miR-21在COPD患者肺动脉高压形成及病情判断中的作用

妥亚军，侯滨，张方，多杰

(青海省人民医院，西宁810007)

肺动脉高压可由多种病因诱发，是肺动脉压力和肺血管阻力升高的一种病理综合征[1,2]。肺动脉高压是慢性阻塞性肺疾病(COPD)病情加重的表现,内皮细胞功能性失调、内膜平滑肌细胞增殖，继而引起血管重塑是肺动脉高压的病理基础[3,4]。肺动脉压力升高可使右心负荷增加，出现右心功能不全[5]。N末端脑钠肽(NT-proBNP)是临床评价心功能的血清生物学指标，其水平变化可在一定程度上反映心功能状态。微小RNA-21(miR-21)可参与细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学过程，并能在血清中稳定表达。近年研究发现，miR-21可参与肺血管重塑，亦可参与血管内皮病变过程[6]。2015年9月～2017年10月，我们观察了COPD患者血清miR-21相对表达量变化，现分析其与血清NT-proBNP水平、肺动脉压力及肺血管阻力的关系，旨在探讨其在COPD肺动脉高压形成及病情判断中的作用。

1 临床资料

选择2015年9月～2017年10月青海省人民医院收治的COPD患者200例，其中合并肺动脉高压73例(肺动脉高压组)、无肺动脉高压127例(无肺动脉高压组)。所有患者符合COPD和(或)肺动脉高压诊断标准[7,8]。排除伴有其他肺部疾病者，合并先天性心脏病或左心功能障碍者，合并感染性疾病、血液系统疾病、结缔组织病及恶性肿瘤者，以及因药物等其他原因导致的肺动脉高压者。肺动脉高压组男32例、女41例，年龄(41.87±13.28)岁，病程(5.74±1.21)年，第1秒用力呼气容积(FEV1)为(0.91±0.33)L，FEV1/用力肺活量(FVC)%为(39.27±6.84)%，呼气峰值流速(PEF)为(1.94±0.52)L/min；无肺动脉高压组男59例、女68例，年龄(40.96±15.15)岁，病程(5.69±1.33)年，FEV1为(0.89±0.32)L，FEV1/FVC%为(39.36±5.88)%，PEF为(1.91±0.48)L/min。两组上述临床资料具有可比性。本研究经青海省人民医院医学伦理委员会批准，患者或其家属均知情同意。

2 方法与结果

2.2 血清miR-21、NT-proBNP检测 两组入院次日采集清晨空腹静脉血5 mL，3 000 r/min离心15 min，留取血清，分别检测血清miR-21、NT-proBNP。①血清miR-21检测：采用TRIzol法提取血清总RNA，经超微量分光光度计鉴定，提取的总RNA浓度和纯度合格。按M-MuLV第一链cDNA合成试剂盒说明将总RNA逆转录为cDNA，以cDNA为模板进行PCR扩增。所有引物由上海英骏生物技术有限公司设计合成。按PCR扩增试剂盒说明配制反应体系。反应条件：95 ℃预变性20 s，95 ℃变性10 s，60 ℃退火20 s，70 ℃延伸10 s，共40个循环。以U6为内参，采用2-ΔΔCT法计算血清miR-21相对表达量。每个样本设3个复孔。实验重复3次，取平均值。②血清NT-proBNP检测：采用全自动化学发光分析仪以微粒子酶法检测血清NT-proBNP。结果显示，肺动脉高压组血清miR-21相对表达量和NT-proBNP水平均高于无肺动脉高压组(P均<0.01)。见表1。

表1 两组血清miR-21相对表达量、NT-proBNP水平比较

注：与无肺动脉高压组比较，*P<0.01。

2.3 肺动脉压力及肺血管阻力检测 两组均于入院次日采用IE33型超声心动仪S5变频探头检测平均肺动脉压力(mPAP)、肺/体循环血流量比值(Qp/Qs)、肺血管阻力指数(PVRi)。结果显示，肺动脉高压组Qp/Qs、PVRi、mPAP均高于无肺动脉高压组(P均<0.01)。见表2。

表2 两组Qp/Qs、PVRi、mPAP比较

注：与无肺动脉高压组比较，*P<0.01。

2.4 肺动脉高压组血清miR-21相对表达量、NT-proBNP水平与Qp/Qs、PVRi、mPAP的关系 血清miR-21相对表达量与Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相关关系(r分别为0.608、0.624、0.588，P均<0.05)；血清NT-proBNP水平与Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相关关系(r分别为0.591、0.615、0.494，P均<0.05)。血清miR-21相对表达量与血清NT-proBNP水平亦呈正相关关系(r=0.633，P<0.05)。

3 讨论

肺动脉高压的诱发因素较多，但其发生和发展的共同病理基础均为肺血管收缩与重塑、原位血栓形成，这些病变导致肺血管阻力上升，最终引起肺动脉高压[9,10]。肺动脉高压患者早期症状并不明显，出现症状时病情通常已较严重。心导管检查及肺组织活检是评估肺动脉高压患者肺血管病理改变较为准确的方法，但其均为有创操作[11,12]。 miRNA与疾病的关系是近年来医学研究的热点。miR-21由单基因编码，其编码基因位于人染色体17q23.2区域脆性位点FRA17B上，与编码跨膜蛋白49基因(或vmp1基因)重叠。miR-21含有22个核苷酸，可介导高血压、冠心病、恶性肿瘤等多种疾病的病变过程。研究发现，miR-21与肺血管的收缩及舒张关系密切，可参与支气管哮喘、肺癌、肺间质纤维化的发生、发展过程，其机制主要是miR-21可参与血管内皮病变过程，并通过一系列生物信号介导疾病的发生和发展[9,13]。

NT-proBNP是临床判断肺心病等患者心功能的常用血清生物学指标[14]。Qp/Qs、PVRi、mPAP均为反映肺动脉压力或肺血管阻力的指标，其变化对肺血管病变诊断具有重要指导意义[15]。COPD患者肺血管病变导致其肺动脉压力不断升高，进而使肺循环血流量及循环阻力升高，且伴随病情进展，肺动脉高压引起的血管重塑可使原本为动力型肺高压进展成为固定且不可逆的阻力型肺高压，使Qp/Qs、PVRi、mPAP进一步升高[15,16]。肺动脉高压累及右心功能后，血清NT-proBNP水平进一步升高。有报道证实，血清NT-proBNP水平升高在肺动脉高压发病初期即可出现[17]。研究证实，miR-21能广泛参与心血管类疾病的形成及进展过程，并参与肺动脉高压形成。这主要是由于在患者肺动脉内皮细胞中，缺氧及BMPR2信号会导致miR-21表达升高[9]；同时miR-21能够直接靶向抑制RhoB/Rho激酶途径，延缓肺血管再生过程[16]。本研究肺动脉高压组血清miR-21相对表达量、NT-proBNP水平及Qp/Qs、PVRi、mPAP均明显高于无肺动脉高压组，其血清miR-21相对表达量及NT-proBNP水平与Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相关关系，且血清miR-21相对表达量与血清NT-proBNP水平亦呈正相关关系。表明miR-21与COPD患者肺动脉压力及肺血管阻力密切相关；miR-21与NT-proBNP可能具有协同作用，共同介导COPD患者肺动脉高压形成。

综上所述，miR-21与NT-proBNP可协同调节肺动脉压力及肺血管阻力，共同参与COPD肺动脉高压的发生及发展。血清miR-21有助于判断COPD患者病情。