心肌损伤生化标志物检测及结果解析！

　　心肌损伤生化标志物检测及结果解析！

　　在儿科临床，各种原因所致的心肌损伤（myocardialinjury）较为常见，其病因较多，包括病毒、肺炎支原体、细菌等引发的各种感染，缺氧、缺血、免疫反应、药物心脏毒性、中毒、心脏矫治手术、心脏介入治疗、导管射频消融术等。肌细胞心损伤后，细胞内的各种成分包括多种酶类、蛋白质及其他大分子被释放入血，其中某些成分较为特异和敏感地反映心肌损伤，称为心肌损伤标志物。在临床上判断患儿是否存在心肌损伤，除结合临床表现、心电图改变外，检测心肌损伤生物化学标志物（biochemicalmarkers）是一种常用的重要诊断方法。

　　一、心肌损伤生化标志物临床特点和应用进展历程

　　一个理想的反映心肌损伤的生化标志物应具备以下特点：（1）具有高度的心脏特异性，即主要或仅存在于心肌组织，在正常血液中不存在；（2）心肌损伤后迅速升高，且持续时间较长，能在早期被检测出，窗口期长；（3）具有高度敏感性，能评估微小病变；（4）有助于判定病变范围大小、病情程度及预后；（5）检测方法简便、迅速；（6）其应用价值已被临床证实。

　　自1954年Karmen等首先报告测定天门冬氨酸转氨酶（AST）有助于诊断急性心肌梗死（AMI）至今，乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（creatinekinase，CK）、CK-MB、CK和LDH同工酶、CK-MB质量（CK-MBmass）、心肌肌钙蛋白T（cardiactroponinT，cTnT）、心肌肌钙蛋白I（cardiactroponinI，cTnI）等生化标志物相继出现。随着cTn检测技术和方法的不断发展、更新，新一代的高敏感心肌肌钙蛋白（high-sensitivitycaridiactroponin，hs-cTn）检测方法相继问世，因其比传统的检测方法有更高的敏感性和特异性。不断更新的标志物其敏感性和特异性越来越高，已成为目前诊断心肌损伤的一个重要依据，不过绝大多数研究资料都是来源于国外成人急性冠状动脉综合征（acutecoronarysyndrome，ACS）患者，尤其是心肌梗死病人。我国有关儿童心肌损伤新标志物检测的研究资料很少，儿科临床应用新标志物的现状也落后于内科。

　　二、常用的心肌损伤生化标志物

　　1.传统的心肌酶谱人们把血清AST、LDH、CK及其同工酶称为心肌酶谱，在20世纪60～70年代对心肌缺血性损伤的诊断发挥了重要作用。

　　（1）天门冬氨酸氨基转移酶（AST）又称谷草转氨酶（GOT）。此酶广泛分布于人体各器官组织中，以肝脏、骨骼肌、肾脏、心肌内含量最多，体内许多脏器组织受损后，尤其是肝病、肌病、溶血等都可导致AST升高，故目前已不主张把AST作为心肌损伤标志物。已知AST有两种同工酶：s-AST存在细胞浆中，m-AST则存在于线粒体中。正常血清中仅有s-AST，一般无m-AST。当心肌损伤尤其心肌细胞发生坏死时，血清m-AST含量升高。若m-AST/s-AST比值＞0.25，并已除外其他组织病变时多提示存在心肌损伤。

　　（2）乳酸脱氢酶（LDH）LDH是无氧酵解中将丙酮酸转化为乳酸的极重要的酶。它广泛存在于肝脏、心脏、骨骼肌、肺、脾、脑、肾、红细胞等组织细胞的胞浆和线粒体中。能引起各器官组织损伤的许多疾病都可导致血清LDH总活性的升高。它有5种不同的同工酶：H4（LDH1）、MH3（LDH2）、M2H2（LDH3）、M3H（LDH4）、M4（LDH5），这5种同工酶在各组织中的分布显著不同。LDH含H亚单位丰富的组织如心脏、肾脏、红细胞、脑等，其同工酶主要为LDH1、LDH2；LDH含量M、H亚单位大致相同的组织如脾、胰、肺、淋巴结等，其同工酶主要为LDH3、LDH4、LDH2；LDH含M亚单位丰富的组织如肝脏、皮肤、骨骼肌等，同工酶主要为LDH5。由于LDH同工酶具有较高的组织特异性，不同组织有不同的同工酶形式，故通过检测LDH同工酶可帮助临床医生进一步推断病变部位，有利于疾病诊断。

　　健康小儿血清中LDH同工酶以LDH2为最多，其次是LDH1、LDH3、LDH4、LDH5，呈LDH2＞LDH1＞LDH3＞LDH4＞LDH5。如前所述，心肌中的LDH同工酶主要由LDH1、LDH2构成，且以LDH1占优势。发生心肌损伤时LDH1、LDH2从心肌细胞中逸出，使血清LDH1、LDH2含量明显增高，LDH同工酶的量序变为LDH1＞LDH2＞LDH3＞LDH4＞LDH5。一般认为LDH1≥40%，LDH1/LDH2＞1.0则提示存在心肌损伤。

　　（3）肌酸激酶（CK）又称磷酸肌酸激酶（CPK）。CK与三磷酸腺苷（ATP）再生有关，经催化作用，它能将高能磷酸键从磷酸肌酸转移到二磷酸腺苷（ADP）上，生成ATP和肌酸。催化作用可逆，也可从ATP把高能磷酸键转移到肌酸上，生成磷酸肌酸和ADP。因此CK是一种重要的能量调节酶。它主要存在于需要大量能量供应的组织，如骨骼肌、心肌、脑及肾曲小管等。CK由M、B二个亚单位组成二聚体，进一步形成3种异构同工酶：CK-BB（CK1）、CK-MB（CK2）、CK-MM（CK3）。骨骼肌中主要含CK-MM，占98%～99%，心肌中CK的80%为CK-MM，15%～25%为CK-MB，也有人认为心肌中的CK-MB含量可达总CK的25%～40%。脑、胃肠、肺、膀胱、前列腺、子宫、甲状腺等器官组织主要含CK-BB。肝和红细胞中检测不出CK。就CK-MB而言，它主要分布在心肌内，在骨骼肌、脑组织中也有少量，仅占CK的1%～2%。3种类CK同工酶有不同的组织分布，检测CK同工酶可以帮助判定病变的部位。正常人血清中CK几乎全是CK-MM，约占94%～96%，CK-MB活性＜总CK的5%，CK-BB含量微乎其微，用一般方法测不出。与CK总活性升高相比，CK-MB升高对判断心肌损伤有较高的特异性和敏感性。一般认为CK-MB/CK≥6%，多提示心肌损伤，骨骼肌病变时CK-MB活性也可增高，但CK-MB/CK比值多＜5%。CK-MB虽有4种亚型，目前尚不是临床常规检测项目，主要在研究室开展，检测CK-MB亚型用于诊断其他疾病心肌损伤的临床资料甚少。在AMI时，CK在起病4～10h内开始升高，12～36h达高峰，CK半衰期为10～12h，3～4d恢复正常。CK-MB多在AMI起病后3～6h升高，12～24h达高峰，2～3d恢复正常。有资料显示，心肌炎时CK-MB增高的阳性率为86.3%，CK-MB/CK多＞7%。

　　（4）α-羟丁酸脱氢酶（α-HBDH）此项检查实际上是用α-羟丁酸代替乳酸或丙酮酸做底物测定LDH总活性，等于间接测定LDH1、LDH2活性，故检测α-HBDH与检测LDH及其同工酶意义相似。

　　2.肌红蛋白（myoglobin，Mb）Mb是一种氧结合蛋白，和血红蛋白一样含有亚铁血红素，能结合和释放氧分子，具有贮氧和运氧功能。Mb主要分布在骨骼肌和心肌组织内，约占肌肉中蛋白总量的2%，位于肌肉细胞质中，故心肌损伤后易释放入血。它是心肌损伤后最早可测出的标志物。

　　正常时血中Mb含量很少，由肾脏排泄。当发生心肌和骨骼肌损害时血中和尿中Mb水平升高，故测定Mb对心肌和骨骼肌损伤有诊断意义。Mb半衰期为8～10min，也有人监测为15min。由于半衰期较短，心肌损伤后血Mb升高持续时间不长，较快恢复正常。发生AMI后2～3h检测血中Mb就开始升高，6～12h（或6～9h）达高峰，18～30h（或24～36h）恢复至正常水平，由于心肌和骨骼肌的Mb在免疫活性上无差异，当存在骨骼肌疾病和肾功衰竭时可出现假阳性，故对心肌损伤诊断的特异性较差。若检测时间过早或过晚错过窗口期，也可出现假阴性结果。Mb的阴性预测值为100%，连续二次检测Mb若均在正常范围内可排除心肌损伤。ELISA法Mb参考范围为50～85μg/L，放免法为6～85μg/L，诊断临界值为＞75μg/L。

　　3.心肌肌钙蛋白（cardiactroponin，cTn）肌钙蛋白（troponin，Tn）是存在于骨骼肌和心肌细胞中的一组与横纹肌收缩有关的调节蛋白。它由3种亚单位组成：肌钙蛋白T（TnT）、肌钙蛋白I（TnI）、肌钙蛋白C（TnC）。TnT是与原肌球蛋白（原肌凝蛋白）结合的亚单位，TnI是肌原纤维ATP酶的抑制性亚单位，TnC是与钙离子结合亚单位。3个亚单位组成复合体，与原肌球蛋白构成复合物，调节肌肉细胞的收缩。Tn是组成肌原纤维细肌丝的一部分。不同来源的Tn具有其组织特异性。心肌肌钙蛋白（cTn）与骨骼肌肌钙蛋白（sTn）除TnC亚单位外各有自己的编码基因，具有独立的抗原表位，之间几乎没有免疫交叉反应，心肌特异性较高。

　　（1）心肌肌钙蛋白T（cTnT）cTnT在心肌细胞内约6%～8%以游离形式存在于胞浆中并为可溶性，另80%～94%则以结合形式存在于肌原纤维上（为结构蛋白）。在心肌细胞膜完整情况下，胞浆中的cTnT很难逸出，故血清中cTnT含量很少（0～0.3μg/L，一般低于0.1μg/L），几乎检测不到。当发生心肌损伤时，因细胞膜渗透性增加或受破坏，胞浆中呈游离形式的cTnT首先释放入血，血清cTnT呈迅速而短暂性升高。如损伤严重发生心肌细胞坏死时，以结合形式存在的cTnT从肌原纤维上分解下来并不断释放入血，导致血清cTnT持续性升高。cTnT在心肌中含量为10.8mg/g，半衰期为3.5d，在血清中半衰期为120min。当发生严重缺血性心肌损伤时，血清cTnT开始升高时间为3～6h，达峰值时间为10～24h，恢复正常时间为10～15d，故诊断窗口期较长。有研究资料表明发生轻微心肌损伤时，检测血清cTnT多有明显升高，而CK-MB活性仍处于正常范围内，提示监测血清cTnT对发现心肌微小损伤的敏感性高于CK-MB。cTnT与骨骼肌中的TnT几乎没有免疫交叉反应，而心肌中的CK-MB与骨骼肌中的CK-MB却有12%同源性，存在一定的交叉反应，也就是说血清CK-MB增高对判断心肌损伤可有假阳性，所以cTnT的特异性高于CK-MB。

　　（2）心肌肌钙蛋白I（cTnI）cTnI的研发和临床应用稍晚于cTnT。cTnI和cTnT一样都是cTn的一个亚单位，属抑制性蛋白，它有自己的独立基因编码。cTnI中约有40%氨基酸的排序与骨骼肌的sTnI不一致。因此，cTnI也是为心肌所特有，仅存在于心室肌和心房肌中，识别的特异性达100%。血清cTnI半衰期为2h左右，在心肌内存在方式与cTnT相似，约有3%～6%以游离形式存在于胞浆中，其余部分则以结合形式存在于肌原纤维上。正常人血清中cTnI含量很少，用不同检测方法测得的参考值上限也有差异，报告0.03～0.05μg/L不等。

　　（3）高敏心肌肌钙蛋白（high-sensitivitycardiactroponin，hs-cTn）近几年来，新的高敏感方法检测cTn的技术在临床上应用逐渐增多，但迄今为止国内外尚无十分明确的hs-cTn的定义和判断标准。hs-cTn的检测限是传统的cTn检测限的1/100～1/10，为更早诊断心肌损伤、探测心肌微小损害提供了可能。由于检测限大幅度降低，任何微小的分析干扰因素都可能导致最终检测结果的假阳性或假阴性。因此，在检测hs-cTn时，一定要有一个标准的操作流程，对检测试剂的方法进行必要的评估，注意样品采集和保存对检测结果的影响等。目前国内外检测hs-cTn的临床应用主要集中在成人急性冠状动脉综合征（ACS），而对其他心血管疾病（包括心肌炎、心肌病及各种原因引发的心肌损伤等）的应用研究开展甚少。

　　4.正在探索中的新标志物均为20世纪90年代后获得的一些研究成果，由于检测方法学等还存在一些问题，尚未广泛应用于临床。如肌球蛋白轻链和重链、糖原磷酸化酶-BB（GP-BB）、心肌型脂肪酸结合蛋白（fattyacidbindingprotein，FABP）、缺血修饰蛋白（IMA）等。

　　三、心肌损伤生化标志物检测结果的正确解读

　　在临床上任何一个化验检测结果其临床意义或诊断价值在很大程度上取决于该检测方法的敏感性和特异性。敏感性低时易出现假阴性，特异性低时有可能产生假阳性。因此对任何一个检测结果都需要进行正确的判读或解析。

　　解读化验结果时应结合患儿的病史、症状、体征以及心电图、心脏超声等检查所见进行综合考虑。CK同工酶、LDH同工酶有良好的组织特异性，可以明显提高心肌损伤诊断的准确性。临床医生应重视心肌酶同工酶的检测，但是对于“临床上可以淘汰心肌酶检测而代之以cTn检测”这种观点是否正确还有待于进一步研讨。

　　随着新的心肌损伤生化标志物研发成功并先后相继应用于临床，如何比较和选用这些项目。比如CK-MB质量和CK-MB活性检测，cTnT、cTnI与CK-MB检测等。从内科研究资料看，CK-MB质量在灵敏度和特异性方面均优于CK-MB活性检测。测定酶质量的免疫分析法是目前提倡的方法。也有学者主张检测CK-MB质量是测定CK-MB的首选方法。cTnT、cTnI对心肌损伤诊断的敏感度和特异度均高于CK-MB，诊断时间窗也长，cTn对心肌损伤具有很高的敏感性和特异性，已成为ACS的首选心肌损伤标志物。2007年美国临床生化学会关于ACS生化标志物的实践指南推荐cT为AMI的首选生物标志物。上述意见绝大多数都是针对ACS而言，对其他疾病尤其在儿科尚无相关的评价和建议。

　　在解析儿童心肌损伤生化标志物检测结果时还有一个实际问题，那就是目前国内儿科尚缺乏统一的参考值区间。另外，由于采用的检测方法及应用的试剂可能有所不同，结果参考值也会存在一定的差异。检验过程中的一些干扰因素可影响结果，质量控制差的实验室其化验结果因精密度不够而产生误差，必要时需进行复查。临床医生不能只根据一家医院单次化验结果就进行判读和诊断。

　　在儿科临床上有时会见到CK总活性在正常范围内而CK-MB却明显高于参考值，甚至CK-MB活性高于CK总活性的化验回报，实际上该结果并非反映患儿的真实情况，往往是由于实验误差造成的。因为从理论上讲不可能出现上述的化验结果。正如前述，CK-MB只占心肌CK的20%～30%，另70%～80%仍为CK-MM。当发生心肌损伤时，血中CK-MB升高的同时必然CK-MM会伴随升高，最终CK总活性也应升高。

　　小儿缺血性心肌损伤很少，除暴发型心肌炎、重度窒息、心脏呼吸骤停外，多数心肌损伤患儿病变较轻，所以心肌损伤标志物升高的程度远低于AMI。儿科医生应结合临床实际进一步探讨小儿心肌损伤生化标志物的临床意义和诊断价值。