楊云凈綜述,羅 艷審校(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗科 400016)
糖原磷酸化酶同工酶BB(GPBB)是一種心肌細胞中含量較高的酶,該酶對心肌缺血缺氧敏感,在心肌損傷早期(小于4h)即可釋放入血,是急性心肌損傷早期診斷的一項很好的指標(biāo)。隨著生物化學(xué)、免疫、分子生物學(xué)及其檢測技術(shù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)GPBB對缺血性心肌損傷的早期診斷、產(chǎn)科、兒科學(xué)等方面的研究頗具價值。
GP是一種由相同亞基組成的二聚體,在人體組織中存在3種同工酶:GPBB(心肌、腦型)、GPLL(肝型)、GPMM(肌型)[1]。盡管心臟組織都能產(chǎn)生同工酶BB和MM,但同工酶BB的含量占絕對優(yōu)勢。GPBB在腦組織中的含量與心肌組織相當(dāng),GPMM主要存在于骨骼肌中,GPLL主要存在于肝臟組織中,少量存在于心臟、骨骼肌、腦以外的其他組織。有證據(jù)證明,GPBB并不局限于心、腦組織,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)白細胞、血小板、脾臟、腎臟、膀胱、睪丸、消化道及主動脈中均含有GPBB,但其含量極低,在這些組織中,GPLL是主要的同工酶。
GP是一種糖原分解反應(yīng)的關(guān)鍵酶,它在糖原分解反應(yīng)的第一步中利用無機磷酸鹽將糖原轉(zhuǎn)化為1-磷酸葡萄糖(G-1-P)。在心肌細胞中,GPBB與糖原和肌漿網(wǎng)緊密結(jié)合形成大分子復(fù)合物-肌漿網(wǎng)糖原復(fù)合物。心肌的代謝狀態(tài)決定了GPBB與這種復(fù)合物的結(jié)合程度。當(dāng)組織缺氧時,GPBB由一種復(fù)合物形式轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄杂坞x形式,可在肌漿網(wǎng)內(nèi)外自由流動,從而形成肌漿網(wǎng)內(nèi)外的高GPBB濃度梯度[2]。由于形成濃度梯度,GPBB通過通透性增高的細胞膜進入外周血。研究表明,只有糖原分解加速與膜通透性的增加同時存在時,GPBB才會釋放。而只有在嚴重心肌缺血時,心肌細胞才會同時存在糖原分解的加速及膜通透性的增加。
GPBB的實驗室檢測主要包括酶活性測定和免疫學(xué)測定。1975年,Krause等根據(jù)糖原分解第一步的逆反應(yīng),糖原+葡萄糖-1-磷酸→糖原+無機磷酸鹽,通過測定酶反應(yīng)生成液中無機磷含量來確定酶活性的高低。健康人血清中檢測不到這種酶活性的存在,急性心肌梗死患者血清中GP活性1.5~18.0 U/L,但其靈敏度較低,且只能檢測總GP活性,目前應(yīng)用較少。
免疫學(xué)測定包括免疫抑制法、免疫酶學(xué)雙抗體夾心法(IEMA)及雙抗體夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA),其中ELISA是目前應(yīng)用中特異性和穩(wěn)定性都較好的一種方法。1996年,F(xiàn)iebig等[3]建立的ELISA可測定范圍1~200μg/L,正常參考值上限7μg/L,組內(nèi)差異小于5%,組間差異小于10%。但當(dāng)血紅蛋白大于10g/L、膽紅素大于1.15g/L、總膽固醇大于10g/L時,檢測會受到一定影響。
近年來有研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用多種生物標(biāo)記及蛋白質(zhì)生物芯片技術(shù)來進行GPBB床邊檢測(POCT)。POCT是ELISA檢測的繼承者,檢測下限可達10μg/L,檢測只需15min,并能應(yīng)用全血、血清和血漿樣本進行分析,它是一種患者首診時快捷的定性試驗,為GPBB的臨床早期快速準(zhǔn)確診斷提供新的參考方法。但目前POCT還處于原型階段,而GPBB檢測方法原則上適合于定量和半定量分析,有必要發(fā)展一種快速可靠的POCT系統(tǒng)[4-6]。
3.1 GPBB在早期急性冠狀動脈綜合征(ACS)中的診斷價值 既往有研究表明,ACS患者血中GPBB升高迅速并且較肌紅及肌鈣蛋白出現(xiàn)早[7-8]。急性心肌梗死患者胸痛發(fā)作1~4 h GPBB水平增高,并在急性心肌梗死發(fā)生1~2d后回復(fù)到正常水平[1]。因此,GPBB對早期診斷急性心肌梗死有重要的臨床指導(dǎo)作用。
Bozkurt等[9]觀察了72例ACS患者,其中不穩(wěn)定性心絞痛患者48例,非ST段抬高性心肌梗死患者(NSTEMI)13例,ST段抬高性心肌梗死患者(STEMI)11例,測定患者入院后1hGPBB、肌紅蛋白、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌鈣蛋白T(cTnT)水平。研究表明,GPBB在所有 NSTEMI、91%的STEMI及約50%的不穩(wěn)定性心絞痛患者血液中增高,并且與肌紅蛋白(70.8%)、CK-MB(62.5%)、cTnT(54.1%)相比,GPBB(95.8%)是敏感性最高的標(biāo)志物。此外,在不穩(wěn)定性心絞痛患者中,GPBB升高患者比正常者發(fā)生心血管事件的風(fēng)險更高,預(yù)后更差。
夏中華等[10]觀察了急性心肌梗死患者56例,不穩(wěn)定性心絞痛患者46例,通過不同時間點檢測血清GPBB水平,并與CK-MB、CK、cTnT、cTnI比較GPBB對診斷ACS的敏感性和特異性。研究發(fā)現(xiàn),GPBB在ACS患者胸痛發(fā)生2h后即有明顯升高,4h后敏感性已達到90%以上。胸痛發(fā)生6h時GPBB診斷ACS的敏感性明顯高于CK-MB及cTnI,特異性高于CK-MB/CK,與cTnT/cTnI相仿。由此可見,GPBB在ACS超早期診斷中具有高敏感性。
3.2 GPBB在疑似ACS中的應(yīng)用價值 Lillpopp等[11]調(diào)查了1 818例疑似ACS患者,其中23%被確診為急性心肌梗死,13%被確診為不穩(wěn)定性心絞痛,64%則為非冠狀胸痛患者并被除外ACS,分別觀察了患者血液中GPBB、cTnI及腦尿鈉肽(BNP)水平與預(yù)后的關(guān)系。調(diào)查顯示這些疑似ACS患者中GPBB陰性患者較陽性的患者預(yù)后好,其中GPBB和cTnI均陽性的患者發(fā)生的心血管事件較GPBB陰性且cTnI陽性患者多,故聯(lián)合檢測cTnI和GPBB有助于分辨高?;颊?。此外,BNP和GPBB均為陰性者預(yù)后最好,故聯(lián)合檢測BNP和GPBB有助于分辨低危患者。因此,除了BNP和cTnI,GPBB也可作為評估胸痛患者預(yù)后的指標(biāo)。
3.3 GPBB在子癇前期中的應(yīng)用價值 盡管妊娠是一種生理性的狀態(tài),但是正常足月分娩的孕婦血漿GPBB水平比非妊娠的急性心肌梗死患者高3倍。因此,GPBB除在腦和心肌正常組織中大量存在外,胎盤極有可能是它的另一來源。子宮胎盤缺氧導(dǎo)致GPBB轉(zhuǎn)化為可溶性的形式并釋放到血流中,使早產(chǎn)子癇前期患者血漿GPBB含量增高。Lee等[12]觀察了33例非妊娠婦女,151例正常單胎妊娠婦女,72例子癇前期患者,74例子癇前期發(fā)生早產(chǎn)患者,測定母親血漿GPBB水平。研究表明,妊娠期母親體內(nèi)GPBB會生理性增高,而GPBB顯著增高是早產(chǎn)的子癇前期孕婦一種異常表現(xiàn)。由此可見母親血漿GPBB對于發(fā)現(xiàn)早發(fā)的子癇前期是一項有意義的標(biāo)志物。
3.4 GPBB在兒科學(xué)中的應(yīng)用價值 窒息合并心肌損傷新生兒血漿GPBB水平明顯增高,并有隨著窒息程度加重而明顯升高的趨勢。毛慶花等[13]觀察了64例窒息新生兒,其中30例有心肌損傷,發(fā)現(xiàn)GPBB對心肌損傷診斷的敏感性高于cTnI,特異性高于CK-MB,故GPBB可作為窒息新生兒早期診斷心肌缺血損傷的理想標(biāo)志物,并能評估心肌損傷及損害程度。陳書琴等[14]觀察了30例川崎?。↘D)患兒,按有無冠狀動脈病變(CAL)分為兩種水平。研究發(fā)現(xiàn),急性期KD患兒血漿GPBB水平高于健康對照組,KD急性期有CAL患兒的血漿GPBB水平高于無CAL患兒,提示血漿GPBB水平可用于輔助診斷KD,根據(jù)血漿GPBB水平有助于區(qū)分急性期KD患兒是否發(fā)生CAL。
3.5 GPBB對溶栓治療效果的評價 GPBB的時間窗受梗死冠狀動脈是否早期再灌注影響。由于早期再灌注致使的“洗脫”現(xiàn)象成功溶栓治療會加速心肌細胞釋放GPBB,并提前達到峰值[15]。有國內(nèi)學(xué)者對12例急性心肌梗死(AMI)溶栓患者和4例AMI未溶栓患者血清中CK、CK-MB和GPBB水平的系列觀察結(jié)果表明,溶栓組患者GPBB酶峰時間(8.12±3.06)h,與未溶栓組患者(12.4±2.18)h相比明顯提前,由此提示GPBB可能作為一項新的溶栓效果判別指標(biāo)[16]。
3.6 其他 Horacek等[17]通過觀察化療對成人急性白血病患者造成的心臟毒性,發(fā)現(xiàn)GPBB可能成為一項檢測使用常規(guī)劑量蒽環(huán)類藥物化療及造血干細胞移植后大劑量化療所致心臟毒性的敏感標(biāo)志物。Pudil等[18]研究認為肥厚性心肌病患者血清GPBB濃度增高,并與肺動脈楔壓以及左心室功能指數(shù)相關(guān),表明GPBB是診斷肥厚性心肌病的有用指標(biāo)。
GPBB并非心臟特異性指標(biāo),但除心肌組織外,還有腦組織GPBB含量高,因此,如果同時存在有腦外傷及血腦屏障破壞,無法鑒別是否存在心肌損傷時,可合并使用另一種心肌特異性指標(biāo)(cTnI)。然而,理想的標(biāo)志物需要具有高度的敏感性和特異性,單獨檢測GPBB不能完全達到上述要求。Bozkurt等[9]的研究發(fā)現(xiàn),與肌紅蛋白、CK-MB、肌鈣蛋白相比,GPBB是特異性最低的標(biāo)志物,并且有50%穩(wěn)定性心絞痛患者GPBB增高,就需要將GPBB與其他早期標(biāo)志物聯(lián)合應(yīng)用,以提高對患者診斷、治療和臨床檢測的時效性和準(zhǔn)確性。近期研究發(fā)現(xiàn),心型脂肪酸結(jié)合蛋白與GPBB聯(lián)合檢測具有AMI早期診斷價值,并能區(qū)別 AMI和不穩(wěn)定型心絞痛[19]。Lacnák等[20]發(fā)現(xiàn)GPBB與cTnI聯(lián)合檢測能提高ACS診斷的準(zhǔn)確性。但小樣本研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合檢測GPBB和cTnI不能顯著提高NSTEMI患者的檢測率[21]。
因此,GPBB作為一種新的心肌損傷早期診斷標(biāo)志物,其在臨床上的應(yīng)用還需要進行大樣本研究,從而為臨床醫(yī)生早期診斷提供有力依據(jù)。
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