miRNA在缺血性心脏病中的研究进展

范致星 杨 简

(三峡大学心血管病研究所 三峡大学第一临床医学院心内科,湖北 宜昌 443003)

缺血性心脏病(IHD)是人类健康的主要杀手，已成为世界第一位的死亡原因〔1〕。当IHD发生发展时，外周血中心肌肌钙蛋白(cTn) 、肌酸激酶同工酶(CK-MB) 等心肌损伤标志物就会大量升高，特别是cTn对IHD的早期诊断和治疗提供了依据。但cTn一般在IHD患者具有典型胸痛症状3.5 h后才会有明显的升高，由于这种相对“延迟”的释放，当被检测出时，心肌可能已经发生不可逆的损伤，因而寻找一种特异性和敏感性高且时间更早的标志物具有十分重要的作用〔2〕。近年来相关研究发现〔3〕，外周血miRNA可作为潜在的生物标志物用于IHD的诊断。本文将阐述外周血miRNA本身的特点，对miRNA在IHD早期诊断及预后评估中的意义进行综述。

1 miRNA概述

成熟miRNAs是一类长度约为22nt 广泛存在于真核生物的非蛋白质编码小RNA，由Dicer 酶对具有发夹结构的约70～90个碱基大小的单链RNA 前体加工后生成。这些非编码小分子RNA与靶基因mRNA 分子的3'端非编码区域(3'UTR) 互补配对后，可以通过降低mRNA 分子稳定性和翻译抑制两种方式参与靶基因表达调控〔4〕。第一个miRNA(lin-4)是Lee 等〔5〕于1993 年首先在线虫中发现的。截至目前，已发现了千余种人类miRNA，随着研究的深入还将有新的miRNA 被发现。最新研究表明〔3〕，miRNA可稳定存在于人类外周血中，作为生物标志物用于肌肉损伤(心肌)、炎症等多种疾病的研究。

1.1体内miRNA的分布 一个理想的IHD标志物除了对特异性和敏感性的要求外，还应具有以下特点〔6〕：①存在易于获得的样本中(如血液、尿液)，便于取材；②能在所取样本中稳定存在；③能用相对经济、简单的方法进行检测。Hanson 等〔7〕在血液、精液、唾液、阴道分泌物及月经血中均检测到miRNA 的表达。Gilad 等〔8〕对人体尿液、唾液、羊水及胸水检测时，同样发现了大量miRNA的存在。由此可见，体内miRNA的分布十分广泛，但相对而言外周血中的含量更高。Mitchell等〔9〕找到了外周血中存在miRNA的直接证据，研究者从健康志愿者血浆中提取RNA后，发现其中93% 是已知的miRNA。这说明以miRNA为IHD生物标志物时只需抽血检测即可。miRNA 释放进入外周循环的机制尚不清楚，目前主要考虑有三种不同的途径:从受损细胞渗透入循环(例如心肌损伤或心肌梗死后，心肌细胞内miRNA 异常表达并释放到血液循环中)；由细胞主动分泌入循环；微泡分泌理论〔10〕。

1.2外周血miRNA的稳定性 新近的研究发现，血浆中的miRNA 稳定性良好〔11〕。Mitchell 等〔9〕发现 miRNA不会被内源性RNA 酶降解而稳定存在于人血浆中。相关研究还发现〔12〕，血清中的miRNA 能耐受高温、冻融、过酸过碱等恶劣的条件且miRNA的种类与性别无关。Rosenfeld 等〔13〕对经甲醛液固定、石蜡包埋多年的标本进行提取和检测，仍然能得到保存完好的miRNA。这些均有利于临床设定一个比较固定的参照值进行检测分析。

1.3外周血miRNA 的检测 血清和血浆中miRNA 的表达不存在差异，因此在临床实践中可通过提取血清或血浆来检测miRNA。同时,鉴于外周血miRNA的稳定性,无论是新鲜血液还是以其他方式保存的血液,均可用于检测。外周血miRNA 的定性检测可以采用miRNA 芯片技术〔9〕。除此之外，还有一系列的定量检测方法：①利用RNA 提取试剂盒，这种方法能够方便而快速地从全血、血清或血浆中直接提取RNA进行检测〔14〕；②实时荧光逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术和茎环RT-PCR检测技术〔15〕。茎环RT-PCR检测技术精确度可在25 pg以内,且在特异性和敏感性方面更具优势。

2 miRNA 作为IHD生物标志物

从临床角度看，敏感性、特异性更高，峰值时间更早的生物标志物有助于改进目前IHD的诊治。

2.1miRNA 作为IHD诊断生物标志物 外周血中多种miRNA 亚型都会在心脏缺血时发生浓度的改变。Wang等〔16〕发现，在IHD的实验模型和心肌缺血的患者血浆中，miRNA-1、miR-133a、miRNA-499 和miRNA-208 的含量均较对照组或健康志愿者显著升高，其中miRNA-208对IHD的诊断的敏感性和特异性最高。在IHD患者中，miRNA-208具有90.9%敏感性及100.0%特异性，且在症状出现的最初4 h内敏感性更高。Wang等〔16〕通过对IHD模型大鼠和IHD患者心肌内miRNA 表达规律的研究发现，miRNA-208在1 h内即可有高表达，3 h时出现峰值，6～12 h后逐渐下降，24 h后消失。这说明了miRNA-208在作为IHD早期诊断标志物时较常规生物标志物具有峰值时间更早的优势。因此，miRNA-208可作为一种新的IHD早期诊断生物学指标。D'Alessandra等〔17〕发现心肌梗死患者外周血中的miRNA-1的上调与cTnⅠ水平相关，且具有相同的峰值时间。Cheng等〔18〕在大鼠心肌梗死模型及临床心肌梗死患者的研究中获得相似的结果，发现miRNA-1在心肌梗死后迅速表达，并在梗死后6 h达到高峰，3 d后降至基线水平。以上研究均提示miRNA-1亦可能作为IHD新的生化标记物。此外，Adachi等〔19〕对急性冠脉综合征病人进行研究发现，miRNA-499仅在急性心肌梗死后明显升高且对心肌有高度的特异性。这意味着miRNA-499可预期同cTnⅠ、CK-MB一样能对IHD做出早期诊断。

2.2miRNA作为IHD预后生物标志物 近期研究开展了对IHD患者治疗前后外周血miRNA 动态变化的相关研究，以便探讨miRNA 在疾病预后评估中的意义。IHD患者进行运动康复治疗后，Taurino 等〔20〕发现血中miRNA-92a与miRNA-92b 浓度增高，这一发现可能为IHD康复治疗提供新的判定标准。与此同时，miRNA与心力衰竭之间关系的研究发现〔21〕，当心力衰竭患者治疗好转后，患者外周血中表达上调的多个不同的miRNA恢复或接近正常水平。这些研究表明miRNA 在疾病预后评估中也有着重要的意义。

综上，目前，miRNA作为IHD生物标志物仍处于发展初期，利用miRNA 作为生物标志物检测仍然存在许多问题，如费用较高、可重复性较低等。关于miRNA 在IHD的发生、发展中的作用和机制的研究有待进一步深入。同时，作为生物标志物miRNA早期诊断和评价预后的作用是否更优于现有的生物标志物如cTn等，还有待进一步研究。

3 参考文献

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