楊澄清(綜述),陸蘭英(審校)
(武漢市結(jié)核病防治所,武漢 430030)
利鈉肽是一組利尿作用的內(nèi)源性肽,包括A型、B型、C型及D型利鈉肽,其中腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)研究最多,臨床意義最大,且血漿BNP檢測較其他利鈉肽及超聲檢查具有快速、便捷、價廉等優(yōu)點,在臨床上得到廣泛應(yīng)用。BNP是利鈉肽家族成員之一,首先由日本學(xué)者 Sudoh等[1]于1988年從豬腦中分離出來,所以又稱為BNP,而實際上它主要來源于心室。大量研究證實BNP在心室擴(kuò)張或容量負(fù)荷時會升高,從而在臨床上廣泛應(yīng)用。
1.1 BNP的結(jié)構(gòu)及合成、分泌和代謝 利鈉肽是包含一個共享17個氨基酸環(huán)狀結(jié)構(gòu)分子的家族肽,所有利鈉肽均由不同的高分子前體合成,并裂解為具有生物活性肽及含N氨基末端部分,如含108個氨基酸的前腦鈉肽(proBNP1-108)在心肌細(xì)胞分泌的酶的作用下裂解為有活性的BNP32和N氨基末端腦鈉肽前體(proBNP1-76)[2](圖 1)。人體血漿中的BNP由32個氨基酸組成,具有多種生物活性,而NT-proBNP則無生物活性?,F(xiàn)今臨床上也通過檢測無活性的NT-proBNP用來代替有活性的BNP。
圖1 激活的前腦鈉肽裂解為BNP32
BNP的主要分布在心肌組織,尤其是左心室,其次是腦、精髓、垂體和肺。其他組織如腸道及腎上腺亦含有BNP。有研究認(rèn)為右心房BNP的含量最高,是左心房的3倍,而心室的含量是心房的1%~2%。心房和心室均合成并釋放BNP,心房主要以顆粒的形式貯存 BNP,血漿中的BNP 則主要由心室分泌[3]。促使BNP分泌的有效刺激來源于心室擴(kuò)張或容量負(fù)荷過重。
BNP的半衰期為23 min,平均清除率為2.69 L/min。代謝途徑有兩條:①C受體介導(dǎo)將BNP內(nèi)吞入胞內(nèi),再由溶酶體酶溶解;②中性肽鏈內(nèi)切酶E24.11降解BNP,此酶主要分布在肺及腎臟。BNP與NT-proBNP呈正相關(guān)分泌,NT-proBNP的生物半衰期明顯長于BNP,為60~120 min,血漿濃度也較后者高2~10倍。NT-proBNP在心力衰竭和急性心肌梗死時比BNP升高更加顯著[4-5]。
1.2 BNP的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 利鈉肽家族各成員受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)具有相通性。利鈉肽受體(natriuretic peptide receptors,NPRs)主要分為 NPR-A和 NPR-B,NPR-A和NPR-B由鳥苷酸環(huán)化酶連接,它們利用環(huán)磷酸鳥甘(cGMP)作為細(xì)胞內(nèi)信使。ANP和BNP結(jié)合NPR-A,NPR-C雖不與鳥苷酸環(huán)化酶連接,但可以清除循環(huán)中的利鈉肽。三磷酸肌醇和二?;视途鶇⑴c細(xì)胞內(nèi)鈣離子和相關(guān)酶的調(diào)節(jié)[2,6](圖2)。
圖2 利鈉肽的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
1.3 BNP的生理作用 BNP與受體結(jié)合后激活cGMP,促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)cGMP升高,激活蛋白激酶,產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)。生理作用包括抑制腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)并抑制血管升壓素的分泌;利鈉、利尿;抑制交感神經(jīng)遞質(zhì)和促皮質(zhì)激素的釋放;擴(kuò)張血管,降低周圍血管阻力;改善心肌重構(gòu)。
2.1 早期發(fā)現(xiàn)及診斷心力衰竭患者 各種心血管病因及誘因都會導(dǎo)致患者出現(xiàn)心功能衰竭,心力衰竭是導(dǎo)致65歲以上患者住院的首要原因之一。傳統(tǒng)的檢側(cè)方法(如心臟彩超等)幾乎不可能在早期對心力衰竭患者做出診斷。BNP通過定量的方法使臨床醫(yī)師能夠及早地發(fā)現(xiàn)并診斷心力衰竭,特別是需要與早期心力衰竭臨床癥狀相似的其他疾病的鑒別診斷。BNP主要來源于心臟,心室壓力、容積和心臟負(fù)荷是刺激BNP釋放的主要因素,這提示BNP是對心室異常敏感和特異的標(biāo)志物[7]。大量研究證實BNP與心力衰竭關(guān)系密切,左心室舒張末壓力、左心室射血分?jǐn)?shù)及心功能NYHA分級與其濃度密切相關(guān)[8-10]。Maisel等[11]發(fā)現(xiàn)在 200 例懷疑左心功能不全的患者中,超聲心動圖心功能正常組的BNP水平為(37±6)ng/L,超聲心動圖舒張功能不全或收縮功能不全組的BNP水平分別為(391±89)ng/L和(572±115)ng/L,并以>75 ng/L為診斷標(biāo)準(zhǔn),BNP診斷左心功能不全的特異度為98%。因此,BNP可作為心力衰竭的快速診斷指標(biāo)。2009年3月美國心臟病學(xué)會基金會/美國心臟學(xué)會在JAMA和Circulation雜志上發(fā)表了更新版的《2009成人心力衰竭診治指南》,更強(qiáng)調(diào)了 BNP和 NT-proBNP的價值[12]。我國2010年急性心力衰竭診斷和治療指南同樣將BNP和 NT-proBNP作為心力衰竭的標(biāo)志物,指出BNP濃度的增高成為公認(rèn)的診斷心力衰竭的客觀指標(biāo),并指出BNP<100 ng/L,心力衰竭可能性很小,其陰性預(yù)測值為90%;如BNP>400 ng/L,心力衰竭可能性很大,其陽性預(yù)測值為90%。急診就醫(yī)的明顯氣急患者,如BNP水平正常或偏低,幾乎可以排除急性心力衰竭的可能性[13]。
2.2 鑒別心源性及非心源性呼吸困難 呼吸困難主要病因有心源性和肺源性兩大類,以前主要通過癥狀、體征、既往史、胸片、心電圖以及心臟超聲等用來鑒別并指導(dǎo)治療,以上方法存在局限性,血BNP則能有助于快速明確呼吸困難的病因。Dao等[14]研究發(fā)現(xiàn)以呼吸困難為主訴最終確診為心力衰竭的患者BNP為(1076±138)ng/L,明顯升高,而無心功能不全的肺源性呼吸困難患者BNP為(86±39)ng/L,兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義。以血漿BNP濃度>80 ng/L為診斷標(biāo)準(zhǔn),BNP診斷心力衰竭的靈敏度為95%,特異度為98%。Maisel等[15]通過多中心多國家大樣本的病例及對照比較研究,以血漿 BNP 100 ng/L為分界點的靈敏度為90%,特異度為76%,區(qū)分心力衰竭與其他原因所致呼吸困難的準(zhǔn)確度為83.4%。因此,血漿BNP檢測有助于呼吸困難的快速鑒別診斷。
2.3 心力衰竭分級 血漿BNP水平與心力衰竭的NYHA分級呈正相關(guān),NYHAⅠ級的BNP為83.1 ng/L(49.4~137 ng/L),NYHAⅡ級的 BNP 為 235 ng/L(137~391 ng/L),NYHAⅢ級的 BNP為459 ng/L(200~871 ng/L),NYHA Ⅳ級的 BNP為1119 ng/L(728~ >1300 ng/L)[16]。通過 BNP對患者心功能進(jìn)行分級,比傳統(tǒng)依據(jù)癥狀、體征更客觀。
2.4 心力衰竭治療 對于心力衰竭病患者,靜脈輸入BNP可以協(xié)調(diào)動、靜脈的擴(kuò)張,增加每搏量,和心排血量而不改變心率[17]。奈西利肽(nesiritide)有明顯的利尿和改善心力衰竭癥狀的作用,研究認(rèn)為nesiritide能夠有效治療失代償性心力衰竭,且心血管事件發(fā)生率、再住院率顯著下降,生存期延長,不良反應(yīng)少[17-21]。美國FDA在2001年即批準(zhǔn)nesiritide為治療急性失代償性心力衰竭患者的臨床用藥。
2.5 療效監(jiān)測 研究表明,對于長期接受血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑治療的慢性心力衰竭患者在繼續(xù)使用血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑時,一組根據(jù)BNP水平給予劑量上的相應(yīng)增加,一組采用經(jīng)典的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑治療方案,兩組比較,發(fā)現(xiàn)均可以逐漸降低血漿BNP,但前者強(qiáng)于后者,特別是在第4個月時分別降低了42.1%、12%,提示BNP還可用于心力衰竭患者治療中的藥物選擇和療效監(jiān)測[22]。
2.6 提示預(yù)后 BNP是心力衰竭患者預(yù)后的重要標(biāo)志物。Maeda等[23]研究發(fā)現(xiàn),在醫(yī)療干預(yù)下BNP水平持續(xù)3個月仍升高是死亡的危險因子,且不受左心室射血分?jǐn)?shù)和癥狀改善的影響。Maisel等[24]研究也表明,心力衰竭患者BNP在住院期間降至500 ng/L以下,30 d內(nèi)病死率和再住院率較低,如果升高或維持在1000 ng/L以上,病死率和再住院率則較高。Harrison等[25]研究表明,患者BNP水平越高,則預(yù)后愈差,就診時BNP>480 ng/L的患者在6個月內(nèi)因心力衰竭再次入院和死亡的發(fā)生率高達(dá)42%,而BNP<230 ng/L的患者上述發(fā)生率僅為2%。以上資料可說明對心力衰竭患者測定BNP可提示心力衰竭患者的預(yù)后,主要表現(xiàn)在兩個方面:①住院治療期間BNP的值過高提示患者預(yù)后不良;②BNP的值也可以作為心力衰竭患者出院后的長期監(jiān)測指標(biāo)。
BNP在慢性阻塞性肺疾病、肺動脈高壓及肺栓塞中有不同程度的升高。
3.1 BNP在慢性阻塞性肺疾病中的研究 慢性阻塞性肺病由于長期的肺動脈高壓、右心負(fù)荷過重可導(dǎo)致肺源性心臟病,出現(xiàn)右心功能不全。研究發(fā)現(xiàn),慢性阻塞性肺病合并肺心病時血漿BNP水平也會升高,并與肺動脈壓及右心室舒張末壓相關(guān),升高程度不如左心功能不全患者。因此,BNP可作為評價有無肺心病的一項指標(biāo)[26-27]。
另外,國內(nèi)有研究通過觀察不同嚴(yán)重程度的慢性阻塞性肺疾病患者的分級、急性發(fā)作期和穩(wěn)定期血漿BNP水平的分布以及不同時期的差異,表明急性加重期時不同嚴(yán)重程度分級患者血漿BNP水平分布的位置是不同的,嚴(yán)重程度分級越高,分布位置越高;穩(wěn)定期時不同嚴(yán)重程度分級患者的血漿BNP水平分布位置是也不同的,嚴(yán)重程度分級越高,分布位置越高;急性加重期血漿BNP水平高于穩(wěn)定期時的水平,并認(rèn)為對于慢性阻塞性肺疾病患者,血漿BNP水平可以作為判斷病情嚴(yán)重程度的一個指標(biāo),而血漿BNP水平的變化也有助于評估急性加重患者的治療效果[28]。
3.2 BNP在原發(fā)性肺動脈高壓中的研究 Leuchte等[29]通過右心導(dǎo)管技術(shù)和最大或次大運(yùn)動量實驗研究發(fā)現(xiàn),BNP水平與6 min步行實驗、最大吸氧量呈負(fù)相關(guān),與WHO分級呈正相關(guān)。BNP水平也與肺血管阻力、右心房壓呈正相關(guān),與心臟指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。
3.3 BNP在肺栓塞中的研究 肺動脈急慢性栓塞時,肺動脈壓出現(xiàn)升高,導(dǎo)致右心室室壁張力增加,進(jìn)而刺激BNP分泌增加。血漿BNP水平在急性肺栓塞時的升高程度與栓塞的血管床面積相關(guān),而且與患者的預(yù)后相關(guān)[30]。Kruger等[31]發(fā)現(xiàn)急性肺栓塞有右側(cè)心力衰竭患者的BNP濃度明顯高于無右側(cè)心力衰竭患者的濃度,且兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,提示BNP有助于預(yù)測急性肺栓塞患者右側(cè)心力衰竭的發(fā)生。慢性肺栓塞患者肺動脈血栓內(nèi)膜剝脫術(shù)后血漿BNP水平明顯下降,下降幅度與肺動脈阻力下降幅度密切相關(guān),這提示BNP可以反映慢性肺栓塞的嚴(yán)重程度,并可以評估療效[32]。
BNP在心血管系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,早期發(fā)現(xiàn)及診斷心力衰竭患者,鑒別心源性呼吸困難,幫助心力衰竭分級,甚至治療心力衰竭等。在呼吸系統(tǒng)諸多疾病的診斷及病情分級、療效監(jiān)測等也有一定的價值,如早期發(fā)現(xiàn)肺動脈高壓及肺源性心臟病等。BNP因其快速、便捷、價廉的檢測手段而得到臨床的廣泛應(yīng)用。
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