赵强 肖强 李元民 郭军凤 康玲 李秀昌
泰山医学院附属医院,山东 泰安 271000
近年来急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)的发病率呈明显的上升趋势,已成为危害人民群众身体健康的突出性问题。ACS是由于冠脉粥样硬化斑块不稳定、应激后发生破裂、出血,随之形成血栓、堵塞血管所导致急性心肌缺血的一大类临床综合征,早期评估其病变程度及其预后有着重要的临床意义[1]。
ACS病理生理过程中相应的生化标志物可以分为两类:一是反映心肌损伤的最特异的标志物如肌钙蛋白(cardiac troponin,cTn),它们是用来检测ACS的传统指标;二是反映心室壁张力、左心功能的神经激素类标志物:脑利钠肽/N-末端脑钠肽前体(brain natriuretic peptide/N-terminal ProB-type natriuretic peptide, BNP/NT-proBNP),NT-proBNP是生成BNP过程中的副产物。既往它们多作为心力衰竭的诊断标志物,不过目前国内外多项研究提示BNP/NT-proBNP水平也可作为预测ACS患者发生急性心肌缺血事件的较好指标。
B N P 是由B N P 基因控制合成、心脏分泌的一种神经激素,人类BNP基因位于染色体lp36.2处,与上游的A N P 基因片段相连,B N P 的信使核糖核酸(mRNA)由900~1000个核苷酸组成,在不同种属间稍有不同。BNPcDNA全长为689bp,是一个开放阅读框架,可以编码134个氨基酸残基。人的BNP前体原(preproBNP)是134个氨基酸残基的多肽,其去掉含26个氨基酸的N端信号肽,就产生了BNP前体(proBNP)。当心室壁的张力增加或循环容量超负荷时,心室肌细胞的preproBNP基因快速转录大量mRNA,并迅速合成preproBNP,在细胞内加工后裂解为proBNP和1个信号肽,proBNP再进一步分解生成无生物活性的NT-proBNP和有生物活性的BNP[2]。
BNP分布于多个组织、器官中,但心脏中的含量最高,此外,脊髓、房间隔、主动脉、房室瓣、肺静脉与肝动脉壁内也含有少量BNP。心室的BNP储存尚不足心房的1/20,因此心室并不是储存BNP前体的主要部位,但是当心室壁张力增高时却能迅速刺激BNP基因的表达并分泌BNP入血。
一般情况下,人血浆中BNP的生物半衰期大约为22分钟,而NT-proBNP则大约为60~120分钟,且主要被肾脏清除,其受肾脏功能的影响比BNP大。循环中清除的BNP主要在肝脏、肾脏和肺脏内降解,另有少量研究发现BNP也可以通过如胆汁、尿液等进行非特异性排泄。
(1)对心血管系统的作用:松弛血管平滑肌,降低外周血管阻力;抑制血管平滑肌细胞增生、血栓形成以及心肌纤维化;
(2)对肾脏的作用:提高肾小球滤过率,增加尿量,但不影响钾的排泄;
(3)对神经激素的作用:抑制交感神经活性,被认为是肾素-血管紧张素-醛固酮系统的天然拮抗剂[3]。
1.3.1 心力衰竭
心力衰竭时,血浆BNP/NT-proBNP浓度水平可以随着心衰严重程度的增加而升高。BNP/NT-proBNP的水平能够有效预测心衰患者的预后,其既可用作心衰的诊断手段又可作为指导心衰治疗、评价预后的独立指标。BNP的血浆浓度较NT-proBNP稍低,BNP的生物半衰期是NTproBNP的大约1/15。正是由于在发生心衰时NT-proBNP较快的分泌、较高的血浆浓度及其较长的半衰期;而且血浆NT-proBNP测定所采用的ELISA法,相对方便简单、便于推广应用。因此NT-proBNP水平的测定诊断心衰的效能优于BNP[4]。
1.3.2 ACS
大量临床试验和研究说明血浆BNP浓度高低能够反映心肌缺血严重程度,而且需要特别注意的是,BNP由完整的心肌细胞才能够合成,提示BNP对心肌缺血的敏感性更高、释放的更早,可对尚未发生细胞坏死的心肌缺血损伤进行早期辅助诊断。如果胸痛患者ST段未见抬高而CK、CK-MB、cTn等心肌坏死标志物尚不在心肌坏死诊断窗口期,但是BNP水平却显著升高,这提示有可能出现心肌缺血坏死,需要更严密监测CK、CK-MB、cTn等心肌损伤标志物的变化。
1.3.3 BNP/NT-proBNP在ACS中的危险分层及预后价值
近年来有关BNP/NT-proBNP与ACS的危险分层和预后问题一直是研究的热点,目前普遍认为在CK、CKMB、cTn等传统心肌损伤标志物之外,血浆BNP/NTproBNP水平也可以对ACS患者进行危险分层、评估预后,并且其对ACS患者MACE的预测价值独立于高龄、高血压、糖尿病、心肾功能不全等诸多临床危险因素,其血浆水平升高是预后不良的标志,从而积极采取干预措施,使患者获得更好的预后。
cTn在心肌中含量丰富,是调节横纹肌收缩的一种重要蛋白,由肌钙蛋白I(TnI)、肌钙蛋白C(TnC)和肌钙蛋白T(TnT)3种亚基组成,每种亚基成分都有其独特的功能:肌原纤维ATP酶的抑制性亚单位TnI,其分子量是24000,可以抑制调节肌动蛋白-肌凝蛋白互动的ATP酶活性,从而抑制肌球蛋白与肌动蛋白结合,阻止肌肉收缩,松弛骨骼肌或心肌;TnC,可与钙离子结合并活化ATP酶,引起肌肉肌球蛋白收缩,调节收缩过程;TnT将TnC和TnI连接到肌动蛋白和原肌蛋白上,从而在肌纤维收缩和舒张过程中发挥中介作用[5]。由于cTnI为心肌所特有的,骨骼肌损伤或其他疾病都不会出现cTnI的增高现象,因此目前cTnI被认为是最具心脏特异性的心肌损伤指标[6]。
心肌细胞内cTn以两种形式存在:一种为游离型存在于胞浆中,另一种为和其它蛋白结合的结合型。游离cTnI占3%,其余97%主要以cTnI-cTnC结合型的形式存在;游离cTnT占5%,其余为结合型[7]。心肌细胞受到损伤后游离型cTn首先释放入血,随后结合型cTn也发生解离进入血液循环,因而cTn在心肌损伤时的释放曲线就表现为双峰特点[8]。
自1987年cTn作为AMI的诊断标志物被Cummins等首次引入临床以来,目前已被广泛应用于心肌缺血坏死的临床诊断[9]。现在指南中强调所有出现胸痛症状的患者均应进行心肌坏死标记物检测予以鉴别诊断,而在多种心肌坏死标记物中,指南更明确肯定了cTn的首选地位[10]。
cTn主要存在于心房肌和心室肌中,当因缺血、损伤等原因心肌细胞发生变性坏死时,cTn可通过细胞膜释放进入血液,它用于心肌细胞损伤的检测的具体特点为[11]:
(1)敏感性、特异性高,对急性微小心肌损伤也可检测阳性;
(2)方便简单,可进行床旁检测。
不过受其特定的组织释放特性影响,cTn存在其自身的缺陷:任何原因(如高血压、左室肥厚、充血性心力衰竭等)引起的心肌损伤,都可造成cTn的升高,从而干扰对ACS的诊断;cTn在血中存留时间较长,对于溶栓再通的诊断价值有限[12]。
目前,cTn被认为是对ACS患者进行危险分层时首选的心脏标记物,此外所有疑诊ACS的患者均应测定cTn,并整体评估其症状、体格检查、心电图改变及心脏标记物cTn的检测结果,这对于ACS的诊断及鉴别诊断、判断病情轻重及心肌梗死面积大小、预测MACE风险和预后等方面有着极大的重要性。此外,对于PCI术后的ACS患者进行cTn检查,以明确是否存在介入治疗所导致的相关并发症以及在判别预后、危险分层等方面也有较大的价值。
目前cTn与BNP/NT-proBNP被认为各自都可单独作为诊断心肌缺血、进行ACS危险分层评估、预测ACS患者近期心脏不良事件的有力参考指标,对于所有ACS患者均可作为有效、独立的预测因子在ACS近期危险分层中发挥重要作用,但是cTn与BNP/NT-proBNP的联合检测对ACS患者危险性的判断及其预后的评估有着更加重要的参考价值。
在ACS中,cTn与BNP/NT-proBNP产生的病理生理过程不同,这为联合检测此两种标志物进行诊断和评价预后提供了依据:心肌坏死标志物cTn为心肌细胞坏死后释放,特异性较高,能够较好地反映心肌损伤,与心肌梗死面积呈正相关;神经激素活性标志物BNP/NT-proBNP为完整心肌细胞所分泌,该指标水平随着ACS患者病变冠脉血管数目的增加而增高,随着冠脉狭窄程度升高而增高,可作为预测急性心肌缺血程度的指标之一与cTn相互补。虽然BNP/NT-proBNP在心肌缺血的诊断治疗上并不像cTn那样之间存在极高的特异性,但是BNP/NT-proBNP可以对于ACS患者在整体风险评估中有所帮助,并可为临床决策提供相关信息。cTn与BNP/NT-proBNP两者的联合检测可显著提高诊断敏感性及特异性,并提供全面准确的危险分层信息,对预测不良心脏事件具有较大的临床应用价值。
cTn和BNP/NT-proBNP两种生化标记物在ACS诊断和危险分层方面均有各自的作用,根据ACS的不同病理机制,两种心脏生化标志物联合检测,有助于了解ACS患者病理、生理的个体化情况,为患者的诊断、治疗及预后评估提供更加可靠的依据,减少误诊、漏诊率,同时筛选出高危患者予以密切的观察、制定长期有效合理的治疗方案,从而最大限度减少ACS患者的并发症发生率及其致残率、死亡率,对患者的预后提供更大的帮助。
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