刘灿章,谢莲娜,郎明非,曾凯东,蒋梦,王丽君,解泽宙,魏显敬,王凯君
肢体远隔缺血适应(RIC)指对肢体实施短暂反复的缺血适应,减轻再灌注对心肌带来的损伤,从而减少心肌梗死面积,改善患者临床远期预后[1,2]。miR-208b是一种小分子microRNA,在组织出现微小损伤时可快速释放入血,并在心肌组织中特异性高表达[3,4]。在急性心肌梗死时升高,可作为早期心肌损伤的标记物[5]。动物实验提出心肌缺血再灌注损伤后miR-208b表达水平升高[6],在急性心肌梗死患者中缺血适应可以调节microRNA的表达水平[7,8],但急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者中RIC对微小核糖核酸-208b(miR-208b)表达量变化的影响少见报道。本课题将观察肢体RIC对STEMI直接经皮冠状动脉介入治疗(PCI)患者外周血miR-208b水平的影响。
对象及分组:入选2016-01至2017-07在大连大学附属中山医院循环四科连续入院接受PCI术的STEMI患者。STEMI诊断标准:缺血性胸痛持续30 min以上,休息或含服硝酸甘油后症状不能缓解;心电图相邻2个导联ST段抬高大于0.1 mV(V2~3导联ST段抬高大于0.2 mV);心肌坏死标记物[肌钙蛋白或肌酸激酶同工酶(CK-MB)大于正常范围2倍以上]。入选标准:(1)符合STEMI诊断标准的患者;(2)18岁<年龄<80岁;(3)冠状动脉造影示梗死相关血管(IRA)为闭塞性病变,IRA远端无侧支循环;(4)持续性胸痛开始至IRA血流再灌注≤12 h;(5)同意参与本试验人群。排除标准:(1)既往明确的陈旧性心肌梗死;(2)已知严重的外周动脉疾病;(3)恶性肿瘤;(4)合并肾脏疾病并导致严重肾功能不全(血清肌酐 >353 μmol/L);(5) 并发心脏骤停、心原性休克;(6)罪犯血管未成功开通者;(7)术后退出本研究患者。本研究获得大连大学附属中山医院伦理委员会批准,研究对象均签署知情同意书。分组:患者根据不同梗死部位按入院顺序2:1比例分为肢体RIC组50例(前壁20例、非前壁30例)及对照组25例(前壁10例、非前壁15例)。肢体RIC组行直接PCI术联合肢体RIC操作,对照组将袖带绑好后不进行加压操作,仅进行直接PCI术。
直接PCI:患者到达医院急诊科完成12/18导联心电图,明确STEMI诊断后,立即给予双联抗血小板及阿托伐他汀口服,并直接送入导管室,行冠状动脉造影检查,明确梗死相关血管后,即刻行介入治疗开通梗死相关血管。介入治疗术中的具体操作包括是否进行血栓抽吸、球囊及支架大小等由术者决定。成功PCI标准:残余狭窄≤30%,心肌梗死溶栓治疗临床试验(TIMI)2~3级血流且无急性并发症。术后应用药物依据患者病情及相关指南推荐应用。
肢体RIC操作方法:肢体RIC组进入导管室躺在手术床上后与直接PCI术同时开始,即刻于右下肢距膝关节上方3~5 cm处绑缚无创血压袖带,立即开始时充气加压至 200 mmHg( 1 mmHg =0.133 kPa)以阻断下肢血流,以足背动脉搏动消失为准。充气5 min,放气5 min,循环至血管开通。如血管开通时未完成3次循环,则继续完成3次循环。以上操作与PCI术同时进行。
心肌梗死面积:术前、术后 6 h、12 h、18 h、24 h、48 h、72 h采静脉血2 ml,送大连大学附属中山医院检验科采用西门子advia1200全自动生化分析仪运用化学发光法测定血浆CK-MB水平。应用 Origin Pro 8 软件绘制心肌酶-时间曲线并计算曲线下面积(AUC),评估心肌梗死面积[5]。
住院期间心功能:于PCI术后3天内心脏超声科对所有患者进行超声检查,应用改良Simpson's法测左心室射血分数(LVEF)。
血清miR-208b检测:(1)血标本采集及保管:术前、术后即刻、术后24 h、术后48 h各4 ml血液标本,用Z Serum Clot Activator 血清分离胶管收集,采集后即刻离心,离心机设置为3500转,10 min。离心后取上层血清移至200 μl EP管中做好标记 -80℃保存,用以miR-208b的批量检测。(2)血清总RNA的提取:取250 μl血清并与750 μl 总RNA提取试剂(Trizol LS,美国)充分混匀,室温孵育10 min,加入 5 nmol线虫 microRNA(cel-miR-39-3p)5 μl作为外参,再用氯仿抽提,血清总RNA位于所生成的最上层上清液中 ,最后经异丙醇沉淀、离心后,将所得的总RNA溶于20 μl焦碳酸二乙酯处理(DEPC)水中,立即使用或存放于-80℃。(3)血清总RNA的反转录:采用PrimeScript RT试剂盒(宝生物,大连)在聚合酶链反应(PCR)仪(北京东胜创新,北京)上进行反转录,反应条件:42℃,15 min;85℃,5 s,cel-miR-39-3p及hsa-miR-208b-3p的反转录引物购自广州锐博生物科技有限公司,反转录反应生成的cDNA于-20℃保存备用。(4)血清miR-208b的相对表达量的检测:用CFX-Connect实时荧光定量PCR仪(Bio-Rad,美国),按照SYBR®Premix Ex TaqTMII qPCR试剂盒(宝生物)方法检测miR-280b的表达。反应条件:95℃ 30 s;95℃ 5 s,60℃ 30 s,40个循环。所有RT-qPCR引物购自广州锐博。用2-ΔΔCt方法计算血清miR-208b的相对表达量,使用均数±标准差()表示。
统计学方法:数据采用IBM SPSS.19.0软件进行相关数据统计分析。数据都应检验是否符合正态性分布及方差齐性检验分析。其中计量资料均采用来表示,组间比较通过独立样本t检验,组内4个时间点比较通过单因素方差析验;计数资料采用率的百分比来表示,结果以双侧P<0.05为差异有统计学意义。
一般资料:两组患者基线临床资料比较差异无统计学意义(表1)。
两组患者CK-MB比较及住院期间心功能评估(表2,图1): 住院期间肢体RIC组CK-MB AUC及CK-MB Peak均低于对照组(P<0.05),LVEF高于对照组(P<0.01),差异均有统计学意义。肢体RIC组NT-proBNP较对照组有降低趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。
表2 两组患者CK-MB比较及住院期间心功能评估[例(%)]
图1 CK-MB释放平均浓度曲线下面积比较
两组患者血清miR-208b表达量比较(表3):对照组直接PCI术后即刻较术前升高(P=0.032),术后24 h明显下降(与术前比较P=0.015,与术后即刻比较P=0.018),术后48小时进一步下降(与术前比较P=0.017,与术后即刻比较P=0.013,与术后24 h比较P=0.526)。肢体RIC组术后即刻较术前降低(P=0.028),术后24 h明显下降(与术前比较P=0.014,与术后即刻比较P=0.015),术后48 h进一步下降(与术前比较P=0.017,与术后即刻比较P=0.015,与术后24 h比较P=0.678)。
两组患者之间循环miR-208b表达量比较(表3):术后即刻肢体RIC组低于对照组(P=0.021),差异有统计学意义;术前(P=0.874)、术后24 h(P=0.637)及术后48 h(P=0.874),两组间差异无统计学意义。
表3 两组miR-208b表达量比较()
表3 两组miR-208b表达量比较()
注:RIC:远隔缺血适应。与术前比较*P<0.05; 与术后即刻比较ΔP<0.05;与对照组比较▲P<0.05
组别 术前 术后即刻 术后24 h 术后48 h对照组 77.8±9.4 84.1±9.0* 29.9±12.1*Δ 16.8±8.6*Δ肢体 RIC 组 77.4±8.8 71.0±9.3*▲ 28.6±19.2*Δ 17.1±11.3*Δ
肢体RIC组术后血清miR-208b与CK-MB AUC相关性分析(图2):Pearson相关性分析显示,肢体RIC组患者术后血清miR-208b的表达水平与CK-MB AUC 呈明显正相关(r=0.498,P<0.001)。
图2 肢体RIC组术后血清miR-208b与CK-MB AUC相关性分析
肢体RIC通过对远隔靶器官的远端组织实施短暂反复的缺血适应,从而对靶器官的再灌注损伤产生保护作用。由于其操作简便、安全无创等优点,避免了对罪犯血管的过度干预。Murry等[9]在动物实验中发现RIC可以降低心肌再灌注40 min时的心肌梗死面积,国内外临床研究表明RIC可以减少急性心肌梗死患者心肌梗死面积及临床远期预后[10,11],本研究同样得出肢体RIC组酶学心肌梗死面积及平均浓度酶峰低于对照组,进一步证实肢体RIC具有保护心肌的作用。
miR-208b是一种心肌特异性表达因子,分子量小在组织出现微小损伤时可快速释放入血,国内外研究提出急性心肌梗死时表达量升高,显示其在急性心肌梗死患者血浆中增加了1 600倍,健康人则无表达[3,4,12]。本研究通过对患者术前血液标本的检测发现,miR-208b有较高的表达水平,这与既往研究结果一致,在心肌损伤早期释放入血,可作为诊断心肌损伤的标记物。在Bian及Andersson动物实验提出心肌缺血再灌注损伤后miR-208b表达水平较再灌注前升高[13],国内研究发现STEMI患者再灌注后miR-19a/b表达量变化[14],但关于miR-208b的临床实验尚少见报道,本试验通过对照组术前、术后的血液分析,发现急性STEMI患者再灌注后miR-208b表达水平较再灌注前升高,这与动物实验结果相符。提示心肌再灌注后带来的额外心肌细胞损伤,使miR-208b快速释放入血。Cortezdias等[7]及Zhu等[8]发现RIC可以调节急性心肌梗死患者中microRNA的表达水平,在离体小鼠模型中发现RIC同样可调剂多种microRNA的表达,但在动物实验及临床实验中RIC对miR-208b的调节少见报道[15-18],本试验通过急性STMEI患者肢体RIC操作,得出肢体RIC组患者术后较术前表达量降低,可以调剂miR-208b的表达量。两组术前术后表达量变化分析,术前表达量相似,对比术后发现对照组患者表达量升高,肢体RIC组表达量降低,并且低于术前水平。
国内外多项研究证实分别对100例、696例、258例STEMI患者实施短暂的肢体RIC可以减少心肌梗死面积[19-22]。本研究结果提示肢体RIC组患者梗死面积减小,并且峰值降低,这与既往研究相符,提示肢体RIC可以保护心肌细胞。但国内相关实验对46例STEMI患者行肢体RIC,提出酶学梗死面积无明显减少[23]。考虑与纳入实验患者数量少,并未采用影像学评估梗死面积低估了肢体RIC的保护作用的局限性有关。国内研究[22]发现肢体RIC可以提高术后LVEF,改善心功能。本研究通过术后心脏超声评估提出相同结论,肢体RIC组术后LVEF提高,NT-proBNP有降低趋势。通过对肢体RIC术后血清miR-208b与CK-MB AUC 相关性分析发现其存在明显的正相关。肢体RIC组酶学梗死面积减少,术后即刻血清miR-208b表达量降低,提示我们miR-208b不仅能作为心肌损伤的标记物,并可通过其表达量来推断心肌梗死面积的大小。
不足之处:本研究是单中心小型临床试验,而且仅观察了肢体RIC对成功直接PCI的STEMI患者血清miR-208b水平的影响,有关肢体RIC所致血清miR-208b水平变化的临床意义尚需更大规模的临床研究进一步探讨。
本研究提示肢体RIC降低STEMI直接PCI术患者循环血miR-208b水平,并可以改善患者心功能。