心肌纤维化的检查方法

2022-06-15 20:24周鹍
家庭医学 2022年7期
关键词:胶原纤维化标志物

周鹍

心肌纤维化是各种心血管疾病发展到后期的关键病理改变。正常心肌组织被纤维化组织取代,心脏功能(包括收缩功能和舒张功能)逐渐丧失,最终会导致心力衰竭。大量临床实践表明,心脏纤维化程度与许多非常严重的心血管疾病的发生率显著相关。因此,心肌纤维化的早期诊断在心血管疾病治疗和改善预后方面具有重要价值。目前临床上对于心肌纤维化的检查诊断主要包括血清纤维化指标、纤维化相关生物标志物、影像学检查等。

一般检查

主要包括一般的实验室检查,如血常规、尿常规、血液生化检查,包括血脂、血糖等心肌纤维化危险因素的检查。这些检查大家都比较熟悉,这里就不再赘述

血清纤维化指标

血清纤维化指标是指直接或间接反映组织纤维化的血清标志物,但其特异性不是很高。若患者出现肝、肺等纤维化时,这些指标也可能升高。因此,血清纤维化指标可作为评估心肌纤维化程度的指标,但不能作为心肌纤维化诊断的特异性指标。血清Ⅲ型前胶原(PCⅢ)能在一定程度上反应心脏纤维化的活动程度,其水平高低提示了心肌纤维化的严重程度,同时可作为评估心功能受损的重要监测指标之一。透明质酸(HA)和层黏蛋白(LV)广泛分布于细胞外的基质中,主要作用为促进创伤愈合、支撑细胞间结构等。心肌细胞的变性、坏死、凋亡,促使心肌成纤维细胞活化并大量增殖,心肌出现纤维化,HA和LV水平也会同时升高。因此,HA和LV可一定程度上反应心肌纤维化的程度。

纤维化相关生物标志物

生物标志物是指可以标记系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变或可能发生改变的生化指标,可用于疾病诊断、判断疾病分期或者用来评价新药或新疗法在目标人群中的安全性及有效性。根据纤维化的机制,相关的生物标志物大致分四类。

1.胶原合成相关标志物。I型前胶原羧基端肽(PIcPl和Ⅲ型前胶原氨基端肽(PⅢNP)是胶原合成的间接标志,当胶原比例失调、异常积聚时,就会引起心肌纤维化,血清中PICP和PⅢNP的比例也会失调。因此PICP和PⅢNP可作为心肌纤维化的生物标志物,帮助本病的诊断和纤维化程度的评估。

2.胶原降解相关标志物。如基质金属蛋白酶(MMPs)。心肌缺血及梗死后导致心肌分泌MMPs,MMPs被激活后会降解原有的心脏的基质,导致心肌排列混乱,同时刺激成纤维细胞合成基质,发生心肌纤维化。因此,MMPs可以帮助诊断患者是否患有心肌纤维化。

3.胶原代谢相关细胞因子。结缔组织生长因子(CTGF)会促进成纤维细胞增殖和胶原沉积,从而发生心肌纤维化。大量研究证实了CTGF作为心肌纤维化标志物的价值。转化生长因子B(TGF-B)参与调节成纤维细胞的增殖、转化、迁移和细胞外基质的产生,诱导心肌纤维化的形成,在心肌纤维化过程中起重要作用。因此,TGF-8也被认为是心肌纤维化的生物标记物。半乳糖凝集素一3(gal-3)作为一种炎症因子,广泛存在于人体多种器官组织中。研究发现gal-3对促进心肌纤维化有重要作用,且gal-3对心力衰竭也有较好的诊断价值。可溶性致癌抑制因子(ST2)包括四种亚型,即sST2、ST2L、ST2V、ST2LV。其中sST2可作为一个独立的促纤维化因子加重心肌重构。

4.胶原基因转录相关的RNA。例如环状RNA(CricRNA)在心肌梗死、动脉粥样硬化、心肌病和心肌纤维化等心血管疾病发生发展过程中起到了关键的调节作用,通过多条途径参与了心肌纤维化的发生,极有可能成为心肌纤维化治疗和预防的潜在靶点。长链非编码RNA(1ncRNAs)通过基因与蛋白等的相互作用,调控心肌纤维化相关基因的表达,影响心肌细胞内外的环境,参与心肌纤维化的过程。MicroRNA(miRNA)可诱导成纤维细胞的增殖导致纤维化,可作为心肌纤维化的生物标志物。

以上这些生物标志物都参与并促进了心肌纤维化的发生与发展。此外,研究发现心肌酶、利钠肽等指标亦可在一定程度上反应心肌纤维化的严重程度。

影像学检查

随着影像学技术的发展,心肌纤维化有了更多的无创影像学诊断和评估手段,如超声心动图、单光子发射计算机断层成像(SPECT)、正电子发射断层显像(PET)、多排螺旋计算机体层摄影(MDCT)及心脏磁共振(CMR)。

1.超声心动图。可以显示心脏的结构和运动状态、心脏各层的解剖结构、心房心室的功能等。心肌纤维化会导致心肌结构和心脏功能等异常,通过超声心动图可以观察心肌结构并评估心脏功能。斑点追踪超声心动图是一种新的超声技术,可以实时反应心肌组织的运动和形变,定性和定量反应心肌的运动、功能等。可以更早反映心肌纤维化导致的心脏功能异常。

2.多层螺旋计算机断层扫描成像。扫描時间短,不受体内金属植入物影响,具有独特优势,可作为有磁共振禁忌的患者心肌成像的影像手段。

3.心脏磁共振。可以清晰显示心脏的解剖结构,准确评估心脏功能,同时可以无创评价心肌组织表征。主要技术包括钆延迟强化(CMR-LGE)和CMR-T1mapping。钆延迟强化技术可以评价心肌灌注和心肌活性,是现阶段心肌纤维化诊断的影像学金标准,由于不同组织对造影剂分布的影响,使得正常心肌组织和纤维化组织显像时信号强度存在差别,从而实现心肌纤维化的诊断。但因缺少正常心肌对比,对诊断弥漫性心肌纤维化存在局限性。CMR-T1 mapping技术不仅可以识别和量化评价局限性心肌纤维化,还可用于诊断弥漫性心肌纤维化,且无须对比剂,因此在。肾功能较差的患者中很有优势。但目前缺少国际统一的技术规范,临床未广泛应用。

4.心肌核素检查。正常或有功能的心肌细胞可选择性摄取某些显像药物,摄取量与该部位冠状动脉血流量呈正比,故而可以定量分析心肌灌注、心肌存活和心脏功能。主要技术包括SPECT和PET。SPECT心肌灌注成像可用于评估已知或疑似冠心病患者,其中不可逆的灌注缺陷是心肌纤维化的间接标志。分子影像学也可以反映心肌纤维化的发生发展。PET灌注组织指数是心肌纤维化的间接标志物。

5.心脏组织活检。心内膜活检和纤维化染色是诊断心肌纤维化的金标准。心肌纤维化患者活检病理可见心肌纤维及心肌细胞结构排列紊乱、胶原沉积、横纹不清等表现。同时通过对活检组织的间质胶原蛋白进行检测并定量,可估算心肌纤维化的程度。但该检查风险高、难度大,临床不常应用。

从以上的介绍可知,心内膜活检和纤维化染色是诊断心肌纤维化的金标准,但这种诊断方法风险性高,不适合临床推广。目前,主要采用非侵入性方法对心肌纤维化进行诊断和评估,包括斑点追踪超声心动图、血清Ⅲ型前胶原氨基端肽,以及gal-3、sST2等血清生物标志物,心脏核磁共振以及心肌核素检查。其中核磁钆延迟显像灵敏度高,重复性好,是目前无创性检测局限性心肌纤维化的金标准。065905D4-B7BF-44DA-A05C-6C4634207C3F

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