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缺血修饰白蛋白(IMA)(2010-05-12 23:55:08)转载心肌缺血心肌缺血是指心脏的血液灌注减少，导致心脏的供氧减少，心肌能量代谢不正常，不能支持心脏正常工作的一种病理状态。血压降低、主动脉供血减少、冠状动脉阻塞，可直接导致心脏供血减少；心瓣膜病、血粘度变化、心肌本身病变也会使心脏供血减少。另外，心脏氧需求量增加，则引起心脏相对缺血。资料显示，冠心病是引起心肌缺血最常见的病因。心肌缺血会导致心肌受损，使心肌收缩功能下降，引起心肌不同程度的损伤。如果心肌缺血被迅速纠正，则对远期预后的影响较小，否则会最终导致心肌梗死和致命性心律失常或泵衰竭而导致死亡。什么是缺血修饰白蛋白？1990年，Bar-Or发现心肌缺血时，人血清白蛋白通过缺血部位时，由于自由基等破坏了血清白蛋白的氨基酸序列(其氨基末端被修饰)，这种N-末端被损害/被铜占据的白蛋白称为缺血修饰白蛋白(Ischemia-modified albumin,IMA)，其特点是N-末端和钴等过渡金属离子的结合率下降。IMA是美国FDA批准的第一个用于诊断心肌缺血的标志物。心肌缺血发生510min，IMA即可在血液中检出，12h达高峰，36h回到基础水平。IMA检测的临床意义1IMA是检测早期心肌缺血的敏感指标，故能更早发现急性心肌缺血，更早预测心脏事件的相对危险。IMA是急性冠脉综合征(ACS)诊断的生物标志。ACS具有发病急、变化快、临床表现与危险性不均一等特征，早期诊断困难。传统的生物标志物如肌钙蛋白(cTn)、肌红蛋白(Myo)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)只有在心肌发生坏死时才升高，但这时已给患者带来了不可逆的病理损害。因此，急需一种可以反映心肌缺血的早期敏感的生化指标用于早期诊断，而IMA是近年来的研究热点，为ACS早期诊断的研究开辟了新的道路。IMA对ACS患者心肌缺血检出的灵敏度是ECG的2倍、cTn的4倍。IMA是一个缺血标志物，而不是一个坏死诊断标志物。2IMA是检测冠脉痉挛导致缺血的生化标志物。3IMA不仅可以用于ACS患者的早期诊断，还可以用于冠脉事件即PCI术后判断指标。无侧支循环患者的IMA值明显高于有侧支循环者，IMA值升高与病变严重程度相关。4IMA值可作为早期辨别急性脑卒中生化标志物脑出血发作初期，其中位数水平增加。IMA与cTn的关系1心肌坏死后34h cTn释放入血，而IMA在心肌缺血数分钟后即可释放入血。因此，单纯靠cTn等心脏标志物作出ACS诊断将迟于ACS的实际病程，早期可能漏诊。2cTn检测是回顾性的，即坏死已经发生。其检测的益处在于可避免心肌进一步损伤的发生。3如果疾病发生的同时采血，则cTn并未升高，对诊断意义不大。4cTn升高并不全都是急性事件所致。对于ACS患者来说，治疗的关键是早期发现，确诊心肌缺血的高危患者，并采取积极的干预治疗措施不能仅仅依靠cTn，因为坏死和缺血连在一起是诊断ACS的重要条件。IMA与ECG的关系ECG是诊断心肌缺血最简单、最迅速、最经济的方法。ST段与T波改变是心肌缺血和损伤的特征，但ECG诊断的灵敏度不够(UA约为35%，AMI为50%，有10%的IMA患者是正常的。)缺血的发生往往是一过性的，而缺血ECG改变是实时的。因此，若做ECG时没有心肌缺血，则ECG正常。某些治疗措施可能对ECG结果造成一定的影响，如硝酸酯类药物可能会掩盖缺血ECG改变，从而干扰诊断。而IMA则对心肌缺血具有反应迅速、诊断灵敏度高的特点。IMA检测的注意事项1标本类型：只能和血清标本，抗凝生成螯合物可能污染。最好在接受抗凝药物或溶栓治疗前采血。2抽血前应避免剧烈运动，需静坐5min。3标本稳定时间：室温2.5小时内，因此需及时送检。4结果判定时须注意：血清白蛋白50g/L时，对结果的解释要慎重。IMA值与白蛋白浓度呈负相关，白蛋白浓度每升高1g/L，则IMA值下降2.18SU/ml。脑出血(卒中)、某些肿瘤、急性感染、终末期肾病、肝硬化等情况下，IMA可能会增高。5干扰因素1）血乳酸浓度在311mmol/L时，可降低原始IMA值7%25%。2）对心肌缺血的判断要排除骨髓肌缺血、胃肠道缺血及系统性硬化病。6联合检测IMA与cTn和ECG形成绝佳组合88%ECG、cTn结果阴性的急诊胸痛患者中，如果IMA增高则其中绝大部分可以诊断为ACS而接受治疗，而只有少部分考虑继续观察，进行ECG监测。反之，如果三项均阴性，则绝大部分急诊胸痛病人可排除ACS。缺血修饰白蛋白的检测与临床意义林粼综述󰀁沈晓丽审校󰀁󰀁󰀁摘要󰀁󰀂缺血修饰白蛋白(IMA)作为一项新的早期检测心肌缺血的生化标志物,具有敏感性高、阴性预测值高、出现时间早等优点,并逐渐引起人们重视。近年来对IMA已进行了较多研究,本文就IMA的来源、形成机制、检测方法及临床意义的研究进展作一综述。󰀁关键词󰀁󰀂血清白蛋白;𘀀1;心肌缺血;󰀁冠状动脉疾病󰀁󰀁近年来,急性冠脉综合征(acutecoronarysyn󰀁drome,ACS)在我国的发病率和死亡率呈迅速上升趋势,对ACS如何做到早期快速诊断、及早治疗,以降低病残率、死亡率,对医务人员及相关科研人员而言,是一个十分重要的课题。现有的生化标志物如肌钙蛋白(troponinI/T,cTnI/T)、肌酸激酶同工酶(crea󰀁tinekinase󰀁MB,CK󰀁MB)、肌红蛋白(myoglobin,Myo)仅在心肌细胞损伤的基础上释放,而缺血修饰白蛋白(ischemia󰀁modifiedalbumin,IMA)在心肌缺血发生后510分钟迅速升高1。作为一项新的早期诊断心肌缺血的生化标志物,IMA同其他检测指标相比,具有敏感性高、阴性预测值高、出现时间早等优点,正逐渐引起人们的关注。本文就IMA的研究现状及其在心肌缺血诊断上的应用进展综述如下。IMA的来源及形成机制IMA是人血清白蛋白流经缺血组织时产生的。成熟的白蛋白在肝脏合成,由585个氨基酸残基(相对分子质量66.5󰀁103)组成,含17个二硫键,半衰期约为20d。完整的血清白蛋白含N󰀁天冬氨酸󰀁丙氨酸󰀁组氨酸󰀁赖氨酸(N󰀁末端区域含有N󰀁Asp󰀁Ala󰀁His󰀁Lys)的氨基酸序列,该序列是过渡金属元素(如钴、铜、镍)的一个很强的结合位置。在生理情况下,过渡金属紧密结合于该序列以避免或减少白蛋白的损伤。当组织缺血和再灌注时,由于组织局部反应性氧产物增多、酸中毒、细胞膜上各种离子泵破坏等变化,导致白蛋白结构发生改变,与过渡金属钴的结合能力下降1。这种因结构改变而与过渡金属离子结合能力下降的白蛋白称为缺血修饰白蛋白。IMA的检测方法及影响因素目前IMA主要通过白蛋白钴结合(albuminco󰀁baltbinding,ACB)实验检测1。其基本原理为:无缺血个体血液中含有的白蛋白以天然形式存在,钴离子可以较牢固地与这种白蛋白结合,游离钴离子浓度低;而缺血个体血液中的白蛋白结构发生变化,形成IMA,钴离子与IMA的结合能力下降,游离钴离子浓度增高1。通过二硫代苏糖醇比色法测定反应体系中游离钴离子的浓度可间接反映IMA的浓度2。ACB实验受外界条件影响较小。Gidenne等3报道ACB实验的批内精密度实验和批间精密度实验的CV均4%,甘油三酯及血红素的浓度分别上升至7mmol/L和3.8g/L对IMA的检测无明显影响。由于EDTA抗凝血血浆和柠檬酸钠抗凝血血浆含有金属螯合剂,不能用于ACB实验;肝素化血浆样本和血清样本IMA测定结果的一致性仍有待于进一步研究3。ACB实验的参考值范围无年龄或性别差异,只受过低或过高(55g/L)的白蛋白浓度的影响。IMA检测的临床意义1.ACS的早期诊断及危险分层:急性心血管疾病是胸痛的一个重要原因。据资料分析,在我国2000年就诊于急诊室的患者主诉中,胸痛及相关症状被列为第二项常见症状。在急诊室因胸痛入院患者中ACS患者占10%20%。因此早期辨别胸痛患者的病因、及早对症治疗对于降低ACS患者的致残率及死亡率、改善生活质量具有十分重要的意义。cTnI/T为目前被临床广为接受、敏感且特异的心脏损伤标志物。其仅在心肌细胞损伤、坏死的基础上释放入血,虽可以检测出微小心肌损伤,但在症状发生36小时后才能从外周血中被检测出来以判断是否发生心肌梗死4。临床上部分ACS患者cTnI/T浓度低于检测阈值,可能的原因有:(1)患者就诊时已有急性心肌梗死,但因时间原因cTnI/T仍未达到检测的灵敏度;(2)患者就诊时仅有急性心肌缺血而无心肌梗死(如不稳定型心绞痛)。如何将这两类cT󰀁nI/T测定值正常的ACS胸痛患者与其他非心肌缺血导致的胸痛患者区别开来是临床上的一个重要任务。󰀁131󰀁国际检验医学杂志2006年2月第27卷第2期󰀁IntJLabMed,February2006,Vol.27,No.2 因此,一个可靠的、能在尚未发生心肌梗死情况下或cTnI/T升高前迅速检测出心肌缺血的生化标志物将有助于急诊室胸痛患者的早期诊断及排除急性心脏疾病,减少留院观察时间。IMA正是符合上述要求的一个新的生化标志物。IMA是心肌梗死发生前诊断心肌缺血的一个早期标志物。它在心肌缺血发生后迅速升高,在血液中比Myo、CK󰀁MB和cTnI/T出现得早。冠脉腔内成形术是一个良好的短暂心肌缺血模型,通过球囊扩张诱发短暂心肌缺血5。Bar󰀁Or等5收集41例接受择期经皮冠脉腔内成形术(percutaneoustransluminalcoronaryangioplasty,PTCA)的患者术前、术毕、术后6小时和24小时的血浆样本及13例接受诊断性冠脉造影的患者术前、术后血浆样本,分别检测IMA、Myo、CK󰀁MB及cTnI。结果显示41例接受PTCA患者中有34例在PTCA术毕血浆中IMA升高,平均变异百分比(术后IMA浓度-术前IMA浓度)/术前IMA浓度󰀁100%为10.1%(P0.000001),而接受诊断性冠脉造影患者的平均变异百分比为0.9%,二者相比P0.001。术后6小时及24小时的平均变异百分比分别为2.7%和1.8%(P=0.38和0.21)。而Myo、CK󰀁MB和cTnI在PTCA术毕无明显升高,在术后6小时及24小时明显升高。Sinha等6也发现在经皮冠脉介入术后患者的IMA水平迅速升高(平均IMA浓度101.4󰀁103U/L,术前基线浓度72.8󰀁103U/L,P0.0001),术后30分钟IMA水平仍保持升高(87.9󰀁103U/L,P1.5h,且标本不能稀释,当测定结果高于分析范围,以高于定标物最高浓度值的形式报告。2.检测方法IMA是通过Alb钴连接试验(albumincobaltbinding,ACB)进行检测的,是一个定量的分析方法。生理条件下,钴离子可以紧密地连接到暴露的Alb氨基末端,存在心肌缺血时,Alb氨基末端的结构发生改变,引起结合钴的能力减弱8。钴离子与待测标本中正常活性的Alb结合,而难与IMA结合,加入能使游离钴离子呈色的显色剂二硫苏糖醇(DTT),而后用分光光度计比色,吸光度越高则游离钴离子浓度越大,IMA浓度越高。该试验所用试剂稳定性好,无论是手工分光光度法,还是在自动生化分析仪上进行测试,都基于以上原理。Gidenne等6应用罗氏生化分析仪COBASMIRA󰂲Plus检测150名健康志愿者血中IMA水平。IMA在人群中呈正态分布,第95百分位数为87U/ml,此参考值不受年龄、性别的影响。轻度的溶血、脂血、黄疸对试验无显著性影响。生化分析仪法标本用量小,试剂盒中带有标准696检验医学2006年第21卷第6期LaboratoryMedicine2006,Vol21.No6.1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved. 品,结果较稳定。当前的研究领域正在用质谱法分离改变了AlbN2末端,生产单克隆抗体,用免疫学方法测定IMA,结果将会更准确和简便。三、IMA的临床应用1.作为诊断心肌缺血的早期指标Christenson等9报道的多中心临床研究中对照组为109名健康成人(2085岁),病例组为224名ACS疑似患者。受试者就诊时测定cTn󰁪IMA。此后的621h内多次测定cTn,如有1次结果高于正常上限,则认为cTn阳性。绘制ACB试验的受试者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲线来反映IMA对cTn的预测能力,见图1。图1ACB试验预测能力的ROC曲线2.IMA在ACS危险性分层和指导治疗方面的应用价值由于IMA对急性心肌缺血诊断的敏感性和阴性预测值(NPV)高,美国食品药品管理局(FDA)于2003年批准用于ACS排除诊断,Pollack等10开展的临床研究证实了这一点。此次研究受试对象为ACS低危人群,ACS患者占10%。研究人员根据临床检验综合分析受试者心脏病危险因素、症状和体征、心电图(ECG)和坏死标志物的信息,对257例患者进行危险性分层。2周后在不先知第1次评价结果的情况下,增加IMA结果再次进行危险性评价。第1次评价时有60例患者被定位“极低危”。加入IMA后,236例被确定为“极低危”,所有IMA阴性者均未发生ACS,说明其NPV为100%,IMA阴性患者有55%在第2次危险性评价中被降级;39%与第一次相同;6%被升级。这些研究结果说明了联合应用IMA可以更加有效地将患者分为高危险组和低危险组,从而选择相应的治疗方式。研究中还发现,IMA浓度受到外周血管、骨骼肌等心肌以外的其他组织缺血影响11。因此,在结果解释时应加以考虑。联合应用IMA、cTn及ECG进行危险分层的策略见图2。cTn阳性和ECG示ST段改变(提高或压低)的患者,ACS诊断明确,需要及时住院治疗。对于有典型胸痛症状,而cTn及ECG均无诊断性改变的患者,若IMA阴性则患者近期发生心肌缺血事件的危险性小,允许患者出院,如IMA测定前判断患者ACS可能性较大,则需密切观察病情变化;若IMA阳性提示个体发生心肌缺血的危险性大,应早期积极治疗。IMA用于危险分层可指导医生尽早制定患者的处理方案,而不必等到6h后根据cTn结果确定。图2联合应用IMA、ECG、cTn对胸痛患者危险性分层四、讨论IMA早期阶段检出缺血发作,是FDA批准的第1个心肌缺血生化标志物,与ECG和cTn联合应用,有可能成为可以对ACS患者区分处理方案的依据。IMA测定容易,不需要特殊的仪器,有可能成为临床实验室常用检测项目。对IMA增高患者不要立即诊断为ACS,应继续多次检查ECG和其他心脏标志物。对IMA阴性的疑似ACS患者,如同时ECG和cTn检查阴性,提示有很大可能可以除外ACS诊断,可以考虑让患者出院。同时Worster等12研究发现在出现胸痛,但并未经历严重心脏事件的患者中,IMA不是一个很好的预测指标。Anwaruddin等13对200例疑似心肌缺血的患者进行IMA、Myo、CK2MB、cTn联合检测,最后有25例患者被确诊为心肌缺血。ACB试验诊断缺血Cutoff值为90U/ml时,灵敏度和特异性分别为80%和31%,NPV为92%。对于同一组患者Myo、CK2MB、cTn联合检测缺血的灵敏度为57%,而IMA、Myo、CK2MB、cTn联合检测缺血的灵敏度高达97%。因此可以说IMA是一个高灵敏度、高NPA、低特异性的生物指标,它可能会改善心肌缺血生物标志物的应用。Ap2ple14也发现IMA作为一个新的标志物对心肌缺血有很高的灵敏度,然而它并没有呈现出高度的组织或临床特异性,因此这项指标需要临床资料和数据进一步的证实其在诊断和评估心脏事件上的临床应用价值。目前我国在该领域的研究尚处于起步阶段,对IMA检测方法的评价及改进,中国人群参考范围和Cutoff值的确定以及在心脏损伤中应用的评价都是摆在广大检验工作者和临床医师面前的课题。参考文献1BhagavanNV,LaiEM,RiosPA,etal.Evaluationofhumanserumalbumincobaltbindingassayfortheassessmentofmyo2cardialischemiaandmyocardialinfarctionJ.ClinChem,2003,49:5812585.2Bar2OrD,CurtisG,RaoN,etal.CharacterizationoftheCo2+andNi2+bindingamino2acidresiduesoftheN2terminusofhumanalbuminJ.EurJBiochem,2001,268:42247.796检验医学2006年第21卷第6期LaboratoryMedicine2006,Vol21.No6.1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved. 3Bar2OrD,WinklerJV,VanbenthuysenK,etal.Reducedal2bumin2cobaltbindingwithtransientmyocardiacischemiaafterelectivepercutaneoustransluminalcoronaryangiophasty:apreliminarycomparisontocreatinekinase2MB,myoglobin,andtroponinIJ.AmHeartJ,2001,141:9852991.4杨振华.寻找新的心肌损伤标志物J.中国临床实验室,2004,2:326.5AppleFS,QuistHE,OttoAP,etal.Releasecharacteristicsofcardiacbiomarkersandischemia2modifiedalbuminasmeas2uredbythealbumincobalt2bindingtestafteramarathonraceJ.ClinChem,2002,48:109721100.6GidenneS,CeppaF,Fo