心血管疾病的生物化学诊断人卫课件.ppt
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- 心血管疾病 生物化学 诊断 课件
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1、卫生部卫生部“十二五十二五”规划教材规划教材 全国高等医药教材建设研究会规划教材全国高等医药教材建设研究会规划教材第三军医大学 府伟灵心血管疾病的生物化学诊断人卫1心血管疾病的生物化学诊断人卫2 第一节第一节 概述概述 我国城市人口(我国城市人口(2005年卫生部统计结果)年卫生部统计结果)致死亡率占全部死亡率恶性肿瘤126/10万22.9%脑血管病116.6/10万21.2%心脏病98.2/10万17.9%冠状动脉硬化性心脏病(coronary heart disease,CHD,简称冠心病)和脑血管病(cerebrovascular disease,CVD)都是城市人口的前三位死因,严重威
2、胁人类健康。心血管疾病的生物化学诊断人卫3心血管疾病的生物化学诊断人卫4心脏解剖和生理舒张期,含高浓度氧的血由肺至左心房,低氧的血由舒张期,含高浓度氧的血由肺至左心房,低氧的血由机体各部分经体静脉回到右心房,在舒张末期,心房机体各部分经体静脉回到右心房,在舒张末期,心房收缩,心房内血通过房室瓣进入心室。在收缩期,左收缩,心房内血通过房室瓣进入心室。在收缩期,左右心室分别将血液泵入主动脉和肺动脉。右心室分别将血液泵入主动脉和肺动脉。心血管疾病的生物化学诊断人卫5A.A.示一肌节,以肌球蛋白为主的粗丝示一肌节,以肌球蛋白为主的粗丝和肌动蛋白为主的细丝的相对位置,和肌动蛋白为主的细丝的相对位置,在肌
3、肉收缩时,在在肌肉收缩时,在ATPATP提供能量和提供能量和细胞内钙离子作用下,肌丝间沿纵细胞内钙离子作用下,肌丝间沿纵轴滑动,肌节收缩。轴滑动,肌节收缩。B.B.在无钙离子时,肌纤维松驰状态时,在无钙离子时,肌纤维松驰状态时,肌钙蛋白肌钙蛋白-原肌球蛋白原肌球蛋白-肌动蛋白相肌动蛋白相互作用模式。互作用模式。C.C.钙离子进入并和肌钙蛋白结合,导钙离子进入并和肌钙蛋白结合,导致肌钙蛋白复合物构象改变。致肌钙蛋白复合物构象改变。心肌超微结构示意图心血管疾病的生物化学诊断人卫6心血管疾病的病理生理及化学病理学心血管疾病的病理生理及化学病理学心血管疾病有许多种,与临床实验室关系密切的疾病主要有:冠
4、心病心肌病急性冠脉综合征心力衰竭高血压心血管疾病的生物化学诊断人卫7冠心病是目前最常见、危害最大的心脏疾患冠心病是目前最常见、危害最大的心脏疾患冠状动脉是供应心肌营养的主要血管,由于种种原因,冠状动脉发生粥样变、血管硬化、管腔狭窄,导致心肌供血减少。心血管疾病的生物化学诊断人卫8动脉粥样硬化斑块的结构动脉粥样硬化斑块的结构心血管疾病的生物化学诊断人卫9稳定性心绞痛和不稳定性心绞痛的病理组织变化稳定性心绞痛和不稳定性心绞痛的病理组织变化稳定性心绞痛:冠状动脉硬化基础上管腔狭窄稳定性心绞痛:冠状动脉硬化基础上管腔狭窄70%70%不稳定性心绞痛:冠状动脉硬化基础上伴不完全性血栓形成不稳定性心绞痛:冠
5、状动脉硬化基础上伴不完全性血栓形成心血管疾病的生物化学诊断人卫10无症状无症状 动脉硬化初期动脉硬化初期心绞痛心绞痛 冠状动脉狭窄冠状动脉狭窄7070,活动后心肌供血不足,活动后心肌供血不足不稳定性心绞痛(又称变异性心绞痛,不稳定性心绞痛(又称变异性心绞痛,UAUA)休息时心绞痛,休息时心绞痛,持续时间较长持续时间较长(20min)(20min),少数心肌纤维坏死,少数心肌纤维坏死急性心肌梗死急性心肌梗死(AMI(AMI,简称急性心梗,简称急性心梗)血管完全堵塞,心脏无血管完全堵塞,心脏无 血供,大面积心肌坏死血供,大面积心肌坏死心源性猝死心源性猝死病情进展关系心血管疾病的生物化学诊断人卫11
6、大于大于1/31/3的不稳定性心绞痛患者可有小的不稳定性心绞痛患者可有小的非的非 Q Q波心肌梗死(小梗死)波心肌梗死(小梗死)心血管疾病的生物化学诊断人卫12动脉粥样硬化病变机制脂质渗入学说动脉粥样硬化斑块的结构动脉粥样硬化斑块的结构心血管疾病的生物化学诊断人卫13血管内膜损伤学说氧化型低密度脂蛋白内皮损伤单核细胞泡沫细胞吞噬脂质心血管疾病的生物化学诊断人卫14血栓形成学说心血管疾病的生物化学诊断人卫15心肌细胞及其间隙的局部或弥漫性的急、慢性炎性病变,称为心肌炎(carditis)。心肌炎是儿童和青年人常见的心脏疾患,轻重差别很大,由于目前尚无金标准,临床不易确诊。心血管疾病的生物化学诊断
7、人卫16病理:病理:斑块破裂和冠脉血栓导致冠脉严重狭斑块破裂和冠脉血栓导致冠脉严重狭窄或闭塞。窄或闭塞。临床典型胸痛史者,根据心电图临床典型胸痛史者,根据心电图:1.ST1.ST段抬高的段抬高的AMIAMI(STEMISTEMI)2.ST2.ST段不抬高的段不抬高的AMIAMI(NSTEMINSTEMI):非非STST段抬高性急性心肌梗死段抬高性急性心肌梗死 cTncTn正常上限。正常上限。不稳定心绞痛不稳定心绞痛 cTncTn正常上限。正常上限。心血管疾病的生物化学诊断人卫17 心绞痛心绞痛 稳定性心绞痛稳定性心绞痛 不稳定性心绞痛不稳定性心绞痛 心肌梗死心肌梗死 无无Q Q波心肌梗死波心肌
8、梗死 Q Q波心肌梗死波心肌梗死 急性冠脉综合征急性冠脉综合征 (ACSACS)分类关系心血管疾病的生物化学诊断人卫18急性冠状动脉综合征的类型及主要临床病理变化急性冠状动脉综合征的类型及主要临床病理变化 心血管疾病的生物化学诊断人卫19许多严重的心脏病(如急性心肌梗死)的归宿是心力衰竭(heart failure)简称心衰,又称心脏功能不全。心血管疾病的生物化学诊断人卫20危险因素危险因素家族史家族史,年龄年龄,性别性别,吸烟吸烟,高血压高血压,肥胖肥胖,胰岛素拮抗胰岛素拮抗,糖尿病糖尿病,血栓性静脉炎血栓性静脉炎,高血脂高血脂,高半胱氨酸血症高半胱氨酸血症,动脉硬化症动脉硬化症 Chole
9、sterol,LDL,HDL,Tg,Lp(a),Apo-A1,Apo-B,Glucose,HbA1cCholesterol,LDL,HDL,Tg,Lp(a),Apo-A1,Apo-B,Glucose,HbA1cFructosamine,Insulin,Albumin,Homocysteine,Vitamin BFructosamine,Insulin,Albumin,Homocysteine,Vitamin B1212,Folate,hsCRP,Folate,hsCRP冠状动脉心脏病冠状动脉心脏病急性冠状动脉综合征急性冠状动脉综合征Troponin T,hsCRP,Fibrinogen D-d
10、imer,Troponin T,hsCRP,Fibrinogen D-dimer,AT III,Protein C,Protein S,APC-resistanceAT III,Protein C,Protein S,APC-resistance急性心梗急性心梗Troponin T,CK,CK-MB,Troponin T,CK,CK-MB,Myoglobin,LDH,AST(GOTMyoglobin,LDH,AST(GOT)CHFCHFproBNP,proBNP,TnT;TnT;Digoxin,DigitoxinDigoxin,Digitoxin 血脂状态血脂状态抗氧化抗氧化血栓症血栓症炎症炎
11、症心肌损伤心肌损伤 IIII型型糖尿病糖尿病慢性心力衰竭慢性心力衰竭-Chronic Heart Failure(CHF):Chronic Heart Failure(CHF):心脏疾病的终末阶段心脏疾病的终末阶段-有如冰山之颠有如冰山之颠心血管疾病的生物化学诊断人卫21原发性高血压病继发性高血压高血压病是冠心病和脑血管意外的主要高血压病是冠心病和脑血管意外的主要危险因素。危险因素。心血管疾病的生物化学诊断人卫221盐类物质和高血压高血压的诱发因素心血管疾病的生物化学诊断人卫232肾素-血管紧张素系统和高血压心血管疾病的生物化学诊断人卫243肾上腺素能神经和高血压心排血量和外周血管阻力增加心排
12、血量和外周血管阻力增加血压增高血压增高心血管疾病的生物化学诊断人卫254继发性高血压(1)肾性高血压(2)原发性醛固酮增多症(原醛)(3)嗜铬细胞瘤(4)库欣综合征(5)肢端肥大症心血管疾病的生物化学诊断人卫26 第二节第二节 心血管疾病的主要生物化学指标心血管疾病的主要生物化学指标 一、心血管疾病危险因素相关生物化学指标二、心肌损伤标志物三、心力衰竭生物化学检测指标四、高血压生物化学检测指标心血管疾病的生物化学诊断人卫27一、心血管疾病危险因素相关生物化学指标(一)血清脂质心血管疾病的生物化学诊断人卫28冠心病发生的相对危险度冠心病发生的相对危险度心血管疾病的生物化学诊断人卫29(二)超敏C
13、RP常规C反应蛋白(CRP)不能很好地反映低水平的CRP 浓度的变化,超敏C反应蛋白(high sensitive CRP,hsCRP)可检测出低水平(0.110 mg/L)的CRP 浓度,该水平的微小变化与心血管疾病及部分其他疾病密切相关。低危1mg/L3mg/L中危高危心血管疾病的生物化学诊断人卫30(三)脂蛋白相关磷脂酶A2Lp-PLA2主要由成熟的巨噬细胞和淋巴细胞合成和分泌,参与氧化卵磷脂的水解,其水解产物能引起单核细胞趋化性改变,内皮功能障碍,诱导表达内皮细胞黏附分子,增加表达血小板源生子因子和表皮生长因子类蛋白,从而导致慢性炎症的形成,加速AS的进程。Lp-PLA2在AS形成和发
14、展中有促进作用,是一个新的独立的预测冠心病意外的危险因素。心血管疾病的生物化学诊断人卫31(四)血浆纤维蛋白原 纤维蛋白原通过损伤血管壁内皮细胞、促进平滑肌的增生和迁移,影响动脉硬化的发生、发展。已有证据表明血浆Fib水平与CAD严重程度有关。不稳定心绞痛患者血浆Fib水平高于稳定性心绞痛患者,重度血管痉挛心绞痛Fib水平高于轻度血管痉挛心绞痛患者。心血管疾病的生物化学诊断人卫32(五)同型半胱氨酸A.游离的硫基基团介导H2O2生成,产生细胞毒作用B.同型半胱氨酸的二聚体可活化凝血VII因子,促进凝血C.HCY抑制蛋白C活化D.生理水平的HCY可增加内皮细胞组织因子的促凝活性E.HCY可增加脂
15、蛋白(a)与纤维蛋白结合能力HCY是预测远期罹患冠心病的独立因素其促进动脉粥样硬化的形成多种机制:心血管疾病的生物化学诊断人卫33二、心肌损伤标志物a.a.主要或仅存在于心肌组织,在心肌中有较高的含量主要或仅存在于心肌组织,在心肌中有较高的含量b.b.在正常血液中不存在,可反映小范围的损伤在正常血液中不存在,可反映小范围的损伤c.c.能检测早期心肌损伤,且窗口期长能检测早期心肌损伤,且窗口期长d.d.能估计梗死范围大小,判断预后能估计梗死范围大小,判断预后e.e.能评估溶栓效果能评估溶栓效果理想的心肌损伤标志物除了高敏感性和高特异性外,还应该具有以下特性:心血管疾病的生物化学诊断人卫34心肌标
16、志物的发展历程心血管疾病的生物化学诊断人卫351.天门冬氨酸转氨酶(AST)AST诊断AMI敏感性77.7%,特异性仅53.3%。由于敏感性不高,特异性较差,当今学术界已不主张将AST用于急性心肌梗死诊断。传统的心肌酶心血管疾病的生物化学诊断人卫362.乳酸脱氢酶及其同工酶LDLD出现较迟,窗口期较长,如果连续测定出现较迟,窗口期较长,如果连续测定LD,LD,对对于就诊较迟于就诊较迟CKCK己恢复正常的己恢复正常的AMIAMI患者有一定参考价意患者有一定参考价意义。义。血中出现时间血中出现时间 :发作后:发作后8 812h 12h 峰值时间峰值时间 :484872h72h 半寿期半寿期 :57
17、57170h170h 回复正常回复正常 :约:约7 712d12d心血管疾病的生物化学诊断人卫37心血管疾病的生物化学诊断人卫38有人认为急性心肌梗死时不仅LD1升高,往往还有LD2相对降低,故LD1/LD2比值(0.76)更敏感和特异。LD1LD2的敏感性为75%-86%,特异性为85%-0%。限制限制LDLD应用,不作为常规检查项目,应用,不作为常规检查项目,对患者作对患者作个案处理,主要个案处理,主要用于排除急性心肌梗死诊断用于排除急性心肌梗死诊断在胸痛发作在胸痛发作24h24h后测定后测定LDLD同工酶,作为同工酶,作为CKMBCKMB补充补充LDLD出现较迟,如果出现较迟,如果CKM
18、BCKMB或或cTncTn已有阳性结果,已有阳性结果,AMIAMI诊断明确,诊断明确,就没有必要再检测就没有必要再检测LDLD和和LDLD同工酶。同工酶。心血管疾病的生物化学诊断人卫392.肌酸激酶及其同工酶血中超过正常血中超过正常 :发作后:发作后4 46h6h达峰值时间:达峰值时间:24h24h回复正常:回复正常:484872h 72h CKCK半寿期:半寿期:101012h12hCKCKMB MB:19721972年首次用于临床。年首次用于临床。CKCK、CKCKMBMB:世界上应用最广泛的心肌损伤指标。较早世界上应用最广泛的心肌损伤指标。较早期诊断期诊断 AMIAMI,估计梗死范围大小
19、或再梗死。,估计梗死范围大小或再梗死。心血管疾病的生物化学诊断人卫40肌肉疾病:肌肉疾病:总总CKCK200U200UL L,CKCKMBMB15U15UL L,但但CKCKMBMB4 4急性心肌梗死:急性心肌梗死:总总CKCK200U200UL L,CKCKMBMB在在4 425%25%CKCKBBBB或巨或巨CKCK存在:存在:总总CKCK200U200UL L,CKCKMBMB2525 心血管疾病的生物化学诊断人卫41 快速、经济、有效,能准确诊断急性心肌梗死,是快速、经济、有效,能准确诊断急性心肌梗死,是当今应当今应 用最广的心肌损伤标志物。用最广的心肌损伤标志物。其浓度和急性心肌梗死
20、面积有一定的相关,可大致其浓度和急性心肌梗死面积有一定的相关,可大致判断梗死范围。判断梗死范围。能测定心肌再梗死。能测定心肌再梗死。能用于判断再灌注。能用于判断再灌注。心血管疾病的生物化学诊断人卫42 特异性较差,特别难以和骨骼肌疾病、损伤鉴别。特异性较差,特别难以和骨骼肌疾病、损伤鉴别。在急性心肌梗死发作在急性心肌梗死发作6h6h以前和以前和36h36h以后敏感度较以后敏感度较低,只有低,只有CKCKMBMB亚型可用于急性心肌梗死早期诊断。亚型可用于急性心肌梗死早期诊断。对心肌微小损伤不敏感。对心肌微小损伤不敏感。心血管疾病的生物化学诊断人卫431心肌肌钙蛋白T(cTnT)2心肌肌钙蛋白I3
21、肌红蛋白4心脏型脂肪酸结合蛋白5糖原磷酸化酶同工酶BB6缺血修饰性清蛋白心肌肌钙蛋白心血管疾病的生物化学诊断人卫441心肌肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白(Tn)(Tn):各种骨骼肌胞浆的细丝中,由钙介导调各种骨骼肌胞浆的细丝中,由钙介导调节肌肉收缩。节肌肉收缩。19651965年首次发现年首次发现TnTn,新的蛋白因子。,新的蛋白因子。19711971年年TnTn电泳分离出三个组分电泳分离出三个组分:肌钙蛋白肌钙蛋白C C(TnCTnC),肌钙蛋白肌钙蛋白I I(TnITnI),肌钙蛋白肌钙蛋白T(TnT)T(TnT)。心血管疾病的生物化学诊断人卫45由于心肌中肌钙蛋白的含量远多于由于心肌中肌钙蛋白
22、的含量远多于CK(CK(心肌含肌钙心肌含肌钙蛋白蛋白10.8mg/g,10.8mg/g,含含CK1.4mg/gCK1.4mg/g),因而敏感度高于,因而敏感度高于CKCK,不,不仅能检测出急性心肌梗死患者,而且能检测微小损伤。仅能检测出急性心肌梗死患者,而且能检测微小损伤。和和CK-MBCK-MB比较,对比较,对AMIAMI有较高的分辨能力。有较高的分辨能力。窗口期长,窗口期长,cTnTcTnT长达长达7 7天,天,cTnIcTnI长达长达1010天,甚至天,甚至1414天天。cTn cTn半寿期较长,局部坏死肌纤维不断释放半寿期较长,局部坏死肌纤维不断释放cTncTn,诊断发现较迟的急性心肌
23、梗死,替代诊断发现较迟的急性心肌梗死,替代LDLD。心血管疾病的生物化学诊断人卫46肌肉的显微结构肌肉的显微结构 从图中可见整齐排列在肌节(从图中可见整齐排列在肌节(Z ZZ Z)之间的细丝和粗丝,放)之间的细丝和粗丝,放大的粗丝未端的横桥和细丝上的肌动蛋白相连,当肌钙蛋白接受大的粗丝未端的横桥和细丝上的肌动蛋白相连,当肌钙蛋白接受钙离子引起变构后,肌动蛋白拉动横桥,使粗丝在细丝中滑动,钙离子引起变构后,肌动蛋白拉动横桥,使粗丝在细丝中滑动,肌节缩短,肌肉收缩。肌节缩短,肌肉收缩。心血管疾病的生物化学诊断人卫47心肌超微结构图心肌超微结构图A:A:示一肌节,以肌球蛋白为主的粗丝和肌动蛋白为主的
24、细丝的相对位置,在肌肉收缩时,示一肌节,以肌球蛋白为主的粗丝和肌动蛋白为主的细丝的相对位置,在肌肉收缩时,在在ATPATP提供能量和细胞内钙离子作用下,肌丝间沿纵轴滑动,肌节收缩。提供能量和细胞内钙离子作用下,肌丝间沿纵轴滑动,肌节收缩。B:B:在无钙离子时,肌纤维松驰状态时,肌钙蛋白在无钙离子时,肌纤维松驰状态时,肌钙蛋白-原肌球蛋白原肌球蛋白-肌动蛋白相互作用模式。肌动蛋白相互作用模式。C:C:钙离子进入并和肌钙蛋白结合,导致肌钙蛋白复合物构象改变。钙离子进入并和肌钙蛋白结合,导致肌钙蛋白复合物构象改变。心血管疾病的生物化学诊断人卫48心血管疾病的生物化学诊断人卫49心血管疾病的生物化学诊
25、断人卫50不同的肌钙蛋白水平提示不同的不同的肌钙蛋白水平提示不同的心肌损伤程度和不同预后结果心肌损伤程度和不同预后结果 心血管疾病的生物化学诊断人卫51心肌梗死后血中主要心脏标志的动态变化心肌梗死后血中主要心脏标志的动态变化 Mb心血管疾病的生物化学诊断人卫52心血管疾病的生物化学诊断人卫53最初:最初:生物素标记鼠抗人生物素标记鼠抗人CTNTCTNT单克隆抗体,单克隆抗体,3.6%3.6%(慢肌的(慢肌的STNTSTNT)交叉反应,最低检测限)交叉反应,最低检测限0.04G/L 0.04G/L。第二代试剂:第二代试剂:减少了交叉反应,最低检测减少了交叉反应,最低检测心血管疾病的生物化学诊断人
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