心型脂肪酸结合蛋白的研究进展

2013-01-23 13:57
中国医药指南 2013年8期
关键词:心肌细胞特异性脂肪酸

魏 红 杜 宇

(内蒙古包头医学院第一附属医院,内蒙古 包头 014010)

心型脂肪酸结合蛋白的研究进展

魏 红 杜 宇

(内蒙古包头医学院第一附属医院,内蒙古 包头 014010)

脂肪酸结合蛋白(FABP)是一种重要的、新型的生物标志物,由于它在血液中出现早,特异性高,近年来已成为国内外关注的重要生化指标之一。其中的心型脂肪酸结合蛋白(H- FABP),已在多种疾病中发挥了它的价值。

心型脂肪酸结合蛋白;临床价值

生物标志物就是一种细胞蛋白,就是当人体细胞受损时,血液中出现变化的细胞蛋白。随着近年来对生物标志物越来越深入的研究,广大临床医师深知其在临床诊断中的重要性,其应用也越来越广泛。脂肪酸结合蛋白(fatty acidbinding protein,FABP)由于它在血液中出现早,特异性高,近年来已成为国内外关注的重要生化指标之一。在本文中我主要对心型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding protein,H-FABP)的研究进展做一综述。

1 脂肪酸结合蛋白的生物学性质

脂肪酸结合蛋白(Fatty acid binding protein,FABP)是多种功能相同的小分子蛋白家族,其大量表达于脂肪酸代谢活跃的器官的组织细胞中,比如,心脏和肝脏等[1,2],在细胞内脂肪代谢中起转运游离脂肪酸的作用。它是由美国Ockner[3]等在肠黏膜中发现的。目前已经发现的FABP根据组织起源共分为9种不同的亚型,不同的亚型分布在不同的器官中,并且每一种都有2~3d稳定的半衰期[1]。这些亚型均以最先发现它们存在的部位而命名,它们都是细胞内脂类结合蛋白的多基因家族的成员[1,4],其间蛋白质序列约有38%~70%的同源性。最先在心肌细胞中发现的即被命名为心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP),它是一种可溶性蛋白质,主要存在于心肌细胞浆内,占心脏全部可溶性蛋白的4%~8%,骨骼肌中含量是心肌中的1/10。当心肌细胞受到损伤时,H-FABP快速释放入血中并较快恢复到正常水平。

不同亚型的FABP在不同组织、不同条件下有着不同的活性及存在状况。各型FABP的共同作用是调节脂肪酸的代谢,脂肪酸经过细胞膜后通过胞浆转运到细胞内的合成位点,进行氧化和酯酰化,即调节细胞内脂质代谢和调控特定基因的表达。H-FABP是心肌细胞内调节脂肪酸代谢和运输的重要载体蛋白,它结合心肌细胞浆内的长链脂肪酸使其向可以发生质化和氧化的部位运输,即而氧化分解于线粒体的能量代谢体系中生成三磷酸腺苷,提供心肌能量,以达到调节脂肪酸代谢的目的。

2 脂肪酸结合蛋白的临床应用

2.1 心肌梗死急性心肌梗死(AMI)是临床的常见急危重症,有很高的发病率及病死率,早期诊断并及时、正确地治疗,尽早恢复缺血心肌再灌注是改善预后、降低病死率的关键。而检测到心肌标志物的异常变化是诊断AMI的必要条件。传统的心肌损伤标志物有肌红蛋白、血清肌酸激酶同工酶B(CKMB)、心肌肌钙蛋白T(cTnT)等生化指标,肌红蛋白虽然升高时间较早,但特异性较差,CKMB、cTnT虽比较肌红蛋白特异性有所升高,但是在心肌受损时释放到血中的时间较晚,对急性心梗的早期诊断存在局限性。H-FABP因其当心肌细胞受损时,可快速释放到血中,所以成为近几年国内外关注的早期诊断AMI的生化指标之一,在心梗发病的最初4h内有更好的诊断价值。在AMI治疗指南中,要求及早再灌注心肌,静脉溶栓在发病3h内,经皮冠状动脉介入治疗(PCI)在发病6~12h内。H-FBAP在发病1.5~3h内开始升高,6~8h达高峰[5],而且仅仅在24h以内就恢复到正常血浆浓度[6]。由此可见H-FABP拥有更高的AMI诊断敏感性。但必须要注意的是,由于它相对相对分子质量小,易经肾脏排出,在血中持续时间短,对于发病时间不确定的患者,如果没有再梗死的发生,有可能出现假阴性结果,这时应结合患者心电图或临床症状等实际情况分别对待。

2.2 慢性心力衰竭

从心力衰竭的病理生理说起,心衰后组织灌注不足,心肌细胞处于不同程度的缺血缺氧状态,心肌细胞受到损伤,细胞膜的通透性增加甚至于完整性发生破坏,从而导致胞质内的各种小分子释放入血。因为H-FABP是心肌细胞胞浆中含量丰富、分子质量小的蛋白质之一,它的特异性较高,从Arimoto等[8]的报道中也提出心衰组血浆H-FABP水平较对照组显着升高,且心衰组的H-FABP水平随NYHA心功能分级增加而升高,但是,对于CHF患者心肌受损后H-FABP的研究还处于初期阶段,还有待于我们在今后的临床研究中做更多地努力。

2.3 不稳定型心绞痛(UAP)

不稳性心绞痛是介于稳定性心绞痛与急性心肌梗死之间的一种状态,发病率高,病情变化快,也发展成急性心肌梗死或致死性心律失常甚至猝死。在一项由Kathrukha等[9]进行的研究数据表明,H-FABP和cTnI在检测UAP患者心肌的微小损伤中均具有较高的敏感性,并且在患者院前的监测中,H-FABP更有优势。曾经有研究指出[10],用H-FABP的测定浓度来鉴别AMI和UAP,当H-FABP的浓度>15μg/L时,即可排除UAP。还有研究表明随着危险级别的增加,血清H-FABP水平也逐渐增高,高危组血清H-FABP水平显着高于中、低危组。UAP患者危险程度与血清H-FABP水平具有相关性,血清H-FABP水平越高,危险程度越严重,心肌缺血损伤越明显。因此可以根据HFABP的检测评估心肌损伤程度。

2.4 扩张型心肌病

扩张型心肌病的特点是以左心室(多数)或右心室有明显扩大,并伴有心肌肥厚,以心室收缩功能减退,心脏扩大、心力衰竭、心律失常、栓塞为基本特征的心肌疾病。近年来,扩张型心肌病的诊断率逐渐增加,据估计,年诊断率约为8/10万,患病率约为37/10万,其中半数患者年龄在55岁以下,约1/3患者心功能为Ⅲ~Ⅳ级(纽约心脏病协会分级标准)。但部分未被诊断的轻型患者可能会使实际患病率更高。扩张性心肌病患者常常会并发高度房室传导阻滞、心室颤动、窦房阻滞等恶性心律失常,出现心脏性猝死。所以早期诊断扩张型心肌病有非常重要的临床意义。H-FABP的器官特异性强、敏感性高,是一种很好的实用型的特异性心肌标志物。从Komamura等[11]的研究也表明,通过血H-FABP浓度能够直接反映出扩张型心肌病患者的心肌损伤情况。

2.5 肺栓塞

肺血栓栓塞症(PTE)和深静脉血栓形成(DVT)已经构成了世界性的重要医疗保健问题。其发病率较高,病死率亦高。肺动脉及其分支出现栓塞后,若栓塞后的受损面积较小,虽然肺循环的阻力增加,但是心脏的代偿能力较强,最初并不发生右心室扩大,当病变达一定程度后,通过机械阻塞作用,加之神经体液因素和低氧所引起的肺动脉收缩,导致肺循环阻力增加、肺动脉高压;右心室后负荷增高,至一定程度引起急性肺源性心脏病,右心室扩大,回心血量减少,静脉系统淤血;右心扩大至室间隔左移,使左心室功能受损,导致心排血量降低,出现体循环低血压或者休克,进而使冠状动脉灌注量不足,心肌血流减少,特别是心室内膜下心肌处于低灌注状态,加之PTE时心肌耗氧增加,导致心肌损伤。H-FABP对于心肌损伤的诊断具有很高的特异性和敏感性[12-13]。有一项研究分析了102例急性肺栓塞(APE)患者的临床数据后发现,相对于与对照组,血H-FABP浓度在APE患者的血清中升高明显,显示H-FABP在APE的诊断中有一定意义。

2.6 急性脑梗死(CI)

随着高血压、高血糖等疾病的年轻化、扩大化,随之出现的脑梗死的发病率也成逐年上升趋势,患者的生命及生存质量受到威胁,给社会和家庭带来沉重的负担。因为CI的治疗有明显时间窗,所以尽早的对疾病做出诊断(特别是病后6~8h)更显得尤为重要[14]。目前在临床中对CI的诊断主要依据影像学和神经系统体征,但是病灶大多是在病后10~24h才能显示。根据很多报道[16],早期诊断CI的指标有神经元特异性烯醇酶和S100蛋白,可是它们的特异性均不高。近年来研究显示,血清H-FABP浓度与脑梗死早期有密切关联。H-FABP在脑组织中有一定的表达,当脑梗死时出现细胞死亡和损伤可引起H-FABP渗漏,从而导致其血清浓度升高。Wunderlich等[15]的研究认为,在脑血管病早期的血清检测中H-FABP就已升高,在发病2~3h可迅速达高峰。据Zimmermann-Ivol等[16]发现,缺血性和出血性卒中患者的早期血清H-FABP升高明显。国内孙杨[17]等发现在发病3h后CI患者的血清H-FABP即达峰值,并且梗死面积越大、H-FABP浓度越高,从这项研究说明血清H-FABP很可能成为大脑损伤及其严重程度快速评估的标志物,有助于CI的早期诊断及其鉴别。

2.7 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)多发病于中老年人,对患者多系统、多器官均有不同程度的危害是本病的突出特点,尤其是对心脑血管系统的影响。OSAHS的特点是慢性的、间断性的缺氧,其所出现的心血管损伤不同于急性缺氧和慢性缺氧。与以往的心肌损伤标志物相比较,血清H-FABP的检测,能够预示OSAHS患者潜在的心肌损伤以及心血管危险程度,是OSAHS患者早期评估心血管风险的敏感指标。

3 结 论

H-FABP的器官特异性强、敏感性高,是一种很好的实用型的特异性心肌标志物。当心肌细胞受到损伤时,H-FABP快速释放入血中并较快恢复到正常水平。不仅在心肌受损诊断的早期有独特的优势,而且在预测心血管疾病的危险分层中也具有很高的价值,也可以用来监测CHF患者发生的微小心肌损伤,在预测OSAHS患者无症状阶段的心脏风险发生及对APE患者的危险分层也极具价值,对急性脑梗死的早期诊断有利于对患者进行早期评估、指导临床、判断预后。但值得注意的是,H-FABP水平受肾脏对其清除率的影响,所以在评价H-FABP时,应同时关注肾脏的功能,才能够准确地发挥H-FABP的临床价值。

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