心肌损伤标志物发展历程

心肌损伤标志物发展历程 作者：佚名    文章来源：互联网    点击数： 1666    更新时间：2009-8-10        临床观察发现，有些急性心梗没有临床症状，而且单一心电图敏感性较差，即便连续观察，阳性率至多达70%-80%。这就是说，有20%-30%必须依靠心肌酶诊断。即便是心电图阳性的病例，也需要心肌酶的配合来提高诊断的可靠性，观察疾病的演变、疗效和预后。因为心肌损伤生化标志物能更准确地提供病情和预后信息。 心梗 心梗是心肌梗塞的简称。 心肌梗塞是指在冠状动脉病变的基础上，冠状动脉的血流中断，使相应的心肌出现严重而持久地急性缺血，最终导致心肌的缺血性坏死。 过去20多年，我国一直沿用世界卫生组织对心肌梗死所下的定义：典型症状(胸部不适)、血清心肌酶增高和典型心电图变化中两者或三者的结合。2000年9月，欧洲心脏病杂志和美国心脏病学院杂志同时发表了修订后的由欧洲心脏病学会有关专家批准的心肌梗死再定义的： 具有下列任何条件之一可诊断急性演变中或新近心肌梗死：一、心肌坏死生化标志的典型升高和逐渐下降(指肌钙蛋白T或I)或较快增高和下降(指肌酸激酶MB同工酶)至少伴下列情况之一者——心肌缺血症状，心电图出现病理性Q波，心电图示心肌缺血(ST段抬高或压低)，冠状动脉介入术(例如冠状动脉成形术)。二、急性心肌梗死的病理变化。具有下列任何条件之一可诊断已形成的心肌梗死：1.系列心电图出现新病理性Q波。2.已愈合或愈合中心肌梗死的病理变化。 心肌梗死再定义与以前心肌梗死定义的不同在于：再定义强调了生化标志，把心肌坏死时血生化的变化指标(主要指肌钙蛋白T或I，肌酸激酶MB同工酶质量测定)提到很高的地位，这样就使许多微型(局灶性、显微镜性)、小型(小于10%的左心室肌)等心肌梗死的诊断成为可能;及时发现经皮冠状动脉干预术后出现的心肌梗死及反映预后;及时发现外科手术导致的心肌梗死及并发症，并对预后做出判断。 传统心肌酶谱 心梗三项——新的心肌损伤标志物 2001年9月17日发表在美国心脏病杂志上的一项研究表明，对于一名急诊就诊的胸痛患者，通过评估心脏肌钙蛋白(cTn)、肌酐激酶-MB(CK-MB)和肌红蛋白（Myo）水平可在90分钟内确诊病人是否发生心梗。 在目前所有的心肌标志物中，cTn检测的敏感性和特异性是最高的，CK-MB、CK和Myo等标志物特异性相对较差，但Myo具有高的阴性预测值，而CK-MB作为传统的心肌标志物还有它的应用价值，特别是ACS的预后和介入治疗等方面又有新的应用。因此，专家建议同时快速检测cTn和CK-MB和Myo来确诊ACS（冠心病急性冠脉综合征）。 值得注意的是，肌红蛋白的心脏特异性不高。肾功能障碍、骨骼肌损伤、外伤或其它疾病均可能引起肌红蛋白异常增高。尽管肌红蛋白诊断特异性不高，但由于灵敏度高，检测阴性结果对于早期除外ACS诊断具有重要的价值。而心肌肌钙蛋白（cardiac troponin，cTn）（包括cTn I和cTn T）是目前诊断心肌损伤或坏死特异性最强和灵敏性较高的生物标志物，在ACS的危险分层中也有重要的临床意义。在心肌细胞膜完整状态下，cTnI、cTnT不能透过细胞膜进入血循环，故健康人血内不含或含极低量的cTnI和cTnT，当心肌缺血缺氧，发生变性坏死，细胞膜破损时，cTnI、cTnT弥散进入细胞间质，较早地出现在外周血中。心肌肌钙蛋白在发病后出现较早（3-12小时），持续时间长（4-10天），而且对心肌损伤的敏感性和特异性都较高，是目前诊断AMI最好的确定标志物。1994-1995年cTnT、cTnI分别被美国FDA批准用于临床AMI诊断。cTnT和cTnI均作为心肌损伤时释放的结构蛋白，在临床应用时各具特点。 欧洲心脏病学会(ESC)、美国心脏病学学会(ACC)以及美国心脏学会(AHA)发表了意见一致的文件，对检测MI（心肌梗死）的生化标志物的应用作出建议。用于有缺血症状(如急性、进展性或新近的心肌梗死)的急性冠状动脉综合症(ASC)患者分级的重新定义的是由依据血清(浆)心肌肌钙蛋白(I或T)浓度的升高而定的。而在不稳定心绞痛和ST段未升高的MI患者的治疗中，新的ACC/AHA导则认为在有缺血症状的ASC患者中，心肌肌钙蛋白值升高可确立ST段未升高的心肌梗死的诊断，而心肌肌钙蛋白值正常则可确立不稳定心绞痛的诊断。 CK-MB 1.绪言 CK是最常用的诊断急性心肌梗塞的指标。血清CK水平提高的灵敏度是很好的；心肌梗塞后CK随时间呈动态变化。在心肌梗塞发生后的24小时内，如果血清CK水平没有发生明显升高然后又降低的变化，心肌梗塞将不会再发生。CK有三种同工酶：CK-MM(骨骼肌)、CK-BB(脑)、CK-MB(心肌)。 CK-MB上要存在于心肌细胞中，其它组织含量极底，所以用CK-MB诊断心肌疾病特异性和灵敏度都好。 2.CK-MB的组织分布 名称    　 分布的主要器官和组织 CK      骨骼肌〉 　心肌〉　脑，消化道〉　肺，肾〉　肝，脾 CK-MB     　++     +++   　 十    　一   　一 CK-MM     　+++     十   　 一     　一  　 一 CK-BB     　一     一   　 ++    　 +   　 一 3.CK-MB释放的特点 发生急性心梗时，肌酸激酶的同工酶(CK-MB)释放出来进入到血流之中。CK-MB的水平在2-4小时开始增高，在12个小时内达到高峰浓度，可高达正常上限10-12倍(8-24h)，在48-72小时内恢复至正常水平。长久以来CK-MB的连续测定已经被认为确诊急性心梗的“金标准”。 4.CK-MB的诊断价值 4.1 早期诊断心肌梗死 4.2 有助于非Q波急性心肌梗死的诊断 据统计淮Q波急性心肌梗死发病率平均在21％左右。在冠心病监护病房中有“急性胸痛”的病人中，有6％的病人CK总活力正常，但CK-MB升高，可能与微小梗塞有关。 4.3诊断梗塞延展或再梗死 临床上梗塞延展的发生率较高，平均约23％左右，心电图的改变常常是非特异性的。如果心肌酶谱持续升高，特别是CK—MB升高持续在72h以上，或心梗后48h升高的CK—MB下降后再次升高，即可诊断梗死延展或再梗死。故有人建议每天连续监测CK—MB来识别梗死的延展。 4.4围手术期和围产期心肌损伤的诊断 手术引起总CK的增高主要是CK—MM，如果血中CK—MB含量超过总CK的5％，就应考虑心肌受到损害。围产期妇女血中除CK—MM增高外可有CK—BB增高，如果要确定有无心肌的损伤，最好采用直接对CK—MB的单克隆抗体来测定CK—MB。 4.5判断心肌再灌注，其具体标准和建议详见下表 心肌酶 CK 建议标准 敏感性 特异性 CK-MM 达峰值时间〈4h 10% 82% 达峰值时间〈16h 39% 81% CK-MB 下降率 〉3.1%/h 87% 74-97% 60min内CK-MM3%/CK-MM1 >0.35 60% 100% CK-MM3升高率>0.18%/min 92% 100%   1h升高>0.04 92% 20% 下壁心梗90min后增加2.2倍 77% 100% 前壁心梗90min 后增加2.5倍 92% 100%         4．6临护急性和慢性心肌损害或药物对心肌的损害 在病毒性心肌炎和局灶性心肌炎时，血中CK—MB升高，某些药物使部分病人心脏毒性损害，导致血清中CK—MB升高，但其升高幅度低于心肌梗死的值，对诊断和预后有参考价值。 4.7 血清CK-MB增高的非急性心肌梗塞 a． 从骨骼肌中释放：外伤，手术，大面积烧伤，各种原因引起的肌炎或肌病，剧烈运 动。 b． 慢性肾功能衰竭，中毒等。 c． 肿瘤组织产生甲状腺癌，前列腺癌。 d． 甲状腺功能下降。 心肌肌钙蛋白 1.绪言 1994-1995年cTnT、cTnI分别被美国FDA批准用于临床AMI诊断。cTnT和cTnI均作为心肌损伤时释放的结构蛋白，在临床应用时各具特点，下面以cTnI为例说明。 心肌肌钙蛋白I(Cardiac Troponin I，cTnl)作为心肌损伤标志物，在临床上已应用了多年。由于其高度的心肌特异性，对于心肌损伤的高度敏感性及较长的诊断窗口期，cTnI已被国外临床医生及检验人员广泛接受，正逐渐取代CK—MB，成为判断心肌损伤，特别是诊断急性心梗的“金标准”。 正常人血中心肌肌钙蛋白很难检测到，心肌肌钙蛋白一般在心肌损伤后4-8小时在外周血中逐渐增高，最高值在12-24小时出现。在心肌损伤后7-10天外周血中仍可探测到增高的心肌肌钙蛋白。急性心梗病人的血中cTnI浓度可高达100-300ng／ml。 CTnI作为重要的心肌损伤标志物，可用于诊断： (1)心肌缺血性损伤 A、 急性心肌梗死 B、 不稳定心绞痛 C、 急性冠脉综合症预后预测 (2)心肌非缺血性损害及心脏外伤或手术损害 (3)鉴别诊断骨骼肌损伤 2.心肌肌钙蛋白I的结构和功能 肌钙蛋白复合体是由3个亚基组成，在骨骼肌及心肌肌肉收缩活动中起重要的调节作用。组成肌钙蛋白的3个亚基分别是肌钙蛋白T、肌钙蛋白I及肌钙蛋白C。肌钙蛋白T是原肌球蛋白结合亚基，主要调节肌钙蛋白复合体与细肌丝间的相互作用。肌钙蛋白I足肌原纤维AFP酶的抑制性亚单位。肌钙蛋白C足钙离子结合部位，主要调节钙离子依赖型的肌肉收缩。 肌钙蛋白T(TnT)及肌钙蛋白C(TnC)均具有心肌异构体及骨骼肌异构体两种形式。Tnl只有一种心肌异构体，而TnT至少有4种心肌异构体。TnC无心肌特异性异构体。其中心肌肌钙蛋白I(cTnl)为基因长约6．2Kb，可以编码205个氨基酸，分子量为23．9KD的蛋白质。ctnI非常特异地仅在心肌中表达，在肌肉及其他组织中从没有发现cTnI表达的例子。 3.心肌肌钙蛋白的释放特点 在心肌内cTnI的含量大约为5mg／g湿重组织，cTnT含量约为10．8mg／g湿重组织。心肌肌钙蛋白主要结合于心肌肌纤维中，少量的在胞浆中以游离形式存在。正常人血中几乎探测不到cTnI，心肌细胞损伤时，cTnI即开始释放，以游离或复合物形式进入血液循环，游离的cTnI，cTnI首先释放于血中，随后由于蛋白逐渐降解使结合在肌纤维中的cTnI-cTnC，cTnI-cTnT-Tnc释放形成峰值。游离于血中的cTnI单体是非常不稳定的。而cTnI-cTnC二聚体及cTnI-cTnC-cTnT三聚体稳定性要强的多。心梗发生后，释放在血液中的肌钙蛋白升高持续时间比肌红蛋白和CK-MB长，这个过程一般是7-10天。 4.心肌肌钙蛋白诊断心肌损伤的最佳指标 在心肌肌钙蛋白得到广泛研究之前，早期心肌损伤的生化标志物主要限于肌红蛋白和CK-MB。其中CK-MB曾一度被认为是诊断心肌损伤特别是心肌梗死的“金标准”而广泛应用多年。然而不仅CK-MB血中存在的时间较短(1-4天)。而且CK-MB在骨骼肌及大脑中也有表达，当骨骼肌及大脑损伤，特别是慢性骨骼肌损伤及肌肉剧烈运动后，CK-MB都会有显著升高。90年代以来，对肌钙蛋白的大量临床研究表明，肌钙蛋白具有心肌损伤的高度的特异性和敏感性。 随着蛋白标志物肌钙蛋白的研究进展，WHO对急性心梗诊断标准已有了许多修改。美国临床化学学会(NACB)及国际临床化学及检测医学联合会(1FCC)建议：心肌肌钙蛋白是检测心肌损伤的新的标志物；不稳定心绞痛病人即使只有轻度的心肌肌钙蛋白升高也应给予治疗，从而把心肌损伤的危险降到最低。中国检验学会推荐由心肌肌钙蛋白逐步取代CK-MB成为检出心肌损伤的新标准。 欧洲心脏病协会(ESC)、美国心脏病协会(ACC)、及美国心脏协会(AHA)、澳大利亚一新西兰心脏病学会(CSANZ)发表了一致的文件。他们建议心肌肌钙蛋白可作为确定性标志物用于心肌梗塞的诊断，危险程度的分级以及病人预后的预测，从而帮助临床医生制定及调整治疗。 心肌肌钙蛋白由于在敏感性及特异性方面优于其他标志物如总CK、CK-MB、LDH、AST，用释放到血液的cTnI作为心肌损伤时首选生化标志物更为合适。同时可应用肌钙蛋白预测急性冠脉综合症病人的危险层次。在估测心肌损伤时，下面几种标志物就不再用，其中包括CK、谷草转氨酶、乳酸脱氢酶及其异构体。由于广泛的组织分布，上述标志物缺乏组织特异性。 5.心血管疾病与cTnI 心脑血管病现已成为我国人口死亡的主要原因，名列第一位，占人口死亡率的40％，其中心肌梗死病人占了心血管病人的大部分。急性心肌梗死病人约2／3在被送到医院之前已经死亡，因此，缩短起病至住院间的一段时间，并在这期间进行有效的诊断和积极的治疗，对挽救这部分病人的生命有重要意义。心血管疾病特别足由心梗引起的缺血性心肌损伤的发病率逐年增加，应用cTnI诊断缺血性心肌损伤，因为能早期作出明确诊断，一方面能减少病人的住院时间，另一方面，早诊断，早治疗将降低病人的死亡率。 5．1． 心肌梗死及其诊断 5．1．1 心肌梗死 心肌梗死(Myocardial lnfarction，M1)是冠状动脉闭塞，血流中断，部分心肌因严重的持续性缺血而发生局部坏死。临床上典型的症状是剧烈而持久的胸骨后疼痛，伴有发热，C-反应蛋白升高，心肌损伤性蛋白升高及进行性心电图变化。可发生心律失常、休克及心功能衰竭而导致死亡。 5．1．2 心肌梗死的原因 心梗常见的原因是由于供应心肌的冠状动脉内长有粥样化硬块，硬块的破裂、脱落导致血管狭窄，以致闭塞，使之供血的那部分心肌组织细胞缺血而坏死。但在血管的完全闭塞到心肌组织的不可逆坏死有一段时间间隔，如可争取时间，重新开通闭塞的血管，就可使心肌不坏死，或将坏死的心肌面积限制在最小范围内。从而有效地降低死亡率。延误诊断，未及时治疗，死亡风险极大。 5．1．3 应用cTnl对心梗进行正确诊断 传统的诊断主要是根据典型的临床表现，特征性心电图改变及实验室酶学检查。但相当一部分心梗病人临床表现不明显，早期心电图无明显改变。 在这种情况下，心肌损伤特异性标志物的应用对心梗的早期确诊就起到了关键作用。 CTnI的心脏特异性，及其在心脏受损后的快速及长时期的升高反应，决定了cTnI是一种诊断心肌损伤性疾病，特别是诊断心肌梗死的最佳指标。 5．1．3．1 检测cTnI的取样时间 非常重要的是要确定至少在病人人院时采取血样一次。当病人发作症状明显时，应在病人发病后2-4小时取一次血样。如病人发病不明显，就应该在病人人院时、入院后2-6小时各取样一次，并在入院后12至24小时选择检测一次。根据CTnI的数值变化，判断病人是否为心梗，是心梗时确定梗塞的程度及治疗方案。 对需要快速诊断的患者，可结合使用早期心肌标志物(CK-MB或肌红蛋白)对患者进行检测和诊断。 5．1．3．2 综合其他信息进行诊断 cTnI检测得出的结果与其他测定方法及病人症状相符，即可认为病人患有心肌梗死。 对怀疑患有心梗的病人，应取病人不同时间段的样品做系列检测。如果cTnI仍为阴性且与其它检测方法的结果不同时，则有必要在1小时后重新测定一次。如果结果仍然为阴性，并且所用样品在取样时病人已经发病6小时以上，那么病人不像患有心梗。 5、2不稳定性心绞痛 近年来的一些临床研究报告指出，cTnI血液浓度的监测能为微小心肌损伤（Minor myocardial damage，MMD）提供最敏感和最特异的诊断指标。不稳定性心绞痛(Unstable angina，UA)足一组介于稳定性心绞痛和急性心肌梗死之间的急性冠状动脉缺血综合症。粥样化硬块破裂诱发非闭塞性血栓形成是其主要的发病机制，而病变血管的痉挛性收缩也起着重要的作用。这些病理机制若引起病变血管的一过性堵塞，或血栓性物质造成冠状动脉小分支的栓塞，就可能引起心肌细胞的缺血性损伤，并可能与不稳定性心绞痛患者的不良预后有关。因此，对于肌钙蛋白检测阳性，而其他指标不支持心梗诊断的不稳定性心绞痛病人，应进行积极的治疗。 5、3急性冠脉综合症预后预测 急性冠脉综合征(Acute Coronary Syndromes，ACS)是动脉粥样硬化斑块脱落，血小板聚集，形成血栓，导致心肌缺血和心肌坏死等临床病理生理改变引起的—系列临床症状，它包括了不稳定性心绞痛和急性心梗等各种因冠脉狭窄、阻塞引起心肌缺血以至梗死的综合症状。 CTnI不仅有助于早期诊断ACS，而且对其预后估计和危险分级也有一定帮助。CTnI对是否在近期有心肌梗死发生的风险估计优于CK-MB。同时cTnI检测对CK-MB正常的患者是否可能发生并发症具有预测价值。Fleming等认为cTnI正常的患者ACS事件的发生率较低，无需进一步做运动试验心电图检查。 6.cTnI在临床上的其他应用 对于心肌损伤的类型，仅凭单纯的cTnI血浓度增高是不能确定的。根据临床的大量病例观察，肌钙蛋白升高主要反映了不可逆性心肌损伤。除了缺血性损伤，非缺血性心肌损伤，如心衰、心内介入性手术、心肌毒素导致的心肌细胞受损，以及各种感染引起的心肌炎症等等都可以引起血cTnI的增高。 6．1 心肌非缺血损害 6．1．1 心内膜下损伤 心脏压力增大导致的心内膜下损伤，如充血性心衰，高血压所至的左心室肥大或者代偿性心动过速，血液动力学改变(如休克病人)及肺栓塞引起的右心室损伤。均可在血液中检测到cTnI的升高。 6．1．2 急性心衰 临床研究观察到急性心衰患者血液中的cTnI可有不同程度的升高，提示cTnI 可作为急性心衰患者心肌损害的敏感的生化指标，有证据支持cTnI足一个可靠的反映急性心力衰竭严重程度的特异指标。 6．1．3 药物毒性致心肌损伤 cTnI指标可用于观察某些药物的药理作用与心脏的关系，了解药物是否改善或者加剧心肌缺血，是否导致了心肌损伤。外来心肌毒素如阿霉素，5-氟尿嘧啶或危重病人的应急反应产生的心肌内毒素(如脓毒败血症病人)，都可直接或间接引起心肌损伤，导致心肌肌钙蛋白升高。 6．1．4 窒息新生儿心肌损伤判断 新生儿窒息常是新生儿死亡的主要原因之一，因窒息缺氧导致心肌损伤已日益受到重视。1997年美Hirsch等通过免疫法检测儿童血清cTnI，证实了儿童心肌损伤时应用cTnI检测的潜在价值。窒息并发心力衰竭新生儿通过血清cTnI浓度测定，可以为其预后提供一定的参考检察院价值。 6、1、5再灌通和非灌通心肌损伤 静脉注入溶栓药物是近年来常用的急性心肌梗死治疗方法，在治疗后判断是否出现冠脉血管再灌通也成为临床医生最关注的问题之一。AMI时血清cTnI释放与CK-MB一样受血管再通的影响。说明cTnI同样可被用于监测再灌注疗法的效果。进一步研究发现，血清cTnI峰值时间改变ATM溶栓再通疗效的判定具有与CK-MB可比的判定价值。梗塞开通后，血流进入病变部位，将游离的cTnT或cTnI 冲洗入血液而出现第一个峰；此后可观察到第二个较小的峰。检测cTnI可以对这类溶栓药物的作用进行判断。 6、1、6甲状腺机能减退病人心肌损伤 甲状腺机能减退导致了胆固醇上升，使病人易患冠状动脉疾病及急性心肌梗死。同时，甲状腺机能减退病人常有抽筋、肌痛等骨骼肌损伤症状。从而导致这种病人的血清CK、CK-MB都有不同程度的增高。因此，只有cTnI可作为判断甲状腺机能减退病人心肌损伤的较好的标志物。 6、1、7心肌炎 对心肌炎的诊断与CK-MB活性相比，患心肌炎时，因cTnI相对较高的血清检测值和较长的升高时间，使cTnI具有较高的检测敏感性。短暂性心肌炎症也可引起心肌损伤，而病人无自发症状。例如，肌钙蛋白升高可由心肌病毒感染引起，通常认为心肌病毒感染的病人只有一少部分会发展为明显的心肌炎。最近的研究表明，心肌炎发病率超过了人们预料的水平。其确诊可由敏感技术的结合来达到，如免疫组化法来确定异常淋巴细胞聚集，再结合病毒感染引起的肌钙蛋白升高。血清cTnI可作为急性心肌炎的诊断标志物。 6、2心脏外伤或手术 6、2、1心脏机械损伤 对于可能存在心脏机械损伤的病人如心脏起搏器植入、心脏电除颤及内窥镜检查等等。都可以通过检测cTnI的水平来确定是否存在心肌损伤。 6、2、2手术损伤评估 术后心梗是术后常见的死亡原因，死亡率高达36~70％，然而诊断却很困难，因为手术病人常处于麻醉和镇静状态，不能主动提示心梗症状。Adams等人利用cTnI判断血管和脊柱外科手术中的心梗，认为手术病人，心脏标志物如肌钙蛋白的升高预示着心肌损伤的存在。标志物水平越高，损伤程度越大，损伤过程越不可逆。冠状动脉搭桥后心梗的诊断在心脏手术中有重要作用。肌钙蛋白是围手术期心梗的敏感和特异的标志物，能够鉴别出没有达到常规围手术期心梗判断标准的微小围手术期心肌损伤。 6、3利用cTnI鉴别诊断骨骼肌损伤 心肌和骨骼肌细胞关系密切。在胚胎期，这两种肌肉的基因表达有许多相同之处，但在最终分化时表达不同。因此骨骼肌损伤病人中的心肌损伤标志物检测的特异性令人关注。CTnI可作为骨骼肌损伤病人做心肌损伤诊断时较好的标志物。 肌红蛋白 1.绪言 肌红蛋白(Mb或Myo)是存在于心肌和骨骼肌胞浆中的亚铁血红素蛋白，不存在于平滑肌中，约占肌肉总量的0．1％-0．2％。主要存在于骨骼肌和心肌组织的肌细胞浆中。主要生理功能足在肌肉组织中贮存氧，在肌肉运动需要能量时是供养给能的生成系统。肌红蛋白无心肌特异性，但其心肌和骨骼肌中含量丰富，AMI时能迅速释放入血，具有高度的敏感性。 肌红蛋白在AMI发病后1-4小时就可在血中检测到增高，6-7小时达到峰值，是目前代表心肌损伤早期诊断较好的生化标志物， 肌红蛋白的阴性有助于排除AMI的诊断，但其特异性较差。 2.肌红蛋白的结构和功能 肌红蛋白是肌肉中氧的载体，它是一个含153氨基酸残基的单体蛋白。肌红蛋白的：级结构含8个螺旋。分子中R基的位置也己确定，大部分疏水基部位于分：厂的内部，而亲水基团则位于分子表面，这一情况说明疏水交互作用在多肽链的折叠中起着重要作用，是折叠的驱动力。肌红蛋白的分子极为紧密，其内部仅能容纳4个水分子。一个紧密的疏水核心是球状蛋白的典型特征。肌红蛋白的这种紧密结构使短程力得以充分发挥作用。肌红蛋白含有4个脯氨酸残基，它的刚性侧链使其难溶于 螺旋内部而部位于转折中。肌红蛋白的辅基为血红素，它位于蛋白质部分的隙缝中。血红素为卟啉化合物，其中心的铁一方面与分子平面一侧组氨酸咪唑基中的N-3络合，在另一侧则可与氧络合，从而起着贮氧和输氧功能。这一结构上的安排对肌红蛋白是重要的。由于隙缝位于分子表面而便于氧的接近，但隙缝亦提供了一个氧发挥功能的疏水环境，闪为在水中Fe2+会迅速氧化成Fe3+而堆以，而难以与氧可逆结合。 3.肌红蛋白的释放特点 肌红蛋白是从受损的心肌细胞中释放出来的，在发病后的的AMl 1-2小时即可升高，井在6小时达到峰值，是最早达到峰值的血清学指标。由于广泛存在骨骼肌等组织中，肌肉和肌肉损伤都将影向其特异性，而且升高时间短(24小时以内)，无法单独用于AMI的诊断，这样肌红蛋白诊断AMI的灵敏度虽然很高，但特异性较差。 Mb存在于骨骼肌和心肌，这些类型肌肉的任何损害，导致它释放到血液中，在和AMI无关的情况下，如骨骼肌和神经肌肉病、肾衰竭、肌肉注射，剧烈的锻练，几种毒素和药物摄入后，血清Mb水平呈假性升高。Mb测定的新策略可以解释这种限制。这些策略包括：(1)联合测定Mb和一种骨骼肌特异的标志物(碳酸酐酶Ⅲ，CAⅢ)，计算Mb／CAⅢ比率，在骨骼肌损伤的病人血清中比率是恒定的，因两种蛋白质均释放，AMI病人这种比率则增加，可较大地提高诊断准确度，(2)联合检测血清Mb和一种心肌特异的标志物(肌钙蛋白I，cTnl)，可得到最高的诊断效率：(3)在急诊科可辅助鉴别AMI病人，在有急性症状的病人中，4h内Mb水平不升高，AMI的可能性是极低的。 4.心肌红蛋白是心肌损伤的早期诊断指标 临床资料表明，在发生AMI时，胸痛2小时Mgb的敏感性为100％，而此时cTnI、CK-MB等均在60％左右；4小时时敏感性分别为100％(Mgb)、92．3％(CK-MB)、76．9％(cTnl)，特异性分别为46％(Mgb)、78％(CK-MB)、100％(cTnl)，由此可见，肌红蛋白是AMI早期诊断较好的生化标志物。 5.肌红蛋白的临床应用特点 心肌轻度受损时即从心肌细胞直接进入血液循环，这是因为Mb分子小，不通过淋巴结就可直接快速进入周围血液。所以AMI发作2h后的血清Mb即开始升高，4-6h达高峰。 临床应用的特点表现在如下方面： 1．Mb是AMI的早期指标，敏感性较高，升高时间早。发病后1-2h Mb浓度迅速增加。早于CK-MB和肌钙蛋白。有急性症状的病人，如果4h内Mb水平不升高，AMI的可能性是极低的。 2．AMI确诊后Mb可作为预测发生再梗塞的指标。Mb半衰期为5-6h，在发病后的第一天内即可返回到基线浓度。当有再梗塞时Mb则又迅速上升，形成“多峰”现象，这种状况反映了心肌缺血和冠脉再梗塞以及得到再灌注的一种指标。 3．Mb和CTnI联合检测 Mb和CTnI (肌钙蛋白1)联合检测可以得到最高的诊断效率。 胸痛发作4h内首先应测Mb，7h后得到的血液标本应同时测Mb和CTnI。所有阳性结果都可确认AMI，而所有阴性结果基本上都可以排除心肌损伤。当检测结果不一致时，需联合检测至胸痛发作后9h，此时生化标志物在理论上都已达到了最大敏感性。胸痛发作已超过12h，一般情况检测Mb就没有多大必要，除非已确诊AMI后防止或疑似再梗塞时。 4．检测的局限性主要是特异性差。 由于Mb存在于骨骼肌和心肌，这些肌肉的任何损伤，如骨骼肌和神经肌肉 病、肾衰，剧烈活动Mb都可以升高。 6.早期心肌缺血肌红蛋白的变化及机制 Mb是均匀分布于心肌细胞的一种胞浆蛋白，巳应用于早期心肌缺血的研究。Kent将犬冠脉左前降支结扎30分钟造成左心前壁急性梗死，随后用荧光素标记的Mb抗体进行检测，结果在梗死区观察到Mb的脱失。Nomoto等通过结扎大鼠冠脉左主干，刚PAP法及图像仪检查心肌不同缺血时间的心肌梗死组织切片，发现缺血30分钟在左室壁心内膜下出现条状的Mb缺失，与非缺染区分界清楚，随着缺血时间的延长，缺染区逐渐向前、后、侧壁及右室壁扩展，3小时左心室壁各层心肌均见Mb脱失，此时脱失范围最大。缺血心肌Mb脱失由心内膜向心外膜扩展，呈“波浪式推进现象”。在国内，姚季生等和官大威等也做了类似研究，认为抗Mb免疫组化法对早期心肌缺血的病理诊断可靠，具有应用价值。本研究5例心肌梗死案例中均可见不同程度的Mb缺染，进—步证实了前述学者们的观点。 心肌梗死时Mb的脱失与细胞膜通透性改变密切相关。在心肌梗死过程中，缺血、缺氧致细胞内cAMP异常增多，它激活蛋白激酶A，后者可激活多种蛋白质，从而引起某些蛋白质通道的开放；此外心肌细胞缺血缺氧，使细胞内呼吸链终止，细胞Na+、K’反向流动，使膜内外电位改变，致膜电阻减少，这些均可使细胞膜通透性增加。由于Mb分子量小(仅16．7kDa)，并且直接接触于细胞膜，对膜通透性改变反应灵敏，膜破裂后能迅速逸出细胞形成缺染。 7.Mb在心肌缺血死后诊断中的局限性 如上所述，缺血导致心肌细胞Mb脱失的关键在于细胞膜通透性增加甚至膜破坏。由于造成心肌细胞膜损害的原因有多种，除缺血外，其它非缺血因素引起的直接或间接心肌细胞操作时Mb有无变化，有何变化，值得探讨，因为它关系到用该方法诊断心肌梗死的特异性问题。对非梗死性的直接或间接心肌损害的心肌Mb观察的结果表明：心脏挫伤、心肌炎、出血性休克、电击死、机械性窒息、有机磷中毒等案例中心肌细胞也有不同程度的Mb缺染。病毒性心肌炎由于病毒的溶细胞作用、T细胞介导的细胞免疫损伤以及炎症反应等，都可引起心肌细胞的损害，使Mb发生缺失。机械性窒息在全身缺氧呼吸停止后，心跳仍可维持一段时间(1—14分钟，平均5．7分钟)，因此可以产生濒死期心肌缺血(agonal myocardial ischemia)，从而导致心肌细胞膜损伤，Mb脱失。Martin等对狗失血性休克的研究中发现休克可导致心肌的带状损害及广泛的变性等超微结构异常，并认为在低血压建立后的45分钟即可出现。Ratliff等认为，靠近闰盘两侧心肌纤维末端对失血性低血压具有很高的敏感性，缺血后迅速发生高强度收缩，继而使线粒体移位至距离闰盘较远的部位，收缩区段则失去ATP来源，阻碍了肌原纤维的松弛。持续性过度收缩则导致闰盘两侧形成特殊的区带性病变。高彩荣等研究发现失血性休克30分钟即可见Mb轻度缺染，但直到休克2小时才见到心肌细胞膜破裂。因此，我们认为在休克早期Mb缺失足由于心肌细胞膜通透性增高所致。肌膜破裂在休克后期才是引起Mb缺失的主要原因。电击后可即刻引起心肌灶性坏死，电镜显示闰盘扩大或完全分离，肌纤维溶解：心肌纤维I带消失，肌节缩短，形成超收缩带，或者I带增宽，肌节拉长，Z带移位。因此电击时发生Mb缺失是容易理解的。心脏挫伤时Mb的缺失与挫伤所造成的心肌细胞损害密切相关，文献报导在实验性心肌挫伤2—5分钟即可见严重的心肌超微结构损害，如肌原纤维撕裂、扭曲变形、肌节过度收缩或I带增宽，Z线弯曲等，免疫组化染色可见Mb、CK-BB、CK-MM的重度脱失。有机磷中毒心肌Mb缺失可能与有机磷中毒常导致呼吸衰竭死亡、死前出现“濒死期心肌缺血”有关，也可能与其引起的直接心肌损害有关。 由此可见，心肌细胞Mb的缺染并非心肌梗死的特异性改变，在法医学实践中应用Mb免疫组织化学方法诊断早期心肌梗死需慎重。 本文关键字:心肌,肌损,损伤,伤标,标志,志物,物发,发展,展历