nt-probnp 生物学基础 和化验室指标的应用
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NT-proBNP 生物学基础
和化验室指标的应用
潘柏申教授
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内容概要• NT-proBNP 生物学基础
利钠肽家族 脑钠肽 BNP 的生理功能 脑钠肽 BNP 的分泌和释放 BNP 和 NT-proBNP 的清除
• NT-proBNP 化验室指标的应用 影响 NT-proBNP 的检验前因素 影响 NT-proBNP 的检验因素 影响 NT-proBNP 的分析因素
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利钠肽家族( 6 种心血管型肽 )
• ANP (心房利钠肽, 28 肽) ——ANP 存在于成人的心房,胚胎和新生儿的心室组织和肥大的心室。在慢性心力衰竭
等情况下,心房压增加时,心房对其延展作出反应而分泌 ANP 。
• BNP ( B 型利钠肽, 32 肽) —— 主要存在于心脏中;心房、更主要的心室肌细胞是 BNP 的主要来源。最近发现心
脏成纤维细胞等也可以产生 BNP 。
• CNP ( C 型利钠肽, 22 或 53 肽) ——CNP 主要在中枢神经系统和血管组织合成。不同于 ANP 和 BNP ,心脏组织中几乎
没有 CNP 。
• Urodilatin ( U 型利钠肽, 32 肽) —— 由肾脏以旁分泌的方式分泌,具有利钠利尿作用。
• DNP
• VNP
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利钠肽家族( 3 种 NP 受体 )
• NP 受体 A :作为鸟苷酰环化酶配对受体起生物学效应• NP 受体 B :作为鸟苷酰环化酶配对受体起生物学效应 • NP 受体 C :作为短的细胞质主受体起清除肽分子和可能的调节
细胞增生作用
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利钠肽家族在种群中的分布非常保守
• 硬骨鱼,两栖动物,爬行动物,鸟类 :内分泌和旁分泌都能在心和脑中被发现• 哺乳动物(人类,猫,牛,狗,家鼠,大鼠,羊和猪) :内分泌和旁分泌都能在心和脑
中被发现• 软骨鱼(软骨鱼纲) :只发现了 CNP
• 一些硬骨鱼 : ANP , CNP , VNP
• 鲨鱼和盲鳗: CNP
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NPs 功能的进化
调节渗透压 容量调节
排钠激素 水钠排泄的减容激素
鱼类 哺乳动物
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人类 BNP 的基因表达
• BNP 基因位于人类 1 号染色体,与 ANP 基因(居于 BNP 上游约约 8 千个碱基)呈前后串联关系
• 5’ 端上游非翻译区序列有 3 个外显子和 2 个内含子。• BNP 基因的外显子 1 编码了 5’ 端非翻译区和部分 pre-proBNP ( 26 个 - 氨
基酸信号肽和最初的 18 个 BNP 前体氨基酸)。• 外显子 2 编码了氨基酸 45-129
• 外显子 3 编码了 5’ 末端氨基酸( 130-134 氨基酸)和 3” 侧端富含 ATTTA非稳定基序的非翻译区
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利钠肽的加工和分泌( 5A figure 1 )
J Am Coll Cardiol 2007;49:1193–1202
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B 型利钠肽( BNP )基因的重要调节因子( 5A table1 )
刺激物 潜在效应器 cis元素
β 肾上腺素能激动剂 cAMP, Src, Rac, GSK3β, CaMK , PI3KⅡ
GATA (-85), MCAT (-97 和 -124)
白介素 -1β Ras, Rac, p38 MAPK, PKC MCAT (-97)
内皮素 -1 Rac, Src GATA; -1818 至 -408 之间区域 ; TRE 在 -1000
应激 MKK6 and p38 MAPK 激动剂
类 AP-1 位点在 -111
缺血损伤 未知 -408 至 +100 之间区域
苯肾上腺素 神经钙蛋白 NF-AT 在 -927
甲状腺素( T3 ) 甲状腺受体 TRE 在 -1000
机械拉伸 p38 MAPK SSREs (-652 至 -633 和 -162)
AP-1 =活化蛋白 -1 ; cAMP =环磷腺苷; CaMKⅡ =钙 / 钙调节蛋白依赖蛋白激酶 -Ⅱ ;GSK3β =糖原合成酶激酶 -3β ; MAPK =丝裂原激活蛋白激酶; MCAT =肌 -CAT 结合点
; MKK6 =丝裂原激活蛋白激酶激酶 6 ; NF-AT =活化 T 细胞的核因子; PI3K =磷脂酰肌醇 3- 激酶; PKC =蛋白激酶 C ; SSREs =剪切压力反应元素; TRE = TPA- 反应元素
Hypertension 1996;27:715–722.
Peptides 2005;26:944 –956.
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血浆渗透压
增加血容量
ANP / BNP
肾素 血管紧张素 II 醛固酮
钠的流失
水的排泄
钠的排泄
肾小球滤过率
外周血管阻力
+
+
+
-
--
--
+ +
+
-
后叶加压素
( 抗利尿激素 )
心肌扩张
利钠肽的生物功能( 1 )
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利钠肽的生物作用( 2 )
• 对心血管的作用
– 促进血管内液体转移至血管外,静脉扩张;– 增加尿钠排泄和降低心脏前负荷;– 抑制脑和外周交感神经系统,抑制自主神经释放儿茶酚胺,降
低中枢神经系统交感输出信号,防止血压升高;– 降低迷走神经输入阈值,促进副交感兴奋性,抑制通常伴随前
负荷下降而出现的心动过速反射和血管收缩 ;
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正常心脏 心衰
BNPNT-proBNP
脑钠肽的合成与释放
ANPNT-proANP
ANPNT-proANP
BNPNT-proBNP
心室肥大
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Pre-Pro-BNP1-134 (前脑利钠肽)
26- 氨基信号序列
NT-proBNP1-76 BNP77-108
Pro-BNP1-108 (脑利钠肽原)
t1/2 = 18 分钟 室壁张力增加
t1/2 = 60-120 分钟
脑钠肽的演变
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B 型利钠肽和 NT-proBNP 的清除
• BNP 的清除
BNP 通过受体介导与 NP 受体 C 结合被清除
BNP 能通过血流中中性肽链内切酶的活性所清除
BNP 能被包括肾脏在内的高血流量器官通过被动排泄(或局部区域内由中性内切酶降解)所清除
• NT-proBNP 的清除
缺乏主动清除机制
在高血流量的器官床内被清除(肌肉,肝脏,肾脏等)• 机制研究显示肾脏对 NT-proBNP 和 BNP 的清除能力相等
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NPs 生物学的小结
•NP 系统在物种间高度保守并有着复杂的基因调节机制。•proBNP1-108 和 NT-proBNP1-76没有或几乎没有生物学活性, BNP3-32 的生物学活性较 BNP1-32弱。•BNP 通过多种机制被清除,包括受体清除,中性内切酶降解和由多种器官被动清除。有多种器官可能以被动方式清除 NT-proBNP 。•机制研究显示肾脏对 NT-proBNP 和 BNP 的清除能力相等
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NT-proBNP 化验室指标的应用
影响 NT-proBNP 的检验前因素 影响 NT-proBNP 的检验因素 影响 NT-proBNP 的分析因素
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影响 NT-proBNP 的检验前因素
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影响 BNP 和 NT-proBNP 的检验前因素
• NT-proBNP 的检测可以在各种不同的标本中进行 ,包括 EDTA 化血浆、血清和肝素化血浆 。但 EDTA 化血浆中测得的 NT-proBNP较在血清或肝素化血浆中低(根据方法的不同可能低 10%-13% )
• BNP检测只能用硅化玻璃管采样, NT-proBNP 分析的血样可以抽进玻璃或塑料管中而不会改变其稳定性
• 检测前的非规律运动对 BNP 和 NT-proBNP 的影响尚未有报导• 姿势对于 NT-proBNP 值并没有太大的影响 • 没有发现 NT-proBNP 有持续的昼夜节律变化。但在心衰患者中有报道发现
BNP 的一个较小但重要的昼夜节律变化。• 在不同的储存条件下血清或血浆 NT-proBNP 的浓度都较稳定,如室温下保存7 天, 4 ℃保存 10天 , -20 ℃ 或更低温度下保存若干个月。 BNP 在室温条件下甚至在冷冻情况下都不稳定
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室温下在 EDTA 化血浆中 NT-proBNP 的短期和长期稳定性优于 BNP ( 11A figure1)
Clin Chim Acta 2003;338:107–115.
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2-80C 在 EDTA 化血浆中 NT-proBNP 的短期和长期稳定性优于 BNP ( 11A figure1)
Clin Chim Acta 2003;338:107–115.
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-200C 在 EDTA 化血浆中 NT-proBNP 的短期和长期稳定性优于 BNP ( 11A figure1)
Clin Chim Acta 2003;338:107–115.
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影响 NT-proBNP 的检验因素
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现有 NT-proBNP 检测的方法间的最大偏倚只有20 %,偏倚主要是由于不同检验者采用的不同方
法 ,较容易校正( 13A figure2A )
Clin Chem Lab Med 2005;43:1263–1273.
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BNP 检测方法均基于不同的认证标准,使用针对原始 BNP分子不同部分的抗体,且定标器也不同,同一样本通过不同
的方法检测 BNP 结果的差异可能 >40 %。 ( 13A figure2B )
Am J Clin Pathol 2005;123:439–445
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影响 NT-proBNP 的分析后因素
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年龄和性别是影响正常人群NT-proBNP数值的因素( 14A figure1
)
Clin Biochem 2004;37:210–216
Eur Heart J2005;26:2269 –2276.
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BNP 和 NT-proBNP 的生物学变异
• 对连续检测中的差异是否有显著意义进行解释时,需要考虑到整体的生物学变异
• 一组得到良好控制的 HF患者中, NT-proBNP 的 1 周参考变异值为 23%• 一组得到良好控制的 HF患者中, BNP 的 1 周参考变异值为 43%• NT-proBNP浓度的最低生物学变异出现在 NT-proBNP>1300ng/L时。
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NT-proBNP 化验室指标应用的小结
•NT-proBNP 在临床实验室检测非常方便,在各种温度下都稳定,并可使用多种标本种类。•如果检测 NT-proBNP 的不同方法采用同等的抗体和定标器,所得的结果的一致性好,不同检测方法的检测差异降至最小。•NT-proBNP即时床边诊断仪器已上市;这些仪器与自动化 NT-proBNP检测法的结果值能达到一致。•NT-proBNP 的参考值在女性中较高,然而在两种性别中其均随年龄而升高,在患者中评估 NT-proBNP 水平时只应考虑年龄这一因素,而不是性别。•在评估 NT-proBNP 值变化的显著性时,还应考虑其生物学变异。在分析稳定型心衰患者时,其生物学变异为 25%- 40%。
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