心肌损伤生物学标志物有助于临床早期诊断暴发性心肌炎。传统的生物学标志物中，天门冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶和肌红蛋白特异性不高。肌酸激酶同工酶在血液中存在时间较短，不利于动态监测。肌钙蛋白仍然是现阶段特异性和敏感性最高的标志物。基质细胞衍生因子和心型脂肪酸结合蛋白等可能是有前途的新型标志物。联合检测心肌标志物并结合临床指标可提高早期诊断暴发性心肌炎的特异性和敏感性。
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暴发性心肌炎(fulminant myocarditis)起病急骤，常合并严重的心律失常、心源性休克及阿斯综合征，如不能及时有效诊治，可在数小时至2～4 d内死亡，急性期病死率高达10%～20%[1,2,3]。儿童暴发性心肌炎发生率高于成人，约20%青少年及青壮年猝死归因于暴发性心肌炎[4]。新近一组报道，在169例儿童心肌炎中暴发性心肌炎占64例(38%)，明显高于成人(约10%～20%)[5]。如果能及早诊断并予以积极有效的治疗，暴发性心肌炎预后良好，其心功能可完全恢复，且发展为扩张型心肌病的比率明显低于非暴发性心肌炎患者[6]。
早期诊断，及时循环功能维护与器官功能支持，对提高暴发性心肌炎救治成功率至关重要。近年来，体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)等体外生命支持技术治疗暴发性心肌炎患儿，提高了救治成功率。但暴发性心肌炎临床表现多样且无特异性，部分以急腹症的症状如上腹痛伴恶心、呕吐为主要表现，而心脏疾病的相关症状却不明显，使其早期诊断极具挑战性[7]。血液中心肌损害标志物检测是辅助诊断心肌炎的重要手段，近年来有较大研究进展。一些新型生物标志物的发现使临床对心肌炎的早期诊断、病情监测及判断预后中获益，同时对既往的生物学标志物在临床应用中的价值也有新的认识。本文对心肌损伤标志物在暴发性心肌炎中的临床应用价值做一总结，旨在为临床提供参考。
心肌炎的病理改变主要包括炎性细胞浸润和心肌损伤。心内膜及心肌组织活检观察心肌病变及炎性细胞浸润是诊断心肌炎的金标准。但因其有创性和低敏感度，并不作为临床一线检查，仅用于怀疑患有特殊类型心肌炎(如巨细胞性心肌炎)时[8]。心肌受损后，心肌细胞中富含的蛋白和利用能量的酶释放入血清，血中相关蛋白含量和酶活性增高，最后能在血循环中被检测到，这些蛋白和酶都是心肌损伤的标志物。用于临床的理想急性心肌损伤生化标志物应具备以下特点：(1)特异性高，在心肌中有较高的含量，可反映心肌小范围的损伤；(2)敏感性高，在心肌损伤早期即可检测到；(3)标志物浓度与心肌损伤程度有高度相关性；(4)窗口期足够长，以利于临床诊断应用；(5)检测方法应该迅速简便且临床价值已被证实。
主要包括天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)等。AST、CK尤其是LDH在人体内分布较广泛，同时存在于多种器官中，特异性不高。肝、肾、脑和肌肉等疾病也可引起上述酶升高，临床早期诊断中的价值已逐渐降低。近年来有研究发现，急性期心肌酶谱改变有助于病情严重度分层及评估预后。Teele等[3]观察20例儿童急性暴发性心肌炎发现，10例需ECMO治疗患儿AST峰值高于非ECMO支持患儿(256 IU/L vs.35 IU/L，P<0.05)；3例死亡患儿AST峰值较生存组增高更明显(3 007 IU/L vs.156 IU/L，P<0.01)，说明心肌炎患儿AST指标过高时提示病情严重。Abe等[9]对24例急性心肌炎患儿长期随访(平均随访时间7年，最长31年)发现，总生存率为85%；3例急性期CK>10 000 U/L的患儿中，死亡2例，1例行心脏移植治疗。提示CK>10 000 U/L是心肌炎患者预后不良的独立危险因素。
CK测定的特异性不高，但CK同工酶对判断病变部位，进行临床鉴别诊断具有重要意义，提高了心肌酶对心肌炎的诊断价值。CK是由M、N亚基组成的二聚体并形成3种异构同工酶：CK-BB(CK1)、CK-MB(CK2)、CK-MM(CK3)。心肌中80%为CK-MM，15%～25%为CK-MB。血清中CK-MB增高则说明心肌受累，20世纪70年代曾被认为是诊断心肌损伤的"金标准"[10]。但CK-MB持续窗口期仅为3 d，不利于动态监测；而且成人骨骼肌疾病及损伤可使受抑制的B亚单位再度表达，引起血浆CK-MB明显升高甚至高于心肌损伤性疾病，影响其诊断心肌损伤的特异性[11]。研究发现，CK-MB/CK比值对判断心肌损伤有更高的特异性和敏感性。正常人血清中CK-MB/CK在5%以下，若血清CK-MB/CK≥6%可作为心肌损伤的特异性指标。林艳[12]对132例已确诊的儿童病毒性心肌炎的分析显示，107例患儿出现心肌酶异常(占80%)；其中CK-MB/CK>0.07者80例(60%)，其比值和血中肌钙蛋白(cardic troponin，cTn)I浓度存在相关性。但近年来的临床应用观察到，儿童CK-MB及CK-MB/CK对心肌损伤诊断的特异性和敏感性并非如报道所示的十分理想，可能与CK-MB及CK-MB/CK正常值在不同年龄阶段有差异，而目前儿童仍沿用成人统一指标有关[13]。因此，有必要建立不同年龄阶段儿童的心肌酶谱正常参考值才更合理。
AST、LDH、CK和CK-MB等酶学检测逐渐被心肌特异性蛋白所取代。心肌特异性蛋白主要包括肌红蛋白(myoglobin，Mb)和cTn。Mb广泛分布于心肌和骨骼肌中，正常人的血中含量很低。心肌炎时，心肌细胞胞质中Mb释放入血，2 h即升高，6～9 h达高峰，24～36 h恢复至正常水平。Mb在病毒性心肌炎发作12 h内早期诊断敏感性很高，是目前为止心肌炎发生后最早的可测标志物之一[14]。但Mb特异性并不高，骨骼肌损伤、肾功能障碍及外伤等疾病，血中Mb均会明显增高。但因其较高的阴性预测值，故对于临床排除心肌损伤具有较高的价值。
cTn是目前发现的诊断心肌损伤的特异性最高的标志物，窗口期长，可持续4～10 d，对暴发性心肌炎诊断也有重要的价值。因此，cTn仍然是目前诊断心肌损伤的首选标志物。cTn属心肌结构蛋白，含3个亚单位即cTnI、cTnT、cTnC。其中cTnI、cTnT大部分以不可溶性结构蛋白形式固定于肌原纤维上，少部分以可溶性形式游离于胞质中。心肌细胞膜完整时，cTnI、cTnT不能透过细胞膜进入血浆，健康人血液内不含或含有极微量的cTnI、cTnT。心肌损伤早期，游离于胞质中的cTnI、cTnT释放入血，两者在3～12 h开始升高，12～24 h达峰值；cTnI血中检测窗口期维持7～14 d，cTnT可长达8～21 d。研究显示，cTnI、cTnT的血清浓度通常较CK-MB血清浓度升高更为明显，初始及峰值cTn对评估预后具有重要价值[15]。成人心肌炎患者cTn特异性为89%，而敏感性只有34%[16]。相比而言，cTn在儿童心肌炎诊断中的特异性为83%，敏感性为71%，敏感性明显高于成人[17]。高灵敏性cTn(hs-cTn)检测方法的出现，提高了cTn对心肌损伤的早期诊断的敏感性。Ukena等[18]对70例临床疑似心肌炎患者通过心肌及心内膜活检术同时检测外周血hs-cTnT、血管加压素前体(Copeptin)、氨基末端B型利钠肽前体(N-terminal-pro-brain protein，NT-proBNP)、人前肾上腺素髓质中段肽(Mid-regional-pro-adrenomedullin，MR-proADM)四种生物学标志物；结果显示急性心肌炎、慢性心肌炎及无心肌炎患者血中hs-TnT浓度均值分别为262.9、20.4及19.5 pg/ml(P<0.000 1)；而Copeptin、NT-proBNP和MR-proADM浓度三组间差异无统计学意义；心内膜及心肌活检病毒基因阳性组hs-cTnT血中浓度明显高于阴性组(37.4 pg/ml vs.20 pg/ml，P＝0.042)；提示hs-cTnT对急性心肌炎特别是病毒性心肌炎的诊断有较高的特异性。Sachdeva等[19]对58例心肌炎患儿多因素回归分析亦显示，cTn初始或峰值>1 ng/ml是心肌炎患儿预后不良的风险因素之一(OR＝0.22，P＝0.04；OR＝0.26，P＝0.05)。曾纪扬等[20]动态检测48例经心内膜心肌活检证实的病毒性心肌炎患儿cTnI及CK-MB血中浓度，研究结果显示入院1周cTnI阳性率为73.3%、CK-MB阳性率为58.3%；第2周cTnI阳性率为60%、CK-MB阳性率为20%；第3周cTnI阳性率为33.3%、CK-MB阳性率为33.3%；第3个月cTnI和CK-MB阳性率均为0；提示cTnI敏感性高于CK-MB，且窗口期更长，有利于临床诊断心肌炎。
BNP具有排钠、利尿和舒张血管的生物学活性，可拮抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统。有研究发现，BNP对心肌炎诊断、疾病危险分层及预后评估具有一定的临床价值[21]。当心室扩张或容量、压力负荷过重时，心室分泌合成脑钠肽原(pro-brain natriuretic peptide，pro-BNP)增加。pro-BNP入血后分解成BNP及NT-proBNP。BNP及NT-proBNP的测定对评估心功能状态的价值逐渐受到重视。
Lee等[22]新近对一组暴发性心肌炎儿童进行观察，发现死亡组BNP水平明显高于生存组(7 843 pg/ml vs.2 061 pg/ml，P＝0.03)，认为高BNP是预测患儿预后的因素之一。有成人研究观察到，BNP初始值及峰值大于10 000 pg/ml是心肌炎患者预后不良的风险因素(OR＝13.65，P＝0.001)[18]。国内也有报道血中BNP水平与心功能受损程度(包括心室射血分数等)有关[23,24]。但BNP半衰期仅20 min，最多可监测1 h，且BNP还受医源性干预的影响，如奈西立肽治疗时可导致血液中BNP水平升高。
NT-proBNP生物学上不活跃，半衰期为60～120 min，有利于疾病的早期发现、动态监测。NT-proBNP在评估心血管事件的风险增加和预测病死率方面有一定参考价值。有报道急性期NT-proBNP峰值高于4 225 ng/ml的患者具有更高的病死率及需心脏移植的比率(危险度9.2；95%可信区间1.7～50.0; P＝0.011)[9]。临床观察到心肌炎患儿NT-proBNP浓度急性期明显升高，NT-proBNP浓度与左心收缩功能呈负相关，与冠状动脉内径呈正相关[25,26]。
分子生物学技术的进步使心肌损伤标志物的探索，不再局限于血液中生化指标的检测，还趋向于心肌细胞炎症损伤时更为早期表达的细胞因子及微小RNA(MicroRNA，miRNA)等标志物。
SDF-1是小分子细胞因子，属于趋化因子蛋白家族，有SDF-1α和SDF-1β两种存在形式，对淋巴细胞有强烈的趋化作用。研究发现SDF-1在炎症及凋亡的心肌细胞上高表达，对心肌炎早期诊断特别是预测心肌纤维化的发生有较高的价值。Zuern等[27]对178例疑诊心肌炎心内膜活检证实，心肌炎症损伤时SDF-1表达阳性率明显高于无炎症组(65.4% vs.19.1%，P<0.001); SDF-1表达水平与心肌纤维化程度呈正相关(r＝0.196，P＝0.010)；92例SDF-1阳性患儿病死率明显高于SDF-1阴性组(26% vs.9.5%，P＝0.001)；包含NYHA心功能分级、左室射血分数、BNP、cTnI及心肌活检在内的多因素回归分析显示，SDF-1是最强的独立死亡危险因素(危险度6.1；95%可信区间1.4～27.5; P＝0.018)。
H-FABP是心脏中富含的一种新型小胞质蛋白之一，具有高度的心脏特异性。H-FABP于心肌损伤后1～3 h即可在血液中检测到，6～8 h达到峰值而且血浆水平可持续24～30 h，可作为心肌损伤的早期标志物。H-FABP联合心肌特异性蛋白标志物可提高心肌炎的判断准确性[28,29]。在一组临床确诊的病毒性心肌炎患儿中，动态监测CK-MB、cTnI及H-FABP三种心肌损伤标志物，结果CK-MB起病后8～12 h开始升高，24～48 h达到高峰；cTnI起病后4～6 h开始升高，12～24 h达到高峰；H-FABP起病后4 h即升高，8～12 h达到峰值；提示H-FABP是早于cTnI及CK-MB的标志物[28]。也有观察发现，H-FABP早期诊断缺血性心肌损伤敏感性高于hs-TnT[29,30]。
miRNA是一类内生的、长度约为20～24个核苷酸的小RNA，参与转录后基因表达调控，在维持细胞生物学稳态、免疫及炎症介质调控中起重要作用。miRNA-1在调控心肌炎症、免疫及凋亡中的作用近年来开始引起关注。有研究发现，miRNA-1在心肌炎心肌细胞中表达明显上调，可能通过抑制心肌缝隙连接蛋白Cx43的基因表达，影响心肌细胞间的电耦联与信号传递过程，参与心肌炎的病理生理过程；使用miRNA-1抑制剂可减轻柯萨奇病毒B3i致病毒性心肌炎病理损害程度，检测miRNA-1在心肌细胞中的表达可能有助于早期诊断病毒性心肌炎，miRNA-1抑制剂可能成为心肌炎治疗的一个新手段[31]。已有研究发现miRNA-1在心肌炎早期血中浓度也明显增高且窗口期长，更有利于临床检测，使其成为有前途的新型标志物[32]。
暴发性心肌炎的高猝死率对心肌炎的早期诊断和及时干预治疗提出了更高的要求。目前，cTn因诊断心肌损伤特异性最强、窗口期长，依然是诊断心肌炎症损伤的首选生物学标志物。心肌酶谱及其同工酶诊断敏感性及特异性均低于cTn，但对判断预后有一定的临床价值。BNP及NT-proBNP对早期判断心肌炎患者疾病严重程度及心功能有一定的特异性。新的标志物如SDF-1、H-FABP及miRNA出现为提高临床早期诊断的特异性及敏感性带来曙光。需要注意的是，临床医师不能过度依赖心肌损伤生物学标志物来判断暴发性心肌炎，例如cTn在起病6 h内也可能呈现阴性结果。虽然单一或联合检测标志物能帮助评估心肌受损，但仍然需要根据临床症状、心功能、心电图及影像学等指标整合分析，提高诊断暴发性心肌炎的准确性。
