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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％。