利钠肽(natriureticpeptides,NP)家族是一类具有利钠、利尿、舒张血管、抗纤维化、抗内皮细胞过度增殖、抗炎和调节神经内分泌等作用的多肽系统,在维持机体水盐平衡、血压稳定、心血管及肾脏等器官功能中具有重要意义。临床中BNP和NT-proBNP常用于心力衰竭(心衰)的诊断及治疗,其实利钠肽家族还有许多其它成员,在心衰的诊治中发挥作用或存在巨大潜力。本文将针对利钠肽家族在心衰中的Biomarker和Biotarget作用进行阐述。
利钠肽家族发现史
利钠肽家族包括心房利钠肽(ANP)、脑型利钠肽(BNP)、C型利钠肽(CNP)、D型利钠肽(DNP)及U型利钠肽(UNP)。尽管所有的利钠肽前体都是由独立的基因编码,但在活性利钠肽的结构中,全部都有一个由二硫键联结2个半胱氨酸残基的17个氨基酸组成的环状结构,这个环状结构是活性利钠肽与受体结合的必需空间结构。不同利钠肽的差异在于N端和C端氨基酸的组成及尾链的长短。利钠肽家族结构图ANP是首个被发现的利钠肽。20世纪50年代中期,Gauer等发现心房扩张可引起利尿、利钠作用,利用电子显微镜可以发现心房中存在分泌型颗粒。随后,Bold等发现给大鼠注射心房提取物后,可产生快速的利尿利钠作用,证明了其重要性,这种分泌型颗粒就被命名为ANP,又称心房利钠肽。年,Sudoh等从猪脑中分离出一种与ANP结构类似的,并能引起利尿利钠反应的化合物,称为脑钠肽(BNP),随后在心脏中亦分离出BNP。事实上BNP主要是心室肌在心室容量负荷和压力负荷增加时合成和分泌,且心脏分泌的BNP量远多于脑。年Knappe等从人尿中分离出URODILATIN,一种U型利钠肽;URODILATIN由proANP经肾脏切割而产生,其分泌部位及活性结构均与ANP不同。年Sudoh等又在猪脑中发现了利钠肽家族的另一成员,称之为C型利钠肽(CNP)。CNP是物种之间利钠肽最保守的一类,人体中主要由内皮细胞分泌,主要分布于脑、血管内皮细胞组织中,它的利钠利尿作用远弱于ANP与BNP,但有较强的舒张血管作用。年,Schweitz从绿曼巴蛇(Dendroaspisangus-ticeps)的*液中鉴定出一种新型利钠肽,因此命名为Dendroaspis利钠肽(既DNP),随后在哺乳动物和人类组织中也检测到了DNP,并证实DNP具有与ANP相似的生理作用,包括诱发利尿,血管舒张,增强心肌收缩力等。利钠肽在心衰诊断中的Biomarker作用
利钠肽是心衰诊断和预后判断的“金标准”生物标志物。BNP、NT-proBNP、MR-proANP及NT-proCNP浓度是血流动力学性心脏应激和心衰的存在以及严重程度的定量血浆生物标志物。利钠肽的Biomarker作用ANP和MR-proANP的Biomarker作用
ANP最初的翻译产物为个氨基酸构成的前体蛋白,经过两次酶切后行成具有生物活性的含有C末端的28个氨基酸多肽(即ANP)和无生物活性的含有N末端的98个氨基酸片段(即NT-proANP)。ANP的半衰期仅有3分钟。与ANP相比,NT-proANP的半衰期较长,为60分钟,但两者在体外均容易降解,限制了其临床应用。Morgenthaler等于年发明了一种新的NT-proANP检测方法,通过检测相对稳定的中间区域(第53~90个氨基酸),称为中段心房利钠肽原(MR-proANP),来评估心衰。这种检测方法的功能检测下限为18pmol/L,涵盖了绝大部分健康个体的MR-proANP水平,且严重溶血、*疸等对MR-proANP检测结果并无明显影响。BACH研究[1]——迄今为止样本量最大的一项评价外周血标志物对心衰诊断价值的前瞻性、多中心研究,纳入因呼吸困难于急诊科就诊的患者例。结果表明,MR-proANP诊断心衰的价值与NT-proBNP和BNP相似。BNP和NT-proBNP的Biomarker作用
BNP最初的翻译产物为个氨基酸构成的前体蛋白,也在经过两次酶切后形成具有生物活性的含有C末端的32个氨基酸多肽(即BNP)和无生物活性的含有N末端的76个氨基酸片段(即NT-proBNP)。BNP的半衰期为22分钟,NTpro-BNP的半衰期则长达60-分钟。与NTpro-BNP只能经过肾脏代谢清除不同,BNP在人体的清除方式有3种:通过与膜受体NPR-C(一种利钠肽特异性清除受体)结合,在细胞内被分解成无活性的肽段;通过脑啡肽酶进行清除;少部分经过肾脏代谢清除。BNP的形成及清除路径心衰患者若使用脑啡肽酶抑制剂,因其抑制脑啡肽酶的活性,使BNP降解减少,但对NTpro-BNP浓度无影响,临床中应使用NTpro-BNP来评估病情。对于合并肾功能不全的心衰患者,肾功对两者的血浆浓度均有影响,但对NTpro-BNP的影响要更多一些。此外,患者的年龄、性别,是否存在高输出状态疾病、肺栓塞、严重肺部疾病、急性冠状动脉综合征等情况均会影响BNP和NTpro-BNP的血浆浓度,临床评估时需要予以