急性心肌梗死检测方法的研究进展

陶宁亚，张贝，任阳光，王志增

(1.河南大学 抗体药物开发技术国家地方联合工程实验室/基础医学院/细胞与分子免疫重点实验室，河南 开封 475004；2.河南大学淮河医院 乳腺甲状腺外科，河南 开封 475004)

引 言

国家心血管病中心发布的《中国心血管报告2017》显示，目前心血管疾病死亡率居城乡居民总死亡率的首位，且患病率和死亡率均处于上升阶段，其中急性心肌梗死(acutemycardialinfarction,AMI)是关键致死因素[1]。目前AMI检测方法主要分为临床常用检测方法和非临床检测方法两大类。本资料比较了不同检测方法的特点，以期给临床工作者提供参考。

1 心肌梗死简介

当前，心血管疾病是引起世界范围内人口死亡的首要因素，其中急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction，AMI)是关键致死原因[1]。AMI是由不稳定性缺血综合征引起的心肌坏死[2]。心肌坏死是一种不可逆损伤，在心肌梗死发作后的2h内85%的心肌组织会出现损伤情况，并且延迟治疗会增加死亡的可能性[3]。自溶栓疗法出现以后，AMI的预后得到了大大的改善，其致残率、死亡率也有所降低[4]。溶栓疗法的实施时间对溶栓治疗的成功与否起着决定性的作用。临床上将AMI发作6h称为溶栓治疗的“时间窗”，而溶栓治疗需要在“时间窗”内尽早进行,才能取得良好的预期效果[5]。因此，早期、快速检测AMI对挽救患者生命、提高其生存质量、减轻经济和社会负担具有至关重要的作用。

2 AMI的检测方法

目前对AMI的检测方法主要分为两大类：临床常用的方法和尚处于研发阶段的方法。

2.1 临床常用的检测方法

根据ACC/AHA协会制定的AMI临床诊断标准[6]，临床医师对AMI的诊断除了通过胸痛、心悸等症状判定外，还可借助心电图、血清心肌标志物和冠状动脉造影等检测手段。迄今为止，心电图仍是检测AMI的首选方法，血清心肌标志物的检测是一种辅助手段，而冠脉造影则是检测AMI的“金标准”，冠脉造影虽是一种侵入性检测方法，但能更直观地显示梗死部位及其严重程度。

2.1.1心电图 临床所用心电图分普通心电图和动态心电图(即Holter监测)两种。AMI心电图的特征性改变是新出现的Q波以及ST段抬高和ST-T动态演变等[7]。心电图检查使用方便，易于普及，且通过动态心电图能够对患者的心肌梗死情况进行动态观察，从而提高了检测的准确性[8- 9]。

2.1.2心肌标志物的检测 心电图是一种常用的检测方法，但它需要结合一些辅助手段，例如血清中的心肌坏死标志物检测等。临床常用的有肌红蛋白(myoglobin，Mb)、肌酸激酶(creatinekinase，CK)、肌酸激酶同工酶(creatinekinase-MB，CK-MB)、心肌肌钙蛋白(cardiactroponin，cTn)、心型脂肪酸结合蛋白(heart-typefattyacidbindingprotein，H-FABP)等[10]。这些标志物的出现时间、峰值时间、恢复时间以及其在检测AMI时的临界值见表1。心肌损伤标志物升高程度与心肌坏死程度、范围及其预后有明显的关系[11]。

表1临床常用的检测AMI的标志物[12- 13]

标志物分子质量/kD发病后出现时间达到峰值时间恢复至正常时间临界值CK-MB863～8 h9～30 h48～72 h3 μg·L-1Mb17.80.5～2 h5～12 h18～30 h100 μg·L-1cTnT393～6 h10～24 h5～10 d0.5 μg·L-1cTnI243～6 h14～20 h7～14 d1 μg·L-1CK863～8 h10～36 h72～96 h200 U·L-1H-FABP150.5～2 h4～6 h20～36 h5 μg·L-1

尽管CK- MB对判断AMI具有较高的特异性，但同时它对检测AMI的价值也存在一定的争议。早在2014年，AHA/ACC指南就已经指出，CK- MB对于心脏病发作的检测并没有额外的价值[14]。随后，Alvin等[15]也建议临床医师在接诊疑似急性冠脉综合征(ACS)的患者时，应停止使用CK- MB来检测是否有心肌损伤。Mb以及近期研究较热的H- FABP在AMI早期便有升高，而cTnI和cTnT虽较前者更敏感、可靠，但出现时间稍晚，在AMI发病后的3～4 h后才开始升高。临床常将cTn水平的增高作为检测AMI的敏感指标[16]。尽管将cTn用作AMI的首选标志物已达成共识，但由于其出现时间较晚，对于AMI发作的较早期不能起到很好的指示作用。高敏cTnI(hs- cTnI)不仅灵敏度更高且能检出1 h内的AMI[17]，从而弥补了cTnI出现时间晚的缺点。目前欧洲心脏病学会(european society of cardiology，ESC)指南建议在使用hs- cTnI检测1 h或3 h后应连续检测cTn[18]，以防AMI的误诊。

2.1.3 冠状动脉造影 冠状动脉造影是一种创伤性的检测方法，虽然它不能对狭窄的病因作出判定，也不能对非阻塞性动脉硬化的病变进行检测，但由于该方法能够清晰地显示血管相关信息从而使梗死的血管实现再灌注[19- 20]，尤其适于早期冠状动脉病变患者的检测[21]。因此，冠状动脉造影技术在指导临床医师对梗死血管实施再灌方面仍起关键作用。

2.1.4 免疫标记技术 除了以上3种方法外，尚有一类利用放射性同位素、酶、荧光、胶体金及生化发光剂等作为示踪物，标记抗原或抗体进行免疫反应即免疫标记技术[22]。因其具有快速、定性或定量甚至定位的特点而被广泛应用，其中应用最广的是以酶为示踪物制作的酶联免疫试剂盒(enzyme- linked immunosorbent assay kit，ELISA试剂盒)。目前市场上已有多种AMI试剂盒：瑞莱生物采用双向侧流免疫法研发的cTnI试剂盒，检测范围为0.1～16 ng·ml-1；德国罗氏研制的cTnT试剂盒，检测范围为0.1～2 ng·ml-1，当测定值低于0.1 ng·ml-1或高于2 ng·ml-1时，仪器将显示LOW或HIGH，使得AMI的检测实现量化。这些试剂盒灵敏度均已低于相应标志物的临界值，可对AMI作出初步检测。同时，使用者用肉眼进行观察，通过显色结果的强弱便能对检测结果进行判定，使用更简便。

在临床工作中，对因胸痛就诊的患者，问诊后常先进行常规心电图检测，再通过生化分析仪、试剂盒等辅助手段检测患者血清中心肌梗死标志物的含量是否已经超出阈值，而冠状动脉造影则用于观察血管是否存在狭窄，从而对AMI作出确切的检测，最后才给出相应的检测报告。

2.2 非临床检测方法

除上述AMI检测方法外，目前尚有更加简便、快捷的非临床AMI检测方法。

2.2.1 侧向层析试纸条 以膜为基础的侧向免疫层析试纸条(lateral flow immunochromatographic strip，LFICS)因其快速、经济、对使用者无害且结果易于判读而成为一种有用的工具，同时，这种技术不需要任何仪器，仅仅需要将试剂储存在干燥的环境中[23]。对于AMI的检测，金纳米颗粒展现出了其特有的优势，使检测的灵敏度大大提高。Zhu等利用改良的LFICS联合检测hs- cTnI和Mb，检测限分别达到1 ng·L-1和1 μg·L-1，该LFICS采用两种不同粒径大小的金纳米颗粒，并利用生物素化的单链DNA作为桥梁，使小颗粒的金颗粒(13 nm)和链霉亲和素标记的金(41 nm)结合起来作为一种放大器来放大极低的信号[24]；荧光免疫层析试剂盒可定量检测cTnI，从而避免了胶体金免疫层析法仅能进行定性检测而定量检测灵敏度很低的缺点，且所需样品仅为10 μl[25]；此外，利用金磁微粒免疫层析技术研发的H- FABP试剂盒、cTnI试剂盒及二者联用试剂盒均能够尽早的排除AMI。因此，无论运用何种标记探针，LFICS都因其独有的优势而将成为早期检测AMI的一种备选方案。

2.2.2 适体 适体是能以极高的亲和力和特异性与靶分子结合的一段寡核苷酸序列。适体与靶分子的结合与抗原-抗体相互作用相似，但它具有明显优于抗体的诸多优点：靶分子范围广、与配体作用亲和力高、特异性强、稳定性高、安全经济及制备简单等[26]。经过十几年的发展，适体技术开始广泛应用于分子识别、实验检测、疾病治疗和药物研究等领域。Jo等[27]利用适体和丝网印刷碳电极，通过夹心法对cTnI进行高度敏感电流检测，其最低检出限达到0.024 ng·L-1，远远低于临床AMI的检测阈值；此外，Rezaei等[28]设计了一种以金纳米颗粒-量子点为基础的适体纳米生物传感器，用于检测cTnI，其灵敏度达到0.3 fM。这些借助于适体所研发的一系列用来检测AMI的产品，其灵敏度已经远低于AMI的检测阈值，能够对AMI作出较早的检测。

2.2.3 生物传感器 生物传感器是一种对生物物质很敏感并能将其浓度转换成电信号从而进行检测的仪器。Liu等[29]使用In2O3纳米棒生物传感器检测cTnI、CK- MB和脑钠肽(brain natriuretic peptide，BNP)，相应的灵敏度达到1 pg·L-1、0.1 ng·L-1和10 pg·ml-1，远低于临床相关指标的临界值。因此，该方法亦能用于AMI检测。

2.2.4 其他 除以上之外，Hu等[30]通过联合检测高半胱氨酸(homocysteine，HCY)和红细胞体积分布宽度可变系数对AMI做出检测。Weng等[31]采用蓝光技术以定量检测心脏标志物，大大降低了成本及仪器和样品消耗，且能够满足高通量检测，从而可用于床旁检测和现场化学分析。

3 展 望

目前，用于检测AMI的方法有多种，每种检测方法均有其优势和不足。但不可否认，无论哪种方法都是为了更快速、准确、特异地对AMI作出判断，以提高患者的生活质量及改善预后。心电图因直观而将继续成为检测AMI的首选方法，同时与其他检测方法相结合可提高AMI检测的准确率；冠脉造影虽是一种侵入性的检测手段，但它是AMI检测的“金标准”；LFICS则具有操作简便、易于推广、可实现家庭自检等优势，但较低的灵敏度限制了其广泛应用；处于研发阶段、具有较高灵敏度的适体和生物传感器等检测方法对AMI超早期的检测具有很好的指示作用，然而其复杂的制备过程、特殊的仪器装备及难以实现规模化生产则限制了其使用。AMI的检测要求快和准以免误诊、漏诊，因此，完善现有临床常用方法，并结合一些辅助检测或许可以更加准确地对AMI作出早期检测，同时也能满足AMI检测走向家庭。鉴于此，在未来AMI的检测方面，根据AMI的早期症状，使用LFICS进行即时检测，入院后结合心电图、生化检测等方法进行辅助检测，必要时采用冠脉造影以便能够更快速、安全地对AMI作出检测。