1979年WHO提出急性急性心肌梗死診斷標準:①典型的持續的胸痛史,②典型的心電圖改變,包括ST段抬高和Q波出現,③心肌酶學的改變。并認為以上三項中的二項以上陽性可診斷為急性心肌梗死。
一個理想的心肌損傷標志物除了高敏感性和高特異性外,還應該具有以下特性:①主要或僅存在于心肌組織,在心肌中有較高的含量,在正常血液中不存在,可反映小范圍的損傷;②能檢測早期心肌損傷,且窗口期長;③能估計梗死范圍大小,判斷預后;④能評估溶栓效果。
一、歷史演變
1954年首先報告測定天門冬氨酸轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)有助診斷AMI,1952年首先從牛心肌提純乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LD),1955年用于診斷急性心肌梗死。1963年發現了肌酸激酶(creatine kinase,CK)在急性心肌梗死時快速升高,1966年發表了CK-MB在急性心肌梗死診斷中作用的報告,CK和LD的同工酶檢測提高了診斷的特異性。1979年WHO提出急性心肌梗死診斷標準,血清AST、LD、CK以及同功酶組成血清心肌酶譜,在60、70年代在診斷AMI中起過重要的作用。1985年出現應用單抗測定CK-MB質量 (CK-MB mass)方法, CK-MB mass成為測定CK-MB的首選方法。1989年診斷急性心肌梗死的心肌肌鈣蛋白T(Cardiac troponin T ,cTnT)試劑誕生,1992年cTnT首次用于不穩定性心絞痛,同時出現了心肌肌鈣蛋白I(Cardiac troponin I, cTnI)。1994年CK-MB亞單位開始用于臨床病人的早期分篩,1996年發表大樣本的cTnT和cTnI的臨床應用報告。近幾年內,國內外一致認為肌紅蛋白和CK-MB亞型是急性心肌梗死早期標志物,肌鈣蛋白是心肌損傷的確診標志物。
二、傳統的心肌酶譜
(一)天門冬氨酸轉氨酶
AST在AMI發生后6~12h升高,24~48h達峰值,持續到第5天或一周降低。由于AST不具備組織特異性,血清單純AST升高不能診斷心肌損傷。當今學術界已不主張AST用于急性心肌梗死診斷。
(二)乳酸脫氫酶(LD)及其同工酶
臨床檢測急性心肌梗死時LD和LD同工酶的應用原則:①限制LD應用,不作為常規檢查項目,對病人作個案處理,主要用于排除急性心肌梗死診斷;②在胸痛發作24h后測定LD同工酶,作為CK-MB補充;③ LD出現較遲,如果CK-MB或cTn已有陽性結果,AMI診斷明確,就沒有必要再檢測LD和LD同工酶。
(三)肌酸激酶(CK)及其同工酶
1.CK概述 CK是心肌中重要的能量調節酶。
CK是一種二聚體,由M和B兩個亞基組成,形成CK–MM、CK-MB和CK–BB同工酶。CK–BB存在于腦組織中,CK–MM和CK-MB存在各種肌肉組織中,不同肌肉同工酶的比例不同,骨骼肌中98%~99%是CK–MM,1%~2%是CK-MB;心肌內80%左右也是CK–MM,但CK-MB占心肌總CK的l5%~25%。各種CK同工酶還可根據電泳的不同的等電點分出若干亞型,如CK-MB可分為CK-MB1和CK-MB2。
2.CK的檢測方法 最常用的CK檢測法為生物化學法,。
檢測CK-MB的方法很多,新一代的方法是用單克隆抗體測量CK-MB的質量(mass),用二株抗CK-MB的單抗測定CK-MB蛋白量。
CK同工酶亞型不是臨床常規項目,但在研究室開展很廣。最近利用高壓電泳分離CK同工酶亞型,快速、敏感為較為常用。
3.臨床意義 既可以用于較早期診斷AMI,也可以用于估計梗死范圍大小或再梗死。CK和CK-MB在AMI發生后4~6h即可超過正常上限,24h達峰值,48~72h回復正常,CK半壽期10~12h。
CK作為急性心肌梗死標志物物有以下優點:①快速、經濟、有效,能準確診斷急性心肌梗死,是當今應用最廣的心肌損傷標志物。②其濃度和急性心肌梗死面積有一定的相關,可大致判斷梗死范圍。③能測定心肌再梗死。④能用于判斷再灌注。
其缺點是:①特異性較差,特別難以和骨骼肌疾病、損傷鑒別。②在急性心肌梗死發作6h以前和36h以后敏感度較低,只有CK-MB亞型可用于急性心肌梗死早期診斷。③對心肌微小損傷不敏感。
CK同工酶的特異性和敏感性高于總CK,目前臨床傾向用CK-MB替代CK作為心肌損傷的常規檢查項目。
三、心肌肌鈣蛋白
(一)總肌鈣蛋白
1.肌鈣蛋白(Tn)的特性 Tn復合體存在于各種骨骼肌胞漿的細絲中,由鈣介導調節肌肉收縮。平滑肌無肌鈣蛋白,由鈣調素調節平滑肌收縮。1973年將與鈣結合的部分稱肌鈣蛋白C(TnC),含抑制因子部分稱為肌鈣蛋白I(TnI),和原肌球蛋白結合部分稱為肌鈣蛋白T(TnT)。
2.肌鈣蛋白的作用機理
由于cTn窗口期長于LD,在診斷發現較遲的急性心肌梗死時可替代LD。和CK-MB比較,正常人血清中幾乎測不到cTn,因而它對急性心肌梗死有較高的分辨能力。CTn是心肌特有的,因而特異性高。在懷疑急性心肌梗死的病人,一般在入院,和入院后3h、6 h、9h各測一次cTn和肌紅蛋白。
(二)心肌肌鈣蛋白T 1. 心肌肌鈣蛋白T (cTnT)的檢測 近年發現應用cTnT對不穩定心絞痛病人監測可以發現一些輕度和小范圍心肌損傷。
2.cTnT的臨床意義
表11–1 不同采樣時間cTnI和CK-MB診斷MI敏感度
心臟標志物 | 發作后0~4h | 5~11h | 12~23h | 24~47h |
N=74 | N=123 | N=178 | N=108 | |
cTnI | 18.9% | 71.5% | 91.6% | 97.2% |
95%可信限 | 10.8%~29.7% | 62.7%~79.3% | 86.5%~95.2% | 92.1%~99.4% |
CK-MB | 37.5% | 83.8% | 92.7% | 89.7% |
95%可信限 | 26.4%~49.7% | 75.8%~89.9% | 87.8%~96.0% | 82.4%~94.8% |
在cTnT假陽性病人中,除了不穩定性心絞痛外,有可能有微小梗死灶、心肌炎病人。
cTnT還可用于評估溶栓療法的成功與否,觀察冠狀動脈是否復通。
cTnT還常用于判斷急性心肌梗死大小。
不穩定性心絞痛是冠心病的一種,其嚴重程度介乎普通心絞痛和急性心肌梗死之間,對于這種微小的心肌損傷,CK-MB常常不敏感,陽性率僅為8%,cTnT對不穩定性心絞痛陽性率達39%。
對于心肌炎診斷,cTnT是比CK-MB敏感得多的指標,但是cTnT陰性仍不能排除心肌炎的存在。
(三)心肌肌鈣蛋白I
1.cTnI的特性 恰當選擇氨基酸序列,就可以制備出特異的抗cTnI單抗,只識別來自心肌的TnI,可使識別特異性達100%。
2.cTnI的臨床意義 cTnI是一個十分敏感和特異的急性心肌梗死標志物。
和cTnT一樣,cTnI可用于溶栓后再灌注的判斷。
cTnI可敏感地測出小灶性可逆性心肌損傷存在。
3.心肌肌鈣蛋白的評價
(1)優點
1)由于心肌中肌鈣蛋白的含量遠多于CK,因而敏感度高于CK,不僅能檢測出急性心肌梗死病人,而且能檢測微小損傷,如不穩定性心絞痛、心肌炎。
2)在恰當選擇肌鈣蛋白特異的氨基酸序列作為抗原決定簇,篩選出的肌鈣蛋白抗體,其檢測特異性高于CK。
3)有較長的窗口期,cTnT長達7天,cTnI長達10天,甚至14天。有利于診斷遲到的急性心肌梗死和不穩定性心絞痛、心肌炎的一過性損傷。
4)雙峰的出現,易于判斷再灌注成功與否。
5)肌鈣蛋白血中濃度和心肌損傷范圍的較好的相關性,可用于判斷病情輕重,指導正確治療。胸痛發作6h后,血中心肌肌鈣蛋白濃度正常可排除急性心肌梗死。
(2)缺點
1)在損傷發作6h小時內,敏感度較低,對確定是否早期使用溶栓療法價值較小。
2)由于窗口期長,診斷近期發生的再梗死效果較差。
四、肌紅蛋白
從病理生理學角度講,心臟標志物出現早晚與分子大小和其細胞中存在部位有關。標志物分子量越小,越易透過細胞間隙至血液,細胞質內高濃度物質比核內或線粒體內物質及結構蛋白更早在血中出現。。
(一)生物化學特性
Mb分子量小,僅17.8kD,小于CK-MB(84kD)更小于乳酸脫氫酶(134kD),且位于細胞質內,故出現較早。到目前為止,它是AMI發生后最早的可測標志物。