射血分数保留性心力衰竭患者血清miR-146a，IRAK-1表达水平与血管内皮功能、心室重构的相关性分析

包秋红，贾海玉，张 勇，曹中朝，刘 昀（内蒙古医科大学附属医院老年医学中心，呼和浩特 010010）

射血分数保留性心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）以老年患者为主要人群，占心力衰竭总发病率的60%左右，多数患者伴发基础疾病，以高血压居多，发病率与死亡率居高，常规治疗效果不理想，严重影响患者身心健康，HFpEF 病因复杂，研究认为HFpEF 发病机制与心肌纤维化和血管内皮功能障碍有关[1-2]。微小RNA（micro RNA,miR）-146a 可通过调剂免疫炎症反应、血管形成等在冠心病、心肌病、缺血再灌注损伤等心血管疾病中发挥重要作用[3]。研究显示，miR-146a 在心力衰竭大鼠心肌组织中表达水平升高，其作用机制可能与其通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K/AKT)信号通路，促进心肌细胞凋亡有关[4]。有报道显示，HFpEF 患者血清miR-146a 表达水平升高[5]。白细胞介素1 受体相关激酶1（interleukin-1 receptor-related kinase 1，IRAK-1）是miR-146a 靶基因，是炎症调控相关因子，IRAK-1 可激活核因子-κB(Nuclear FactorkappaB，NF-κB)通路，诱导炎症因子表达[6]。本研究探索HFpEF 患者血清miR-146a，IRAK-1 表达与血管内皮功能、心室重构的相关性，为HFpEF的临床诊治提供新思路。

1 材料与方法

1.1 研究对象 本研究已获医院医学伦理委员会批准，选择2021年6月～2022年3月内蒙古医科大学附属医院收治的93 例HFpEF 患者为观察对象（HFpEF 组），其中男性57 例，女性36 例，年龄60～78（69.30±3.70）岁。选择同期门诊体检健康者（无心血管病史）90 例为对照组，其中男性50 例，女性40 例，年龄60～80（68.90±4.23）岁。HFpEF 组与对照组年龄、性别、吸烟史、糖尿病、高血压史等基线资料比较差异无统计学意义（t=0.681,χ2=0.619,1.705,0.520,0.085,均P＞0.05）。纳入标准：①符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》中HFpEF 诊断标准[5]；②年龄60 岁以上；③患者基本资料完整。排除标准：①先天性心脏病、严重瓣膜疾病、缩窄性心包炎、肥厚型心肌病等心包疾病；②恶性肿瘤、血液系统疾病等非心源性因素引起的心力衰竭；③严重肝肾功能不全患者；④感染性疾病；⑤妊娠期或哺乳期妇女。

1.2 仪器与试剂 人内皮素1（ET-1）酶联免疫吸附测定试剂盒（E-EL-H0064c）及一氧化氮（NO）测试盒(化学发光法，A013-1）（内蒙古劲恩生物科技有限公司）；总RNA 抽提试剂（R1010）及Maxima First Strand cDNA Synthesis Kit for RT-qPCR（K1642）（呼和浩特市双志商贸有限公司）；2×SYBR Green PCR Mastermix（SR1110）（索莱宝生物科技有限公司）；miR-146a，IRAK-1 及U6，β-actin 引物（广州锐博生物科技有限公司）；荧光定量PCR 仪（Light Cycler 480 II，瑞士罗氏）。

1.3 研究方法

1.3.1 RT-qPCR 检测血清miR-146a，IRAK-1 水平：采集患者入院48h 内清晨空腹外周静脉血5 ml，对照组人员采集体检当日空腹静脉血5 ml，离心后收集血清，-80℃保存，采用TRzol 法提取血清总RNA，使用Maxima First Strand cDNA Synthesis Kit逆转录合成cDNA，采用RT-qPCR 法检测血清miR-146a，IRAK-1 表达，按照试剂盒说明书进行操作。miR-146a 上游引物序列：5’-GAGAACTGAATTCC ATGG-3’，下游引物序列：5’-GAACATGTCTGCG TATCTC-3’；U6 上游引物序列：5’-GCTTCGGCAG CACATATACTAAAAT-3’，下游引物序列：5’-CGCTT CACGAATTTGCGTGTCAT-3’；IRAK-1 上游引物序列：5’-GCACCCACAACTTCTCGGAG-3’，下游引物序列：5’-CACCGTGTTCCTCATCACCG-3’；βactin 上游引物序列：5’-GCTTCGGCAGCACAT ATACT-3’，下游引物序列：5’-GCAGGGTCCGAG GTATTC-3’。分别以U6，β-actin为内参，采用2-△△Ct法计算miR-146a，IRAK-1 水平相对表达量。

1.3.2 其他资料收集：记录各研究对象一般资料，包括年龄、性别、吸烟史及病史资料（高血压、糖尿病），血脂水平（TC，TG，HDL-C，LDL-C）及血清C 反应蛋白（CRP）、N 端脑钠肽前体（NTproBNP）水平，超声心动图检查左室射血分数（LVEF）、二尖瓣口舒张早期最大血流速度E 峰与舒张晚期最大血流速度A 峰的比值（E/A）、左心室舒张末期内径（LVEDD）、左心房内径（LAD）和左室质量指数（LVMI）。采用ELISA 法检测血清ET-1 水平，化学发光法检测血清NO 水平，具体操作严格按照试剂说明书进行。

1.4 统计学分析 计量资料符合正态分布以均数±标准差（±s）表示，采用SPSS 25.0 统计分析，两组间比较采用t检验，计数资料采用［n（%）］表示，采用卡方检验，Pearson 分析HFpEF 患者血清miR-146a，IRAK-1 水平的相关性及miR-146a，IRAK-1 与心室重构、血管内皮功能指标的相关性，ROC 曲线分析血清miR-146a，IRAK-1 对HFpEF的诊断价值，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HFpEF 组与对照组一般资料及血清指标比较见表1。与对照组比较，HFpEF 组血清CRP，NTproBNP 和ET-1 水平显著升高，NO 水平显著降低，差异有统计学意义（均P＜0.05），血脂水平比较差异无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 HFpEF 组与对照组血清指标比较（±s）

表1 HFpEF 组与对照组血清指标比较（±s）

项目对照组（n=90）HFpEF 组（n=93）t 值P 值TC（mmol/L）4.26±0.534.31±0.620.586 0.559 TG（mmol/L）1.43±0.351.39±0.410.709 0.479 LDL-C（mmol/L）2.45±0.642.51±0.520.697 0.487 HDL-C（mmol/L） 1.54±0.391.48±0.371.068 0.237 CRP（mg/L）3.34±0.858.73±2.5119.326＜0.001 NT-proBNP（ng/L） 158.34±24.37 1 843.73±252.38 63.064＜0.001 ET-1（pg/ml）34.21±7.3475.31±12.05 27.755＜0.001 NO（μmol/L）47.26±10.5323.15±6.8118.451＜0.001

2.2 HFpEF 组与对照组超声心动图指标比较 见表2。与对照组比较，HFpEF 组患者LVEDD，LAD，LVMI 显著升高（均P＜0.05），LVEF 及E/A 显著降低，差异有统计学意义（均P＜0.05）。

表2 HFpEF 组与对照组超声心动图指标比较（±s）

表2 HFpEF 组与对照组超声心动图指标比较（±s）

项目对照组（n=90）HFpEF 组（n=93）t 值P 值LVEDD（mm）46.79±6.7858.30±8.5910.040＜0.001 LAD（mm）35.59±7.3250.36±6.4214.525＜0.001 LVMI（g/m2） 103.49±25.42 125.46±26.51 5.719＜0.001 LVEF（%）63.23±5.6158.35±5.146.139＜0.001 E/A1.13±0.210.82±0.1411.785＜0.001

2.3 HFpEF 组与对照组血清miR-146a，IRAK-1水平比较 HFpEF 组患者血清miR-146a 表达水平高于对照组（2.13±0.35 vs 1.05±0.21），血清IRAK-1 mRNA 表达水平低于对照组（0.65±0.10 vs 1.03±0.12），差异有统计学意义（t=25.209，23.302，均P＜0.001）。

2.4 HFpEF患者血清miR-146a与IRAK-1 mRNA表达水平的相关性 相关性分析显示，HFpEF 患者血清miR-146a 与IRAK-1 mRNA 水平呈负相关（r=-0.473，P＜0.001）。

2.5 HFpEF 患者血清miR-146a，IRAK-1 水平与心室重构指标的相关性 见表3。相关性分析显示，HFpEF 患者血清miR-146a 与LVEDD，LAD，LVMI呈正相关（P＜0.001），与LVEF，E/A呈负相关（P＜0.001），IRAK-1 mRNA 与LVEDD，LAD，LVMI呈负相关（P＜0.001），与LVEF，E/A 呈正相关（P＜0.001）。

表3 HFpEF 患者血清miR-146a，IRAK-1 水平与心室重构指标的相关性

2.6 HFpEF 患者血清miR-146a，IRAK-1 水平与血管内皮功能指标的相关性 相关性分析显示，HFpEF 患者血清miR-146a 表达与血清ET-1 水平呈正相关（r=0.501，P＜0.001），与NO 呈负相关（r=-0.453，P＜0.001），IRAK-1 mRNA 与血清ET-1水平呈负相关（r=-0.369，P＜0.001），与NO 呈正相关（r=0.447，P＜0.001），

2.7 血清miR-146a，IRAK-1 对HFpEF 的诊断价值见图1。miR-146a 诊断HFpEF 的曲线下面积（AUC）为0.816（95%CI=0.752～0.869，P＜0.001），截断值为1.66，敏感度和特异度分别为74.19%，86.67%；IRAK-1诊断HFpEF的AUC为0.838（95%CI=0.788～0.897，P＜0.001），截断值为0.85，敏感度和特异度分别为83.87%，74.44%；血清miR-146a，IRAK-1联 合 诊 断HFpEF 的AUC 为0.901（95%CI=0.848～0.940，P＜0.001），敏感度和特异度分别为82.80%，85.56%，联合诊断AUC 显著高于miR-146a，IRAK-1 单独诊断（Z=2.122，2.067；P=0.033，0.038）。

图1 血清miR-146a，IRAK-1 诊断HFpEF 的ROC 曲线分析

3 讨论

HFpEF 主要表现为心肌肥厚、心肌纤维化、心脏舒张功能障碍，目前对HFpEF 尚缺乏有效的治疗手段，早期诊断显得尤为重要，NT-proBNP 是由心室细胞分泌，可用于诊断心力衰竭，但仍有一定局限性，因此需要更加准确的标志物，用于HFpEF的诊断[8-9]。

miRNAs 参与许多疾病的病理生理过程，通过调控细胞增殖、分化、凋亡与自噬等过程，在心力衰竭、冠心病、心律失常等心血管疾病的发生发展中起着重要作用[10]。据报道显示，多种miRNA 的异常表达与心力衰竭的心功能和心室重构有关[11]。miR-146a 属于miRNAs 的一种，在冠状动脉内皮细胞、心肌细胞、血管平滑肌细胞等均有表达，可通过Toll 样受体4（Toll-like receptor 4，TLR4）/NF-κB 通路靶向多个基因，参与调节炎症反应，还可通过调节转化生长因子β（transforming growth factor-β1，TGF-β1）表达调节血管生成[12]。研究显示，miR-146a 在急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者血清中表达水平升高，且与冠脉病变程度相关[13]。研究显示，在心力衰竭模型大鼠中，抑制miR-146a 可改善心力衰竭大鼠的心脏功能障碍和心脏重塑[14]。IRAK-1 是促炎因子，是Toll 样受体/白介素1 受体（Toll-like receptor/Interleukin l receptor，TLR/IL-1R）炎症信号通路的重要介质，与多种炎症疾病有关[15]。本研究结果显示，HFpEF 组患者血清miR-146a 表达水平显著升高，IRAK-1 表达水平显著降低，提示miR-146a，IRAK-1 与HFpEF 的发生有关。HFpEF发病机制复杂，涉及系统性炎症、心肌缺血、组织纤维化、肌细胞肥大等多种病理生理机制。有研究显示，miR-146a 可通过靶向IRAK-1 抑制NF-κB信号通路和氧化应激，减少炎症因子的表达，保护心脏功能[16]。本研究经相关性分析显示，miR-146a与IRAK-1 表达水平呈负相关，也证实miR-146a 与IRAK-1 的靶向负调控关系，推测miR-146a 通过靶向调控IRAK-1 表达，影响心肌细胞功能，进而影响HFpEF 发生发展。

HFpEF 的病理学过程主要为舒张功能障碍，HFpEF 超声心动图表现为左心室肥厚、左心房扩大、舒张功能不全，E/A 为左室舒张功能异常的早期指标，HFpEF 心功能发生异常，心肌细胞由于炎症浸润、细胞间质胶原沉积等造成心肌重构，LVEDD，LAD，LVMI 和LVEF 是反映心室重构的指标[17-18]。本研究显示，HFpEF 组患者LVEDD，LAD，LVMI显著升高，LVEF 及E/A 显著降低，与以往报道一致。HFpEF 患者血清miR-146a 与LVEDD，LAD，LVMI呈正相关，与LVEF，E/A 呈负相关，IRAK-1 mRNA与LVEDD，LAD，LVMI 呈负相关，与LVEF，E/A呈正相关，提示miR-146a，IRAK-1 可能与HFpEF患者心肌重构有关，检测miR-146a，IRAK-1 水平对评估HFpEF 患者病情有一定指导意义。

HFPEF 患者中存在内皮功能障碍，血管的舒张功能部分依赖内皮的功能完整，血管内皮通过释放ET-1，NO 等各种因子调节血管张力，维持血管稳态[19]。本研究显示，HFpEF 组血清ET-1 水平升高，NO 水平降低，相关性分析显示，miR-146a 表达与血清ET-1 水平呈正相关，与NO 呈负相关，IRAK-1 mRNA 与血清ET-1 水平呈负相关，与NO呈正相关，提示miR-146a，IRAK-1 与HFpEF 患者内皮功能损伤有关。ET-1 具有收缩血管的作用，是常用的内皮评价指标，NO 为内源性血管舒张因子，内皮功能发生障碍时，NO 释放减少，收缩因子增加，使血管收缩/舒张功能失调。因此通过检测miR-146a，IRAK-1 水平可反映HFpEF 患者的内皮功能障碍。ROC 曲线分析显示，血清miR-146a，IRAK-1 联合诊断HFpEF 的AUC 为0.901，敏感度和特异度分别为82.80%，85.56%，提示miR-146a，IRAK-1 对HFpEF 有一定诊断价值，且联合诊断AUC 显著高于miR-146a，IRAK-1 单独诊断，提示miR-146a，IRAK-1 可能成为诊断HFpEF 的标志物，可为HFpEF 的诊断提供一定临床参考。

综上所述，HFpEF 患者血清miR-146a 表达水平升高，IRAK-1 表达水平降低，与血管内皮功能、心室重构相关，可能成为HFpEF 诊断与病情评估的指标。本研究纳入样本量较少，实验结果可能存在一定偏颇，此为本研究不足之处，miR-146a 与IRAK-1 的具体作用机制尚不清楚，仍需结合动物模型做更深入的研究。