血清AST、m-AST水平和m-AST/AST比值在CHD患者及AMI患者术前、术后评估中的价值

张茜林， 沈逸枫， 朱 晶， 张春燕， 邵文琦， 王蓓丽， 郭 玮

（1.复旦大学附属中山医院检验科，上海 200032；2.复旦大学附属中山医院厦门医院检验科，福建 厦门 361015）

天门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase，AST）有2种同工酶，位于细胞质中的被称为细胞质天门冬氨酸氨基转移酶（cytosolic isoenzyme of aspartate aminotransferase，c-AST），位于线粒体内的被称为线粒体天门冬氨酸氨基转移酶（mitochondrial aspartate aminotransferase，m-AST）。m-AST广泛存在于心脏、肝脏、骨骼肌、肾脏中，以心脏、肝脏为主，还有少量存在于胰腺、脾脏、肺和红细胞中。当心肌细胞有轻度损伤时，线粒体未遭到破坏，血清c-AST升高，m-AST正常；如果心肌细胞受到严重损伤，线粒体遭到破坏，血清m-AST会明显升高，故m-AST水平升高可提示心肌细胞坏死严重。

心血管疾病居我国城乡居民总死亡原因的首位，患病率持续上升[1]。2019年，我国心血管疾病患病例数达3.30亿，其中脑卒中1 300万例、冠心病1 100万例[1]。经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）术是临床用于恢复病变冠状动脉血供的主要手段[2]。有研究结果显示，动态监测m-AST水平和m-AST/AST比值的变化对CHD、急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）患者心肌损伤程度判断、病情监测及预后判断都有重要价值，但现有的研究多关注溶栓和再灌注等常规治疗后m-AST等指标的变化[3-5]，未见对PCI术后m-AST水平和m-AST/AST比值变化的研究。为此，本研究拟在对m-AST项目进行性能验证，确定检测结果准确性后，分析CHD和AMI患者PCI术后血清AST、m-AST水平及m-AST/AST比值的变化，及其与Gensini积分的相关性。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2020年1—6月复旦大学附属中山医院心内科行冠状动脉造影指导下药物洗脱支架置入术的CHD患者44例（男20例、女24例，年龄42～81岁）和急诊行PCI术的AMI患者44例（男23例、女21例，年龄44～87岁）。

1.2 样本采集与检测

采集所有患者术前及术后24 h内的静脉血，分离血清。m-AST试剂盒（免疫抑制法，批号为20190104）及配套质控品、校准品（批号为20191106）均购自上海北加生化试剂有限公司，检测仪器为HITACHI 7600-030全自动生化分析仪（日本日立公司）。采用cobas c702全自动生化分析仪（瑞士罗氏公司）及配套试剂、校准品检测AST。心肌肌钙蛋白T（cardiac troponin T，cTnT）、肌酸激酶同工酶MB质量（creatine kinase MB isoenzyme mass，CK-MB mass）、氨基末端B型钠尿肽原（N-terminal B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）均采用cobas e801全自动电化学发光分析仪（瑞士罗氏公司）及配套试剂、校准品进行检测。

1.3 方法学评价

1.3.1 m-AST的检测原理 m-AST测定采用免疫抑制法原理。采用c-AST抗体专一性抑制样本中的c-AST活性，随后采用速率法测定m-AST活性，在340 nm波长处测得的每分钟吸光度下降值（ΔA/min）与样本中的m-AST活性成正比。

1.3.2 精密度评价 根据美国临床实验室标准化协会（the Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）EP15-A文件[6]，选择总AST水平分别为200～300 U/L和600～800 U/L的患者样本进行混合，作为低水平和高水平的混合血清。在1 d内分别检测2个水平的混合血清5次，计算批内精密度[以变异系数（coefficient of variation，CV）表示]；连续检测4 d，共20次，计算批间精密度。CV低于厂商声明（5%）为验证通过。

1.3.3 正确度验证 将厂商提供的不同批号的定值校准品（120 U/L）进行1∶1稀释，原倍和稀释后的校准品作为2个水平的样本各检测2次，计算与定值之间的偏移，偏移低于厂商声明（10%）为验证通过。

1.3.4 线性范围验证 选择总AST>1 000 U/L的样本，m-AST测定结果需接近厂商声明的检测上限（130 U/L）。将接近厂商声明的检测上限的样本（H）与0.9%NaCl溶液（L）按4L、3L+1H、2L+2H、1L+3H和4H的梯度进行配制，检测2次，计算，与理论值进行比较。以实测为Y、理论值为X拟合多项式方程。根据CLSI EP6-A文件[7]，将二次多项式系数a和三次多项式系数a、b分别与“0”做差异检验，P>0.05表示满足一次方程，线性范围验证通过。

1.3.5 参考区间验证 根据CLSI C28-A2文件[8]的要求，选取复旦大学附属中山医院体检的表观健康者40名，男、女各20名，年龄18～65岁，纳入者肝、肾功能均正常，采集的血液样本无溶血、脂血和黄疸。采用已通过性能验证的检测系统检测m-AST，如有90%以上的检测结果在厂商声明的参考区间（＜15 U/L）内为验证通过。

1.3.6 最大稀释比验证 选取总AST>1 000 U/L的样本，m-AST检测结果需接近厂商声明的检测上限（130 U/L）。将接近厂商声明的检测上限的样本用0.9%NaCl溶液按1∶2、1∶4、1∶8、1∶16和1∶5、1∶10、1∶20、1∶40、1∶80的稀释比例进行稀释，检测2次，计算及稀释回收率。根据CLSI EP6-A文件，稀释回收率90%～110%为临床可接受，最大稀释比验证通过。

1.4 Gensini积分分组

根据冠状动脉病变部位确定权重系数，结合冠状动脉狭窄程度评分计算出Gensini积分[9]。根据Gensini积分将CHD患者和AMI患者各分为3组，Ⅰ组：Gensini积分≤40分（CHD 16例、AMI 8例）；Ⅱ组：Gensini积分为41～80分（CHD 15例、AMI 17例）；Ⅲ组：Gensini积分>80分（CHD 13例、AMI 19例）。

1.5 统计学方法

采用SPSS 21.0软件进行统计分析。呈正态分布的计量资料以±s表示，2个组之间比较采用配对样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析。呈非正态分布的数据以中位数（M）[四分位数（P25～P75）]表示，术前、术后检测结果比较采用Wilcoxon符号秩检验，多组间比较使用非参数Kruskal-Wallis检验，CHD患者与AMI患者之间比较使用Mann-WhitneyU检验。采用Spearman相关分析评估各项目与Gensini积分的相关性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 免疫抑制法检测m-AST的性能评估

2.1.1 精密度验证 高、低值样本的批内CV分别为0.74%、0.38%，批间CV分别为1.08%、2.37%，均低于厂商声明（5%），精密度验证通过。见表1。

表1 免疫抑制法检测m-AST的精密度

2.1.2 正确度验证 定值校准品（120 U/L）重复检测2次的结果分别为118.3、118.1 U/L，1∶1稀释后的校准品（60 U/L）重复检测2次的结果分别为59.5、59.2 U/L，相对偏移分别为-1.50%和-1.08%，低于厂商声明（10%），正确度验证通过。

2.1.3 线性范围验证 5个浓度样本的实测由低到高依次为5.1、33.0、64.6、95.5、1 2 8.8 U/L。以实测为Y，理论值为X，拟合多项式方程。二元一次方程为Y=0.999 68X-1.618 39，二元二次方程为Y=0.000 74X2+0.900 08X+0.289 60，二元三次方程为Y=-3.63×10－6X3+0.001 47X2+0.862 99X+0.587 23。二次多项式系数a和三次多项式系数a、b与“0”比较，差异均无统计学意义（P>0.05），满足二元一次方程。m-AST在5～129 U/L范围内线性良好，线性范围验证通过。

2.1.4 参考区间验证 40名表观健康者中男性m-AST水平为（2.77±0.41）U/L，女性为（2.74±0.38）U/L 。男、女性之间差异无统计学意义（P>0.05）。40名表面健康者的m-AST测定值均落在厂商声明的参考区间（＜15 U/L）内，参考区间验证通过。

2.1.5 最大稀释比验证 最大稀释比为1∶10。见表2。

表2 m-AST最大稀释比验证结果

2.2 CHD患者术前、术后各项指标的变化及与Gensini积分的相关性

2.2.1 CHD患者术前、术后各项指标的比较CHD患者PCI术后AST、m-AST水平及m-AST/AST比值与术前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表3。

表3 CHD患者PCI术前、术后各项指标的比较 M（P25～P75）

2.2.2 CHD患者不同Gensini积分各组PCI术前、术后各项指标的比较 CHD患者不同Gensini积分各组PCI术后AST、m-AST水平及m-AST/AST比值与术前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表4。

表4 CHD患者不同Gensini积分各组PCI术前、术后各项指标的检测结果 M（P25～P75）

2.2.3 CHD患者AST、m-AST、m-AST/AST比值与Gensini积分的相关性 CHD患者术前、术后AST、m-AST、m-AST/AST比值与Gensini积分均无相关性（术前r值分别为-0.091、-0.045、-0.033，P>0.05；术后r值分别为0.105、0.082、-0.250，P>0.05）。

2.3 AMI患者PCI术前、术后各项指标的变化及与Gensini积分的相关性

2.3.1 AMI患者PCI术前及术后各项指标的比较 AMI患者PCI术后AST、m-AST、cTnT、CK-MB mass、NT-proBNP水平明显高于术前（P＜0.05），m-AST/AST比值明显低于术前（P＜0.05）。见表5。

表5 AMI患者PCI术前、术后各项指标的比较 M（P25～P75）

2.3.2 AMI患者不同Gensini积分各组PCI术前、术后各项指标的比较 AMI患者不同Gensini积分各组PCI术后AST、m-AST水平及m-AST/AST比值与术前比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表6。

表6 AMI患者不同Gensini积分各组PCI术前、术后各项指标的检测结果 M（P25～P75）

2.3.3 AMI患者AST、m-AST、m-AST/AST比值与Gensini积分的相关性 AMI患者术前、术后AST、m-AST、m-AST/AST比值与Gensini积分均无相关性（术前r值分别为0.255、0.190、-0.141，P>0.05；术后r值分别为0.290、0.274、-0.024，P>0.05）。

2.4 CHD患者与AMI患者术前及术后各项指标的比较

AMI患者术前和术后AST、m-AST、m-A S T/A S T比值均显著高于C H D患者（P＜0.05）；AMI患者与CHD患者之间术前m-AST/AST比值差异无统计学意义（P>0.05）。见表3、表5。

3 讨论

检测系统的良好性能是保证检验结果准确、可靠的前提。由于m-AST是本实验室最新应用于临床的检测项目，因此需评价该项目的检测性能是否能满足临床要求。为此，本研究先对m-AST项目的检测性能（精密度、正确度、线性范围、最大稀释比和参考区间）进行了评估，以确保检测结果的准确性。结果显示，该项目的检测性能符合临床要求，可用于临床检测。

由于m-AST存在于线粒体中，含量甚微，且半衰期很短，因此当血清中出现大量m-AST时，表明心肌细胞出现病变坏死，细胞严重受损。有研究结果显示，CHD患者和AMI患者血清m-AST水平及m-AST/AST比值高于正常对照组（P＜0.05），且AMI患者血清m-AST水平及m-AST/AST比值显著高于CHD组（P＜0.05）[10-11]。因此，本研究未纳入正常对照组，仅对行药物洗脱支架置入术的CHD患者和PCI术的AMI患者分别进行研究。

CHD的发生、发展与冠状动脉狭窄程度和狭窄支数有关，主要临床表现有心绞痛、心力衰竭、心肌梗死等，早期临床症状不明显，易错失最佳治疗时机。临床一般根据患者冠状动脉造影结果，以Gensini积分来评估心血管疾病的严重程度。本研究结果显示，CHD患者术前、术后血清AST、m-AST水平和m-AST/AST比值差异均无统计学意义（P>0.05），不同Gensini积分各组术前、术后各项目差异均无统计学意义（P>0.05），与Gensini积分均无相关性（P>0.05）。刘美云等[12]的研究结果显示，不稳定型心绞痛（unstable angina pectoris，UAP）组和AMI组AST水平均显著高于正常对照组（P＜0.01），而稳定型心绞痛（stable angina pectoris，SAP）组与正常对照组之间差异无统计学意义（P>0.05）。本研究CHD组AST水平较低，术前仅为22（18～26）U/L，与刘美云等[12]的研究中SAP组的结果相符。这说明SAP患者的AST、m-AST水平和m-AST/AST比值可能无明显变化，且与动脉粥样硬化斑块发展进程无关。

本研究结果显示，AMI组PCI术前AST和m-AST水平均高于CHD组（P＜0.05），提示AMI患者心肌细胞损伤更为严重；AMI组PCI术后AST、m-AST水平亦高于CHD组（P＜0.05），与文献报道[4]基本一致。孙绍军等[4]的研究结果显示，溶栓治疗后发生再灌注时，心肌坏死区域的血流灌注改善可加速AST被释放入血的速度和数量，血清AST活性迅速增加，酶活性到达峰值的时间显著提前，但再灌注会导致心肌细胞线粒体损伤加重，从而引起m-AST释放显著增加。本研究结果提示PCI术后AST和m-AST的变化与再灌注相似。m-AST/AST比值是判断冠状动脉再通的有效指标，由于其到达峰值的时间较早，所以还有早期诊断再灌注损伤的价值，再灌注后m-AST/AST比值会达到峰值。本研究结果显示，PCI术后m-AST/AST比值显著下降，说明PCI术对心肌细胞的损伤可能小于溶栓再灌注治疗。本研究结果还显示，无论是CHD患者，还是AMI患者，术前、术后血清AST、m-AST水平及m-AST/AST比值均与Gensini积分无相关性（P>0.05），且不同Gensini积分各组间各项指标差异均无统计学意义（P>0.05），说明血清AST、m-AST水平可能与动脉粥样硬化斑块发展进程无关。

综上所述，血清m-AST水平可用于反映心肌细胞损伤的程度。PCI术后AST、m-AST的变化与溶栓再灌注治疗后二者的变化相似。PCI术后m-AST/AST比值显著下降，提示PCI术对心肌细胞的损伤较小。血清AST、m-AST水平与动脉粥样硬化斑块发展进程无关，仅与心肌细胞损伤程度有关。