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，由两个亚基组成二聚体;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。
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1.5～6h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3～4天，故在疾病发生后该指标不能用于回顾性分析。在哪里发表论文
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8～14h达高峰，1～2周后降至正常。由于cTnI/cTnT具有心肌特异性，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。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。
3 心脏功能标志物的检测
各种心脏疾病最终均可发展到心力衰竭，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)，是目前最好的用于评价心力衰竭的实验室检测指标。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。
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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。
4 心肌血管炎症疾病标志物的检测
近年来C反应蛋白(CRP)在国内外被作为炎症的标志物以广泛应用于心血管疾病中并深受重视，因为研究发现动脉血栓的形成除了脂肪积累的过程外，还是一个炎症的发展过程，所以说C反应蛋白是动脉硬化、血栓形成疾病的较好标志物，冠心病和动脉粥样硬化是一类严重危害人类健康、影响生活质量的常见心血管疾病，用于评价冠心病危险因素的指标很多，近几年，随着检测技术的发展，一些新的检测指标也用于临床，其中最具代表性的指标为超敏CRP(hs-CRP)。CRP由肝细胞合成(相对分子质量为100000～144000)，正常情况下在血清/血浆中含量极低，而当炎症或组织损伤时CRP含量可成倍增加，被临床作为炎症及感染的最佳实验室指标。而hs-CRP水平用一般的免疫化学方法不能检测到，只能用超敏乳胶增强散射比浊法才能准确测定血浆中hs-CRP的浓度。国外学者研究发现，健康人血清/血浆中hs-CRP水平<0.55mg/L，当有心血管疾病危险性者，其hs-CRP水平往往>2.1mg/L。因此，欧美等发达国家已将hs-CRP作为预防心血管疾病的相对独立的一个新的筛查指标。大量的数据分析显示，当hs-CRP低于2mg/L时，发生心血管疾病的危险性很低，而当hs-CRP>2.1mg/L时，发生心血管疾病的危险性增加。随着hs-CRP水平的进一步升高，发生冠脉综合征或心肌梗死的危险因素显著升高，如将hs-CRP与总胆固醇和HDL浓度的比率联合应用，评价高危人群患冠心病的危险因素更具有客观的应用价值。因此，hs-CRP主要用于冠心病危险因素的筛查。但切记应全面评价冠心病的危险因素，不能将危险因素当作诊断指标。
5 生物芯片技术
生物芯片是最新发展的新技术，其特点是在小面积的芯片上同时测定多个项目。目前可分基因芯片、蛋白质芯片和细胞芯片。他们具有高灵敏度、分析时间短等优点。目前国内正在研发用于测定肿瘤标志、肝炎标志和心肌标志等生物芯片系统。不久将来芯片式的POCT(即时检验--point of care testing)仪逐步应用到各个领域。
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总之，传统的心肌酶学指标已经不能满足准确、快速的诊断和指导治疗，心肌标志物的正确选择，有助于临床对心脑血管疾病的及时诊断，避免漏诊和误诊，利于早期有效的治疗，减少并发症。心肌标志物检测结果的解释，必须结合病人的生理变化及机体变化，并进行认真的临床观察分析判断。另外，在临床心肌损伤标志物的应用过程中，建议检验医学工作者要重视检验项目的选择、评价及标准化的问题，以便对心肌损伤的早期诊断提供良好的指标。
急性心肌梗死(AMI)是临床常见的急性心血管疾病,严重危害人们的生命健康，对AMI的诊断研究一直备受医学界关注。AMI患者中约1/4早期没有典型的临床症状,约50.0%没有特异的心电图改变,因此心肌标志物的实验室检测在AMI的诊断中就有了相当重要的地位。但AMI患者病情进展急而实验室检测时间长以及无特异性的指标一直是困扰我们的问题，经过数十年的研究探讨，心肌标志物的实验室检测在项目组合、实验方法、检测时间上都有了重大突破，本文对其研究进展及临床应用情况做一综述。在哪里发表论文
1 血清酶标志物的早期研究(AST、CK-MB、 CK)
AMI生化标志物的研究早期集中于血清酶标志物。AMI血清酶标志物的研究始于1954年,Karman等运用较为敏感的纸色谱法定量,测定 AMI患者血清天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性,AMI患者血清AST升高,成为AMI的第一个血清酶标志物。血清AST有两种受不同基因控制的同工酶,分别存在于细胞质(c-AST)和线粒体(m-AST)内。AST升高有临床意义;后来发展到同时检测肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB);AST、CK、CK-MB成为传统的诊断AMI的血清标志物，但其特异性不高，某些疾病可导致假阳性,如肝脏疾病、心肌疾病、心肌炎、骨骼肌创伤、肺动脉栓塞、休克及糖尿病均可影响其特异性。
2 心肌组织损伤及坏死标志物
以往对于心肌梗死生化诊断指标主要是AST、LDH、α-HBDH、CK、CK-MB活性等酶学指标，那么在多年的实验过程中得出：AST、 LDH、α-HBDH、CK等，因灵敏度和特异性都相对较差所以在心肌损伤的诊断中逐渐应用减少或已不再应用。近年来研究认为心肌肌钙蛋白CTnI或 CTnT、CK-MB和肌红蛋白(MB)是心肌的3种特异性蛋白成分，对心肌损伤有高度的特异性和敏感性，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液循环，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15天的半衰期，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，由两个亚基组成二聚体;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。
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1.5～6h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3～4天，故在疾病发生后该指标不能用于回顾性分析。在哪里发表论文
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8～14h达高峰，1～2周后降至正常。由于cTnI/cTnT具有心肌特异性，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。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。
3 心脏功能标志物的检测
各种心脏疾病最终均可发展到心力衰竭，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)，是目前最好的用于评价心力衰竭的实验室检测指标。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。
在哪里发表论文
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。
4 心肌血管炎症疾病标志物的检测
近年来C反应蛋白(CRP)在国内外被作为炎症的标志物以广泛应用于心血管疾病中并深受重视，因为研究发现动脉血栓的形成除了脂肪积累的过程外，还是一个炎症的发展过程，所以说C反应蛋白是动脉硬化、血栓形成疾病的较好标志物，冠心病和动脉粥样硬化是一类严重危害人类健康、影响生活质量的常见心血管疾病，用于评价冠心病危险因素的指标很多，近几年，随着检测技术的发展，一些新的检测指标也用于临床，其中最具代表性的指标为超敏CRP(hs-CRP)。CRP由肝细胞合成(相对分子质量为100000～144000)，正常情况下在血清/血浆中含量极低，而当炎症或组织损伤时CRP含量可成倍增加，被临床作为炎症及感染的最佳实验室指标。而hs-CRP水平用一般的免疫化学方法不能检测到，只能用超敏乳胶增强散射比浊法才能准确测定血浆中hs-CRP的浓度。国外学者研究发现，健康人血清/血浆中hs-CRP水平<0.55mg/L，当有心血管疾病危险性者，其hs-CRP水平往往>2.1mg/L。因此，欧美等发达国家已将hs-CRP作为预防心血管疾病的相对独立的一个新的筛查指标。大量的数据分析显示，当hs-CRP低于2mg/L时，发生心血管疾病的危险性很低，而当hs-CRP>2.1mg/L时，发生心血管疾病的危险性增加。随着hs-CRP水平的进一步升高，发生冠脉综合征或心肌梗死的危险因素显著升高，如将hs-CRP与总胆固醇和HDL浓度的比率联合应用，评价高危人群患冠心病的危险因素更具有客观的应用价值。因此，hs-CRP主要用于冠心病危险因素的筛查。但切记应全面评价冠心病的危险因素，不能将危险因素当作诊断指标。
5 生物芯片技术
生物芯片是最新发展的新技术，其特点是在小面积的芯片上同时测定多个项目。目前可分基因芯片、蛋白质芯片和细胞芯片。他们具有高灵敏度、分析时间短等优点。目前国内正在研发用于测定肿瘤标志、肝炎标志和心肌标志等生物芯片系统。不久将来芯片式的POCT(即时检验--point of care testing)仪逐步应用到各个领域。
在哪里发表论文
总之，传统的心肌酶学指标已经不能满足准确、快速的诊断和指导治疗，心肌标志物的正确选择，有助于临床对心脑血管疾病的及时诊断，避免漏诊和误诊，利于早期有效的治疗，减少并发症。心肌标志物检测结果的解释，必须结合病人的生理变化及机体变化，并进行认真的临床观察分析判断。另外，在临床心肌损伤标志物的应用过程中，建议检验医学工作者要重视检验项目的选择、评价及标准化的问题，以便对心肌损伤的早期诊断提供良好的指标。
