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引言 传统上，人们通过心电图、放射学及超声心动检查来完成对心脏功能的评估。然而这些检查不仅相对费时，而且价格昂贵，就超声心动描记检查而言，它就不可能被所有的病人接受。在过去的10年中，心脏生物标志物——主要指心肌肌钙蛋白和钠尿肽，已经成为人类心脏疾病诊断和监测的一项主要依据。近来的兽医学研究为这些血液心脏生物标志物在兽医临床犬猫上的应用提供了很好的启示。 生物标志物是一类由特定组织表达并且能在循环系统中检测到的物质。如果具有临床意义，它应是在某一特定疾病过程释放、能够提供疾病存在、严重程度以及预后相关信息的物质。理想的生物标志物应该是稳定的，且便于使用能普遍获得的快速、廉价的方法来进行分析检测。目前，在兽医临床上已广泛应用生物标志物去评估其他器官的功能，例如用尿素氮和肌酐来监测肾功能，用ALT来评估肝细胞损伤。过去，经典的心脏疾病酶学检验，如肌酸激酶检测，因为缺少足够的灵敏度和特异性，在临床上很少被应用于犬。相比之下，心肌肌钙蛋白和钠尿肽检测，在犬心脏疾病方面上的研究似乎为临床兽医师提供了有用的信息。本文总结了这些生物标志物检测目前在兽医临床上应用的相关资料。 钠尿肽 在发生心脏病时，肾素-血管紧张素-醛固酮系统的长期过度刺激，能够导致心脏扩大，容量超负荷和充血性心脏衰竭。钠尿肽通过刺激尿钠排泄，增加肾脏血流量，利尿和促进血管扩张以及提高心脏舒张功能来拮抗这种作用。循环系统中心房钠尿肽（心钠素，ANP）和 B型钠尿肽（脑钠肽，BNP）水平的增加，主要是由心室壁应力增加引起。ANP主要来源于心房，BNP则主要来自心房和心室肌细胞。两者都以前体形式释放，然后被血清蛋白酶裂解成等量有活性的C-末端片段（有时称为c-ANP和c-BNP）和无活性的N-末端片段（NT-proANP和NT-proBNP）（图1）。c-ANP和c-BNP的半衰期极为短暂，测量其循环系统中的浓度比较困难；NT-proANP和NT proBNP的半衰期较长且更稳定，有利于收集和样品处理，在临床上进行测定更加可行。犬特异性NT-proANP 和NT-proBNP的ELISA检测，近来已经可以进行。 目前，测定血浆或血清钠尿肽浓度被认为是人心血管疾病诊断的一项重要内容。在紧急情况下，NT- proBNP还可以结合体格检查、胸部X线、心电图检查等，去鉴别呼吸困难是原发性的，还是由充血性心脏衰竭引起的[1]。BNP可单独用于预测无症状病人死亡或心脏衰竭的风险，使其在风险评估和病人筛选方面成为一个有用的工具。BNP浓度的测定也有助于临床医生监测充血性心力衰竭疾病治疗的短期效果[2]。对人来说，肾功能，性别，肥胖和年龄均会影响其钠尿肽水平，因此在解释结果时必须考虑到这些因素。最近公布的几项研究，评估了血钠尿肽检测尤其是NT-proBNP在临床犬上的应用。下面讨论的是应用它的主要适应症。 图一 NT-proBNP是proBNP被血清蛋白水解酶裂解成c-BNP时形成的。NT-proBNP无生物活性，但比c-BNP稳定。因为NT-proBNP与c-BNP是按1:1的比例形成，所以测量NT-proBNP可反映有潜在心脏疾病的情况下产生的具有生物活性的c-BNP的量。 心脏疾病诊断 据Boswood等报道，NT-proBNP在患有心脏病、心脏衰竭及原发性呼吸系统疾病的犬之间存在显著差异。基于210pmol/L的临界值，NT-proBNP在预测犬心脏病或心脏衰竭方面，有94%的阳性预测率和77%的阴性预测率[3]。这意味着94%的NT-proBNP检验阳性犬可能患有心脏病或心脏衰竭，同时NT-proBNP阴性犬有77%的可能没有心脏病或心脏衰竭。在Oyama等[4]用119只患有二尖瓣疾病的犬、18只有扩张型心肌病的犬和40只健康对照犬进行的另一项研究中，以445pmol/L为临界值，血清NT-proBNP检验在鉴别心脏病犬和健康犬方面，其阳性预测率达到了97%，阴性预测率也达到61%。另据报道，NT-proBNP的水平与心率、呼吸率、超声心动图心脏大小以及肾功能有关。此外，采用680pmol/L的临界值，NT-proBNP可以用于鉴别哪些犬患有临床上显著的X线检查心脏扩张、哪些犬没有（阳性预测率81%；阴性预测率86%）。 这些研究说明，NT-proBNP检测能够结合其他诊断方法，包括体格检查，X线和超声心动图检查，用于犬心脏疾病的诊断。目前进行NT-proBNP检测试的商业实验室认为血清或血浆NT-proBNP ≤ 566pmol/L的患者，是不太可能患有心脏疾病的。当前，以确定NT-proBNP是否可用于无症状犬的二尖瓣病变的连续监测以及任何有心脏疾病的单只犬发展成实质性的充血性心脏衰竭的风险评估这样的研究正在进行。 呼吸道症状的病因鉴别 Fine等[5]对46只有咳嗽或呼吸窘迫症状的犬进行评估，发现与患有呼吸系统疾病的犬相比，充血性心脏衰竭的犬，其血液NT-proBNP的浓度显著升高（心脏衰竭犬，平均值，2554pmol/L；呼吸系统疾病犬，平均值，357pmol/L）。这些结果强烈提示NT-proBNP检测可用于帮助确定犬出现呼吸道症状的潜在病因。事实上，对因中等至重度呼吸道症状（如咳嗽，气喘，呼吸困难等）就诊的116只病犬的研究表明，血清NT-proBNP >1200pmol/L，在区分充血性心脏衰竭与原发性呼吸系统疾病方面，其阳性预测率为85.5%，阴性预测率为81.6%[6]。这些结果与Fine、Wess等[5,7]研究者的结论类似，都说明NT-proBNP检测在伴有呼吸系统疾病犬的充血性心脏衰竭诊断方面具有很好的敏感性。 确定老年小型犬呼吸道症状的病因比较困难，因为这些犬常伴发有二尖瓣疾病和慢性原发性的呼吸系统疾病。研究发现，对于那些通过病史调查、体格检查、或放射学检查无法进行或不能明确判定的病例，血清NT-proBNP > 1200pmol/L对疾病的确诊特别有帮助[8]。对由于严重呼吸窘迫、在经初步治疗病情稳定之前不耐受放射学检查的患病动物，使用人医急诊医院用的一种快速即时的方法去测定其血清中NT-proBNP的浓度，是很有意义的。在伴发有肺动脉高压的严重肺部疾病病例中，NT-proBNP可能被人为的错被高报，这也许会使检测结果的判读变得比较困难。 隐匿性疾病的筛查 目前，犬隐匿性扩张型心肌病（DCM）的诊断通常需要超声心动描记仪和霍尔特氏心电动态监测仪，这些设备即昂贵又不方便（例如犬需要24小时佩戴霍尔特心电监测仪），因此并不适用于所有的犬。在一项对118只杜宾、拳师犬和大丹犬进行的研究中，NT-proANP、c-BNP和心肌肌钙蛋白水平在21只确诊的隐匿性心肌病犬和其他健康犬之间存在显著的差异。这三个生物标志物中，在隐匿性疾病的筛查方面，BNP的灵敏度和特异性最好（分别为95.2%和61.9%）[9]。 目前进行的大量研究，正在评估NT-proBNP和NT-proANP在筛查隐匿性DCM方面的效果。一种能够对无症状患者进行心肌病早期检测的生物标志物，将会在临床上有相当的应用价值。基于这些研究结果，确定临界值、灵敏度、特异性以及阳性和阴性预测率，将有助于确定如何将这种检测在临床上应用于易患隐匿性DCM的犬，如杜宾犬，拳师犬，和大丹犬。 结果判读时的注意事项 随着NT-proBNP检测的日益广泛应用，在结果判读时有一些因素需要加以考虑。一项比较正常犬和有肾性氮质血症（心脏结构正常）犬的研究显示，肾功能不全的犬其血清NT-proBNP平均水平为1069pmol/L（范围：179-2071），显著高于正常犬（平均水平282pmol/L，范围：179-578pmol/L）[10]。因此，应考虑到肾功能不全可能会提高犬血清中NT-proBNP的浓度，在人医病例中也是这样。 对NT-proBNP浓度的日常变化情况人们知之甚少。理论上来讲，食物、水摄入量和运动，都可能影响健康犬和病犬血清NT-proBNP浓度。在一份对健康犬每周NT-proBNP变化的研究中，一些犬血清和血浆NT-proBNP浓度的差异高达51%。这种变化差异，偶尔会造成一些犬的测试结果超出当前参考值的上限566pmol/L。因此，明显健康的犬如果仅有NT-proBNP一个测试值轻度升高的话，对其进行连续的监测可能会比较有利[11]。尽管NT-proBNP和NT-proANP比其C-端对应物更为稳定，在样品的处理、存储、运输时还是应该严格按照试剂生产商提供的说明书进行。血浆或血清样品应该迅速的被分离和冻存，因为如果样品在4℃以上放置，3～5小时内NT-proBNP就会发生严重的降解。 总之，根据现有资料，血钠尿肽可结合其他诊断，包括体格检查，放射学检查和超声心动描记检查，帮助犬心脏疾病的诊断以及去确定犬出现呼吸症状的潜在病因。NT-proBNP检测可能也可用于无症状犬隐匿性心肌病的筛查。根据目前的推荐标准，NT-proBNP < 566pmol/L的犬，基本上是不可能患有心脏病的。出现呼吸道症状的犬，如果NT-proBNP >1200pmol/L，很可能伴发有充血性心力衰竭。目前大多数文献都只涉及到NT-proBNP测试，NT-proANP的临床应用情况尚不明确；需要进一步的研究来确定最佳的方案，将NT-proANP与NT-proBNP或其他心脏生物标志物联合应用，例如心肌肌钙蛋白。 心肌肌钙蛋白 肌钙蛋白复合物由3个亚基（cTnI，cTnT和cTnC）组成，它们帮助调节心肌细胞的兴奋收缩偶联。cTnI是cTnC和钙离子结合前防止肌动蛋白与肌球蛋白相互作用的抑制元件。肌小节损伤导致cTnI和肌动蛋白脱离，随后细胞膜破裂cTnI进入血液循环。因此，在血清或血浆检测到高水平的cTnI，被认为是心肌细胞损伤和坏死的一个高度敏感和特异性的指标。cTnI在哺乳动物中密切同源，这也使得在犬猫上可以使用为人类开发的免疫测定方法来进行做精确的测定。 在人医上，心肌肌钙蛋白是急性冠状动脉综合征诊断中必须检测的一个指标。可在心肌损伤发生后的3-4小时内检测到cTnI水平的升高，其水平在心肌梗死后的最初4-7天内持续增加。慢性心脏衰竭患者，其cTnI在循环系统中轻度升高，cTnI水平可用于监测该病的进展和预后判定。升高的cTnI水平与长期不良的结果有关，它也是死亡率的一个独立预测因子13,14]。尽管心肌梗死在犬并不常见，cTnI检测仍可能为兽医临床上患病动物的预后提供类似的信息。 心肌损伤的检测 cTnI的免疫测定分析已被证实可应用于犬[15,16]。cTnI是心肌坏死的一种标志物，但对心肌损伤的潜在病因并不具有特异性；这意味着原发性心脏病或影响到心脏的全身性疾病，都可能会造成cTnI升高。据报道，在人医上，末期肾功能衰竭、败血症和创伤都能引起cTnI升高。在犬，子宫蓄脓、胃扩张扭转（GDV）、心包积液、外伤和脓毒血症均可能引起cTnI水平的显著增加。心肌炎可导致cTnI水平百倍的升高，在巴贝斯虫和南美锥虫感染引起的犬心肌炎时就是这样。 心肌肌钙蛋白可结合其他诊断方法，为脓毒血症和GDV的预后提供有用的信息。急性心律失常或心收缩功能不全的患者，其cTnI水平极度升高，这与心肌炎时的表现相符，cTnI水平可以作为监测该疾病治疗效果的一个工具。由Linklater等[17]进行的一项小规模试点研究表明，患有二尖瓣疾病并伴有cTnI升高的犬以及因充血性心力衰竭而送医急诊的犬，其存活时间都大为减少。要更好区分cTnI在先天性和后天性心脏病预后判定方面的预测能力，仍需要进一步的研究。 心脏疾病的诊断 Oyama等评估了269只有和无心脏病犬的cTnI。他们发现，与健康犬相比（0.03ng/mL），心肌病犬（平均为0.14ng/mL）、二尖瓣病变犬（0.11ng/mL）和主动脉下狭窄犬（0.08ng/mL），其cTnI水平都显著升高；患有心肌病并且cTnI浓度大于0.20ng/mL的犬，其平均存活时间减少[18]。患有致心律失常性右心室心肌病的拳师犬，其心肌肌钙蛋白水平也可能升高[19]。在另一项用患有隐匿性扩张型心肌病的杜宾犬、拳师犬和大丹犬进行的研究中，与健康犬相比，这些犬的cTnI水平显著升高[19]；然而，cTnI在许多无症状的犬也会升高，cTnI检验因缺乏特异性使得它不可能作为一个独立的筛选指标使用。在这种情况下，将多种生物标志物结合的策略，如将cTnI和NT-proBNP检测结合，也许能为无症状犬的诊断提供一个更好的方法。仍然需要进一步的研究来评估这种组合的敏感性、特异性和在预后判定方面的价值。 结论 在犬心脏疾病的诊断方面，心脏生物标志物检测是一个令人兴奋新型工具。NT-proBNP检测可被用于帮助犬心脏疾病的诊断以及去区分犬出现呼吸道症状的病因。肌钙蛋白测试能反映心肌潜在损伤的严重程度，并且它还可能与疾病的预后相关。随着研究的深入和这些检测在临床实践中的更广泛应用，心脏生物标志物在其他方面的应用价值，如患病风险评估，治疗效果监测和预后判断，都将会被进一步的阐明。 参考文献：略。 补充阅读（来源百度和实验诊断学教材） 钠尿肽 主要有以下四个方面生理功能。 ①利钠及利尿作用。心钠素具有很强的利钠、利尿作用，并具有快、短、强的特点。注射心钠素后1～2分钟起效，持续30分钟,利尿能力约为速尿的500～1000倍，同时也增加钾、钙、镁、氯离子及磷酸盐的排泄。心钠素通过增加肾小球滤过率、增加肾髓质的血流量及抑制近曲小管和集合管对钠的重吸收，产生利尿利钠作用。 ②抑制肾素－血管紧张素－醛固酮系统。心钠素能抑制肾近球旁细胞释放肾素，并通过对肾素－血管紧张系统的抑制以及对肾上腺皮质的直接作用，抑制醛固酮的分泌，它不仅抑制醛固酮的基础分泌率，亦能抑制由ACTH、血管紧张素、钾等刺激的醛固酮分泌。心钠素抑制醛固酮的作用可能与钙和磷脂酶A有关。 ③抑制垂体后叶加压素（也称抗利尿激素（ADH）的合成、释放及作用。心钠素不仅抑制中枢加压素的释放，而且抑制其对肾脏集合管和血管平滑肌的作用。 ④舒张血管、降低血压、改善心功能的作用。心钠素能对抗去甲肾上腺素、血管紧张素、5-羟色胺、组织胺和钾离子所引起的血管收缩反应。其舒张血管的效应不依赖内皮细胞的完整性。心钠素舒张血管的作用具有选择性，能使肺、支气管和子宫的动脉舒张，对主动脉、颈动脉的作用最强，其次是肠系膜动脉和门静脉，对颈静脉作用最差，对小血管影响更小。其血管舒张作用与钙离子内流有关，同时通过神经反射及多巴胺系统引起降低血压效应。心钠素还能增加心肌血流量，改善心功能 肌钙蛋白 肌钙蛋白是存在于骨骼肌、心肌和平滑肌细胞中的一组肌肉收缩调节蛋白。心肌肌钙蛋白（cTn）是肌钙蛋白复合体中与心肌收缩功能有关的一组蛋白，由肌钙蛋白T（TnT）、肌钙蛋白I（TnI）和肌钙蛋白C（TnC）三种亚单位组成。TnT和TnI是心肌特有的抗原，心肌损伤时，可因心肌细胞通透性增加（可逆性损伤时）和（或）cTn从心肌纤维上降解下来（不可逆损伤时）而导致血清cTn增高，前者呈迅速而短暂性升高，后者呈持续性升高。因此，血清cTn浓度测定可反映心肌受损的情况，是心肌损伤的特异性标志，特异性和灵敏性均优于目前常用的心肌酶。 目前认为肌钙蛋白（TnT、TnI）作为心肌损伤的指标，对急性心肌梗死、不稳定型心绞痛、围手术期心肌损伤等疾病的诊断、病情监测、疗效观察以及预后评估，都具有较高的临床价值；尤其对微小的、小灶性心肌梗死的诊断更有价值。 |
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Biomarkers in the diagnosis of canine heart disease
