1心肌損傷的研究現狀
心肌損傷(myocardial injury)又稱為心肌損害、心肌受累等。在小兒時期導致心肌損傷的病因較多,如感染、缺氧、缺血、免疫反應、藥物心臟毒性、中毒、心臟矯治手術、心臟介入治療、驚厥等。
心肌細胞損傷后,細胞內的各種成分包括多種酶類、蛋白質及其他大分子被釋放入血,其中某些成分較為特異和敏感地反映心肌損傷,稱為心肌損傷標志物。在臨床上判斷患兒是否存在心肌損傷,除結合臨床表現、心電圖改變外,檢測心肌損傷生物化學標志物(biochemical markers,簡稱生化標志物)是一種常用的重要診斷方法,也有人把生化標志物統稱為生物標志物(biomarkers)[1]。
2常用的心肌損傷生化標志物
2.1心肌損傷生化標志物臨床應用進展歷程 小兒驚厥的診斷是聯合驚厥的體征、心電圖、腦電圖和血清標志物,但單純性或復雜性驚厥都不是頻發的典型癥狀,心電圖異常也缺少特異性,心電圖ST段改變并不典型,而心肌細胞損傷后,膜的完整性和通透性改變,使細胞內的大分子物質逸出,最后能在血循環中被檢測到。因此目前心肌損傷的臨床診斷很大程度上仍依賴于血清標志物的檢查以明確診斷。近些年,新的心肌標志物不斷發展,原有的標志物也被重新認識和評價,心肌標志物不僅成為一個重要的診斷工具,其對疾病的預測意義也逐漸被認識到。
一般認為,理想的反映急性心肌損傷的生化標志物應具備的特點主要有:①具有高度的心臟特異性或稱為心肌專一性,即只存在于心肌細胞,而不存在于非心肌組織和正常血液中;②心肌損傷后該標志物會很快釋放到血循環中,迅速升高,且持續時間較長,具有高度的靈敏性,能在早期被檢測出,窗口期長,以利于臨床診斷應用及判斷預后轉歸;③具有高度敏感性,能評估微小病變;④血中的心肌損傷標志物濃度與損傷程度呈正相關或負相關關系,有助于判定病變范圍大小、病情程度及預后;⑤檢測方法簡便、迅速,費用經濟合理,檢測速度快(宜在1 h內完成);⑥其應用價值已被臨床證實[4-5]。從心肌損傷生化標志物臨床應用研究來看,目前還沒有一個心臟標志物完全達到上述要求,為此,心肌酶譜仍是目前臨床用于評價和判斷患者心肌損傷的最好檢測項目。
從20世紀50年代開始,人們探索新的較理想的心肌損傷生化標志物的研究工作從未停止過,新的標志物和檢測分析方法不斷問世,并較快應用于臨床。
1954年Karmen等運用定量紙色譜法檢測對心肌梗死患者血清天冬氨酸基轉移酶(AST,舊稱GOT)的活性發現,急性心肌梗死患者的血清AST指標較正常健康人群顯著升高,有助于診斷AMI,由此AST逐成為診斷AMI的第一個血清酶標志物。1952年從牛心肌提純乳酸脫氫酶(LDH),1955年用于診斷AMI。1963年發現肌酸激酶(creatine kinase,CK)在AMI時快速升高。1966年有人發表了CK-MB對診斷AMI臨床價值的報告,CK 和LDH同工酶檢測提高了診斷的特異性。1979年WHO提出AMI的診斷標準,將血清AST、LDH、CK及其同工酶組成血清心肌酶譜,作為AMI的重要診斷依據。1985年國外開始應用單抗測定CK-MB 質量(CK-MB mass)的方法,并成為測定CK-MB的首選方法。1989年心肌肌鈣蛋白T(cardiac tro ponin T,cTnT)試劑誕生,1992年cTnT首次用于不穩定性心絞痛的診斷,同時開始檢測心肌肌鈣蛋白I(cardiac tropo-nin I,cTnI)。1996年大樣本的cTnT和cTnI臨床應用報告發表。1998年美國臨床生化科學院起草了1份關于在冠狀動脈疾病時心肌標志物應用建議的初稿,1999年經修改后公開發表,提出cTnI或cTnT是診斷AMI和心肌細胞損傷的新標志物,可以替代CK-MB[6]。心肌肌鈣蛋白(cTn)以其高度的心肌特異性目前已成為了診斷心肌損傷的首選生物標志物。近年來,國外兒科已有一些關于臨床檢測cTn應用研究報告,其中包括病毒性心肌炎時血中cTn水平的變化[2]。隨著cTn檢測技術和方法的不斷發展、更新,新一代的高敏感心肌肌鈣蛋白(high-sensitivity caridiac troponin,hs-cTn)檢測方法相繼問世,因其比傳統的檢測方法有更高的敏感性和特異性,目前已被國外廣泛應用于臨床[3]。近2~3年國內部分醫院也開始檢測hs-cTn[11-12]。從以上心肌損傷生化標志物檢測演變的歷程,可以看出不斷更新的標志物其敏感性和特異性越來越高,已成為目前診斷心肌損傷的一個重要依據,不過絕大多數研究資料都是來源于國外成人急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome,ACS)患者,尤其是心肌梗死患者。與國際相比,我國心肌損傷標志物的研發工作處于滯后狀態,臨床應用也晚于國外。至今國內不少醫院尚未開展CK-MB質量和高敏心肌肌鈣蛋白的檢測,仍停留在檢測傳統的心肌酶譜和普通心肌肌鈣蛋白的階段。國內有關兒童心肌損傷新標志物檢測的研究資料甚少,可查詢到的相關文獻不多[4]。兒科臨床應用新標志物的現狀也落后于內科。因此,應大力加強兒童心肌損傷標志物的臨床研究工作,不斷探索和總結心肌損傷標志物對兒科某些疾病的診斷價值和臨床意義。
3心肌損傷與驚厥的關系
驚厥是小兒時期的常見急癥,是由多種原因所致大腦神經元異常和過度放電而引起暫時功能紊亂的一種表現,包括意識、運動、感覺、自主神經或精神活動的改變,發作時全身或局部肌群突然發生陣攣或強直性收縮,常伴有程度不等的意識障礙。病例多發生于<6歲,首次發作年齡多于生后6個月~3歲。文獻報道小兒驚厥病因前四位依次是顱內感染性疾病、癲癇、熱性驚厥及各種中毒[17]。驚厥發作時,人體代謝及生理方面產生明顯變化,可能是由于發作時神經元過度放電而影響下丘腦及腦干中性或全身肌肉抽搐的結果,驚厥發作時的生理變化分為代償期與失代償期[5]。
3.1代償期 驚厥發作的開始階段為代償期。為保持腦的灌注及提供全身肌肉抽搐所需巨大能量,可能通過交感神經放電致血壓升高,心輸出量與腦血流量增多,腦細胞無氧酵解增強,以達到能量代謝的新平衡。此時患兒臨床表現為心動過速,血壓及中心靜脈壓增高,高血糖,腦靜脈氧含量升高或正常,乳酸酸中毒,血鉀正常或高鉀血癥。同時由于副交感神經放電,患兒腺體分泌增加,唾液量增多,氣管分泌物壅塞,而易導致上呼吸道梗阻,此時患兒表現為嚴重青紫。由于肌肉強烈抽搐,產生大量熱能,可使體溫增高,并進一步使神經系統代謝增強。Kneisman證實,驚厥發作持續20 min,即可引起大腦皮層氧分壓降低,細胞色素aa3還原減少,局部供氧不足,而進一步加重細胞損傷,此階段稱為驚厥持續狀態過渡期。此后神經細胞內鈣濃度升高,二甘油花生烯酸及前列腺素等累積達中毒量,可致腦損傷及其他重要臟器損傷。
3.2失代償期 如驚厥持續發作稱為驚厥持續狀態時,葡萄糖、氧供應、血液清除乳酸及二氧化碳的能力均已達到極限,在不能滿足細胞代謝需要時,即出現代償失調。此時,腦、心及骨骼肌均有缺氧或缺血損害。最終導致腦水腫、心功能不全、心輸出量減少、血壓下降等,因而嚴重影響腦的血流灌注。由于腦細胞內嚴重酸中毒,可迅速發生腦細胞不可逆損傷,甚至腦細胞死亡。
4總結
有學者認為強直期橫膈持續收縮可引起窒息及低氧血癥,這不但能引起腦損傷,而且可以使血漿兒茶酚胺水平升高,引起全身多系統的損害。在心血管系統方面,主要表現為心律失常、缺血性損傷,嚴重可有循環衰竭,ECG可有心律失常、P-R間期縮短、T波倒置、ST段抬高或下移、房室傳導阻滯等,且可出現CK-MB及cTnI增高[27],是由于驚厥發作時消耗大量能量及氧,產生酸中毒,外周阻力增大,心臟負荷增加。有證據支持的CK水平與驚厥發作持續時間直接相關的假說。毛煥元等[30]也提出嚴重癲癇狀態可并發缺血性或低氧性心肌損害,病理上可見心肌纖維變性及心肌間質纖維變性,植物神經功能紊亂,出現心動過速或心律失常,血壓開始時可升高后則下降致末梢循環衰竭。患兒不同疾病所致cTnI變化的病理生理是有爭議的。一些學者支持\"可逆性缺血模型\"的假說由于暫時降低冠脈血流量。還有一些學者提出從中樞神經系統的改變導致的植物神經受累,主要引起交感神經過度興奮所致。Young進行動物實驗時發現SE心肌乳酸鹽增加、葡萄糖及三磷酸腺苷減少。國內關于癲癇并發心律失常有見報道,成人癲癇致急性心肌梗死見個別報道。Alehan F等通過對31例有驚厥發作的小兒血清CK-MB、cTnI和BNP(腦利鈉肽)的動態觀察發現,驚厥發作后12 h及7 d檢測cTnI與正常對照組無統計學差異,而CK-MB和BNP有明顯升高。Hajsadeghi S等通過對心臟功能正常的簡單的驚厥發作患者的研究發現,心肌肌鈣蛋白的升高和驚厥發作的次數有明顯的相關性,驚厥超過3次的患者肌鈣蛋白I有明顯升高。
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