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1、缺血修饰白蛋白的研究进展与应用前景急性冠脉综合征(acutecoronarysyndrome，ACS)是由于冠状动脉内粥样斑块破裂、表面破损或出现裂纹，继而出血和血栓形成，引起冠状动脉完全性阻塞所致，其临床表现为不稳定性心绞痛、急性心肌梗死或心源性猝死。 心肌缺血是ACS最常见的机制。目前对急性胸痛是否是由心肌缺血引起的诊断还是一个难题，尤其是那些胸痛时心电图正常、无心肌梗死证据的病人。传统的临床检测指标，如12导联心电图、心肌坏死标志物以及影像学技术都不是心肌缺血早期诊断的“金标准。超声心动图检查只有在心肌缺血造成室壁厚度的20%以上损伤时才能检测到，且受到非缺血性室壁运动异常的干扰而受到限
2、制。 核素显像只有在损伤心肌10g时才可检出，且费用较高，不利于推广。cTnI是敏感而特异的心肌梗死标志物，但只有在心肌坏死后46h后才能检测到且在可逆性心肌缺血时并不升高。Bar-Or等发现缺血修饰白蛋白(IMA)在急性心肌缺血后510min迅速升高，通过ACB实验可以快速简便测定。医务工作者迫切需要这样一种在心肌缺血早期出现而又比较敏感的心肌缺血标志物。 1IMA形成机制 完整的白蛋白在肝脏中合成，由585个氨基酸残基组成，相对分子量为66.5KD，在血液中的浓度为0.63mmol/L，半衰期为1920d。其氨基末端为人类特有的一段序列，正常生理情况下，能够与过渡金属，钴、铜、镍等结合。I
3、MA是人血清白蛋白在流经缺血组织时产生的，其形成机制可能与氨基末端的N-Asp-A1a-His-Lys(N-天冬氨酸-丙氨酸-组氨酸-赖氨酸)的氨基酸序列结构发生变化有关。目前对缺血引起的钴白蛋白结合能力改变的机制尚未十分明确。 当组织发生缺血和再灌注时，由于组织局部反应性氧产物增多、酸中毒、细胞膜上各种能量依赖性离子泵破坏等变化，导致白蛋白结构发生改变，与过渡金属的结合能力下降，形成缺血修饰白蛋白。白蛋白在此可能充当了一个抗氧化剂的角色，以减轻缺血再灌注引起的损伤，是机体的一种自我保护机制。 Droy等首次指出IMA形成与活性氧产物(reactiveoxygenspecies，ROS)形成直
4、接相关，并证实OH在IMA形成中发挥重要作用。通过化学方法生成ROS并利用OH清除剂巯丙酰甘氨酸(mercaptopropionylglycine，MPG)体外模拟IMA的形成过程，发现通过Fenton反应产生OH的一组血清中的IMA迅速升高。在15min的反应过程中，IMA吸光值比基线水平最大增高43.6%，而另一组中加入OH清除剂后，IMA产生的量与血清对照组(不加入任何试剂)无明显差别。说明ROS，尤其是OH可能改变白蛋白的化学结构，导致IMA的产生。 2IMA结构分析 Bhgavan在对6名ACB实验显示高吸光值(ABSU0.7)的患者和1名无缺血患者的血清白蛋白经纯化后，分析N-末端
5、氨基酸序列，发现一个吸光值为0.8ABSU的患者白蛋白N-末端氨基酸序列为XXHKSEVAHRF，丢失2个氨基酸残基DA，其它均表现为野生型的N-末端序列(DAH2KSEVAHRF)，而该患者的临床诊断提示无缺血，表现为假阳性。正常人血清白蛋白N-末端缺失Asp(D)或Asp-A1a(DA)，DA残基的缺失可能与原白蛋白在肝细胞内处理缺陷有关，其发生机率尚不清楚。 3IMA的检测原理和方法 目前IMA的检测方法主要是白蛋白钴结合试验(albumin-cobaltbinding，ACB)。Bar-Or于1990年在急性冠脉综合症患者血清中寻找生化标志物时，发现缺血个体的血清白蛋白与外源性的钴离子
6、结合能力减弱，而正常个体的血清白蛋白以自然状态存在，其氨基末端与钴等过渡金属可以牢固结合。通过向血清中加入定量的氯化钴，充分反应后，加入等量二硫苏糖醇(DTT)可与游离钴离子发生显色反应，通过比色检测其吸光值可以定量测定游离的钴离子，从而间接反应IMA水平。 31比色测定法 Bar-Or首次使用手工测定方法检测血清中IMA。将50l1g/L的氯化钴加入到200l血清中，充分混匀，10min后，再加入50l1.5g/LDTT，充分混匀后，孵育2min，加入1ml0.9%的生理盐水终止反应，于470nm波长下比色，报告单位为吸光度单位(absorbanceunit，ABSU)。第二代ACB试验由美
7、国IschemiaTechnology公司创立，可在CobasMIRAPLUS、CobasFARA、KoneLab20、日立911等多种全自动生化分析仪上操作，结果可用U/ml或KU/L表示。 32其他检测方法 液相色谱法、质谱测定法以及核磁共振法等，但因检测成本较高，不适合临床常规检测。 4IMA检测的临床意义 41急性心肌缺血的早期诊断指标 缺血修饰白蛋白对心肌缺血有很高的灵敏度，且出现较早，结合心电图表现和肌钙蛋白可用于排除急性冠脉综合征，降低急诊胸痛病人的检查费用并减少其留院观察时间。 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。Bar-Or等收集41例接
8、受择期经皮冠脉腔内成形术(percutaneoustransluminalcoronaryangioplasty，PTCA)的患者术前、术毕、术后6h和24h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、肌红蛋白(myoglobin，Myo)、肌酸激酶同工酶(creatinekinase-MB，CK-MB)及肌钙蛋白(cardiactroponinI，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浓度一术前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
9、的平均变异百分比为0.9，二者相比P106.0(96.5，115.5)U/ml，P0.001)。而激发实验阴性的病人IMA与其基线水平相比较并不升高n=10，109.5(103.3，115.0)113.5(101.0，131.5)，P0.0001，而冠脉造影术后的病人IMA并不升高108.5(99.3，114.0)110.0(108.0，114.0)U/ml，P=0.085。激发试验后IMA升高大于9U/ml时即可判断冠脉发生痉挛，ROC曲线下的面积为0.975，95%置信区间(0.921-1.000)，敏感性为94%，特异性99%。因而缺血修饰白蛋白可能作为冠脉痉挛诱发的一过性心肌缺血的标志
10、物。 Bhagavan等将一健康中心的167名(男85人，女82人)患者的临床诊断与ACB试验相结合，采用双盲试验，在470nm波长时测定非心肌缺血患者与心肌缺血患者吸光值分别为0.430.10ABSU和0.630.25ABSU，(P010001)当临界值为0.5ABSU时，IMA诊断心肌缺血的灵敏度和特异性分别为88%和94%，阳性预测值(PPV)为92%，阴性预测值(NPV)为9l%，说明IMA可有效地将心肌缺血与非缺血病人区别开来。但在比较心肌缺血与心肌梗死时，ROC曲线下的面积仅为0.66，故ACB试验可作为评估心肌缺血的早期诊断指标，IMA值的高低与心肌缺血的程度相关，但对于心肌缺血
11、的个体是否发生心肌梗死不敏感，证明IMA是心肌缺血的指标。Sbarouni等连续对40例接受射频消融术的病人(男、女各20例，平均年龄为4716岁)研究发现，IMA在术前、术中、术后2h、术后1d无明显变化，而CK、CK-MB、cTnI较术前明显升高(P0.0001)，证明IMA不同于心肌损伤标志物，在单纯心肌细胞坏死时无明显升高，也说明IMA是心肌缺血标志物，非心肌坏死标志物。 Christenson等进行了一项多中心的临床试验，首次报道了ACB实验较高的阴性预测值和灵敏度，可以用于早期预测624h后的肌钙蛋白结果。从4个医疗中心筛选了256例急性冠脉综合征病人，在患者入院即刻(3h以内)和
12、6-24h后抽血标本2次，测定肌钙蛋白和IMA。以就诊时的IMA值预测6-24h后的肌钙蛋白结果。并对109例健康者(男55名，女54名)测定其单侧95%百分位数为80.2U/ml。通过受试者工作特征曲线(ROC)来反映IMA对肌钙蛋白的预测能力。根据最佳敏感性和特异性原则选择ROC曲线截断点(cutoffpoint)，在最佳cutoff值75U/ml时，其灵敏性及特异性分别为83%和69%，阴性预测值(NPV)为96%，阳性预测值(PPV)为33%。 42用于ACS早期诊断及危险程度分级 胸痛常提示不稳定性心绞痛或急性心肌梗死，每年约有数百万人因胸痛入院，不到20%的病人最终诊断为ACS引起
13、的缺血性心脏病，近70%的低风险患者必需留院观察612h，并接受进一步检查，而通过前瞻性研究表明，近10%有明显心肌缺血病人提前出院。因而，早期准确地诊断那些低风险最终发展为AMI的胸痛病人及高风险随后发生AMI的病人，对于改善病人预后，降低死亡率，节约医疗资源有重要意义。 Collinson等对539例因胸痛入院的病人进行研究，其中538人有充分的临床证据确认或排除急性心肌梗死。最终诊断按照ESC/ACC标准，37人(619%)发生急性心肌梗死，501人诊断为非急性心肌梗死(93.1%)。37人中IMA单独升高的有2人，cTn单独升高的有19人，二者同时升高的有16人。CTn阳性、IMA阳性
14、或两者均为阳性时灵敏度均为100%(90.5%100.0%)，特异性仅为34.5%(30.4%38.7%)。而阴性的IMA与阴性的cTn联合排除AMI的灵敏度为100%，表明在AMI的排除与诊断评估中，IMA检测更适合用于排除AMI。 Sinha等对208例3h内发生的急性胸痛患者进行研究。患者入院后即记录其12导联心电图，同时采血测其IMA及cTnI，比较三者单独及联合应用诊断ACS的价值，并与最终诊断非缺血性胸痛、不稳定性心绞痛、ST抬高性及非ST抬高性心肌梗死相联系。对整个胸痛人群，IMA对心肌缺血引起的胸痛诊断的灵敏度为82%、ECG为45%、cTnI为20%，IMA与cTnI或ECG联合，其灵敏度分别为90%和92%。三项结合起来，灵敏度提高到95%，明显高于IMA和cTnI联合(P=0.02)，与IMA和ECG联合相当(P=0.13)。ECG与cTnI联合诊断胸痛的灵敏度为53%，加入IMA这一指标后，ROC曲线下的面积从0.74上升到0.83。以上数据表明，IMA可作为不稳定性心绞痛(unstableangina，UA)诊断的一项指标，IMA与ECG及cTnI结合诊断对减少非心肌缺血性胸痛病人住院时间有重要意义。 IMA可用于
