老年慢性心力衰竭患者血清miR-370-3p、p-STAT3水平及其与心功能、心室重构的关系*

王丽丽,刘英华△,谢 明,王玉霞,于成娟,高晓丽,王 静,刘亚宁,张小坤,崔慎情

1.华北石油管理局总医院心血管内科一病区,河北沧州 062552;2.北京市西城区宝石花门诊部,北京 100011;3.华北石油管理局总医院检验科,河北沧州 062552

慢性心力衰竭是临床各种心脏疾病进展到晚期的终末表现,其病情复杂,一般多发生于老年人群[1],近年来我国老年人口的增加呈上升趋势,在65岁以上人口中,3%～13%患有慢性心力衰竭[2]。尽管随着现代医学的发展,慢性心力衰竭的治疗取得进步,但其发病率、死亡率和住院率仍然较高,已经成为全球瞩目的公共卫生问题。因此,早期评估慢性心力衰竭患者心功能及心室重构状况对改善预后具有重要的意义。微小RNA(miRNA)是一类调节基因表达的RNA,研究发现其参与多种疾病的发生、发展[3-4],既往有研究发现,miR-370与冠心病患者病情的变化与严重程度密切有关,并且对其预后具有一定指导作用[5],认为血清miR-370-3p可能参与调节心血管疾病发生、发展。磷酸化信号转导和转录激活因子3(p-STAT3)作为信号转导及转录激活蛋白家族成员,参与调控细胞分化、增殖及凋亡[6],目前p-STAT3的研究多集中在肿瘤疾病中[7],关于血清p-STAT3与老年慢性心力衰竭的关系尚不清楚。因此,本研究拟探讨老年慢性心力衰竭患者血清miR-370-3p、p-STAT3水平及与心功能、心室重构的关系,现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2021年5月至2022年6月华北石油管理局总医院(以下简称本院)收治的92例老年慢性心力衰竭患者作为研究组,根据纽约心脏病学会(NYHA)分级的不同分为心功能Ⅱ级组(30例)、心功能Ⅲ级组(36例)、心功能Ⅳ级组(26例)。纳入标准:(1)符合慢性心力衰竭诊断标准[8];(2)年龄≥60岁;(3)近期内无抗感染等药物治疗史。排除标准:(1)伴严重肝、肾功能不全;(2)合并恶性肿瘤疾病;(3)伴急性心力衰竭及急性心肌梗死、心肌炎、心源性休克等其他心脏疾病;(4)近期存在免疫抑制剂、糖皮质激素等治疗史;(5)既往有精神病史或认知障碍;(6)临床资料不全;(7)不配合治疗、中途退出研究或死亡。同时,选择同期在本院体检的98例健康人作为对照组。本研究经本院伦理委员会审核批准。所有受试者及家属签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1资料收集 收集患者年龄、性别、收缩压、舒张压、体质量指数(BMI)、高血压史、糖尿病史等一般资料及脑钠肽(BNP)、左心室射血分数(LVEF)、左心室后壁厚度(LVPWT)、左心室后壁舒张末期厚度(LVPWd)、左心室后壁收缩末期厚度(LVPWs)、室间隔收缩末期厚度(IVSS)、左心室质量指数(LVMI)及miR-370-3p、p-STAT3等指标。

1.2.2血清miR-370-3p检测 标本采集:抽取受试者空腹外周静脉血5 mL立即送检,室温下以2 500 r/min离心15 min,随后取上清液,存放至-80 ℃冰箱内用于后续RNA提取及实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测。总RNA提取:取出血清样本后按照比例加入提取试剂Trizol后充分摇匀,室温下静放2 h,随后4 ℃下以12 000 r/min离心15 min,取上清液,加异丙醇充分摇匀,室温下静放15 min,12 000 r/min离心5 min,取上清液,提取血清总miRNA,具体方法参照miRNA试剂盒。RT-qPCR检测:将上述血清总miRNA逆转录合成cDNA模板链,再加入SYBR Green Mas-terMix进行扩增。PCR反应体系为10 μL,PCR仪参数设置:95 ℃ 5 min,95 ℃ 10 s,90 ℃ 1 min,共40个循环。利用CFX manager 3.0软件对Ct值进行分析,再通过2-ΔΔCt法计算血清miR-370-3p的相对表达量。

1.2.3血清p-STAT3检测 获得本研究受试者知情同意后,抽取空腹外周静脉血5 mL送检,室温下以3 000 r/min离心10 min,随后取上清液,并保存于-80 ℃的冰箱备用。采用酶联免疫吸附试验检测血清p-STAT3水平,本研究相关试剂盒购于北京凯因科技股份有限公司,具体步骤按照说明书进行。

1.2.4心功能、心室重构参数的检测 采用HP5500型彩色多普勒超声心电图仪测定LVEF;采用化学发光法检测检测BNP水平,BNP>100 pg/mL表示存在心力衰竭[9],以上仪器及相关试剂均由美国Alere公司生产提供。采用无锡海鹰医疗有限公司生产的HY-M50彩色多普勒超声仪检测心室重构参数,包括LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI。

2 结 果

2.1研究组、对照组一般资料及生化指标比较 研究组和对照组年龄、性别、收缩压、舒张压、BMI、高血压史、糖尿病史等比较差异均无统计学意义(P>0.05);研究组BNP、LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI水平及miR-370-3p、p-STAT3相对表达水平均高于对照组(P<0.05),LVEF水平低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 研究组、对照组一般资料及生化指标比较[n/n或或n(%)]

2.2不同NYHA心功能分级患者血清miR-370-3p、p-STAT3水平比较 心功能Ⅳ级组血清miR-370-3p、p-STAT3水平均高于心功能Ⅱ级组、心功能Ⅲ级组、对照组(P<0.05),心功能Ⅲ级组高于心功能Ⅱ级组、对照组(P<0.05),心功能Ⅱ级组高于心功能Ⅰ级组(P<0.05)。见表2。

表2 不同NYHA心功能分级患者血清miR-370-3p、p-STAT3水平比较

2.3不同NYHA心功能分级患者心功能相关指标的比较 各组BNP水平由高到低为心功能Ⅳ级组、心功能Ⅲ级组、心功能Ⅱ级组、对照组(P<0.05)。LVEF水平由低到高为心功能Ⅳ级组、心功能Ⅲ级组、心功能Ⅱ级组、对照组(P<0.05)。见表3。

表3 不同NYHA心功能分级患者心功能相关指标比较

2.4不同NYHA心功能分级患者各组心室重构参数比较 心功能Ⅳ级组血清LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI均明显高于心功能Ⅱ级组、心功能Ⅲ级组、对照组(P<0.05),心功能Ⅲ级组高于心功能Ⅱ级组、对照组(P<0.05),心功能Ⅱ级组高于心功能Ⅰ级组(P<0.05)。见表4。

表4 不同NYHA心功能分级患者各组心室重构参数的比较

2.5老年慢性心力衰竭患者血清miR-370-3p、p-STAT3水平与心功能、心室重构指标的相关性 Pearson相关分析显示,血清miR-370-3p水平与LVEF呈负相关(P<0.05),与BNP呈正相关(P<0.05),与心室重构指标(LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI)均呈正相关(P<0.05);血清p-STAT3水平与LVEF呈负相关,与BNP呈正相关(P<0.05),与心室重构指标(LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI)呈正相关(P<0.05)。见表5。

表3 老年慢性心力衰竭血清miR-370-3p、p-STAT3水平与心功能、心室重构指标的关系

3 讨 论

根据相关调查显示,慢性心力衰竭患病率为1.5%～2.0%,住院病死率可高达50%,且近年来随着人口老龄化,其发病率呈逐年上升趋势,严重威胁患者的生命安全[10]。近年来,虽然诸多研究挖掘实验室指标用于诊断慢性心力衰竭,但探寻精准识别慢性心力衰竭发展的指标及评估方法仍是一项艰巨任务。

miRNA作为一类长度为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,可调节细胞增殖、细胞凋亡、胚胎发育等多个病理生理过程,目前在心血管疾病的发生、发展等方面有重要价值[11]。miR-370-3p作为miRNA家族成员之一,目前在多种癌组织中异常表达[12],也有研究显示,血清miR-370在冠心病疾病中发挥作用[13]。因此推测血清miR-370-3p能够参与调节心血管疾病的发生、发展。而本研究对老年慢性心力衰竭患者血清miR-370-3p分析发现,研究组患者miR-370-3p水平高于对照组,心功能Ⅳ级组血清miR-370-3p水平均明显高于心功能Ⅱ级组、心功能Ⅲ级组、对照组(P<0.05),说明血清miR-370-3p水平在老年慢性心力衰竭患者中水平升高,且随心功能分级升高而升高,提示其可能参与疾病的发生、发展。BNP、LVEF均是目前临床判断心功能的常用指标,LVEF水平越高表明心功能越好,BNP则反之。心肌重构是慢性心力衰竭发生的主要病理机制[14],LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI是反映心肌重构的常用指标,其水平越高表明心肌重构越严重。本研究显示,BNP、LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI随心功能分级升高而升高(P<0.05),LVEF随心功能分级升高而降低(P<0.05),且血清miR-370-3p水平与LVEF呈负相关(P<0.05),与BNP、LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI均呈正相关(P<0.05),说明老年慢性心力衰竭患者存在心功能和心肌重构异常,且心功能分级越高,心功能异常及心肌重构越严重,而血清miR-370-3p可在一定程度上反映患者心功能和心肌重构。既往研究发现,多种miRNA调控着心肌损伤、心肌重构等发生和发展程度[15]。而miR-370-3p作为miRNA成员,高表达可加重机体炎症反应[16]。因此,可推测慢性心力衰竭患者血清miR-370-3p水平升高可导致机体炎症反应加重,进而使心肌细胞损伤加重,出现心功能异常及心肌重构。

STAT3是由细胞因子、生长因子等多肽类配体激活的,与酪氨酸磷酸化信号通道耦联的重要的核转录因子,而p-STAT3是STAT3在相关细胞因子和生长因子等多种外界信号的刺激下存在于细胞核的一种物质,对细胞分化、增殖及凋亡等方面具有一定的调控作用[17]。既往研究显示,p-STAT3在结直肠癌组织中表达增高,是能够反映患者不良预后的指标[18]。而本次研究通过分析p-STAT3与老年慢性心力衰竭发现,研究组p-STAT3水平高于对照组(P<0.05),心功能Ⅳ级组血清p-STAT3水平表达明显高于心功能Ⅱ级组、心功能Ⅲ级组、对照组(P<0.05),说明血清p-STAT3可能参与慢性心力衰竭的发生、发展。本研究Pearson相关分析显示,血清p-STAT3水平与LVEF呈负相关,与BNP、LVPWT、LVPWd、LVPWs、IVSS、LVMI均呈正相关(P<0.05),说明血清p-STAT3水平越高,慢性心力衰竭患者心功能异常及心肌重构越严重,提示其水平变化可反映慢性心力衰竭患者的心功能和心肌重构程度。既往研究显示,STAT3表达及活性变化在慢性左心室压力负荷引起的心脏肥大、心力衰竭的信号传导通路中起着重要的作用[19],研究认为,抑制STAT3表达可通过调控HIMF表达进而抑制血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠心肌细胞肥大[20]。而p-STAT3作为STAT家族的重要活化形式,其水平升高可能加重心肌细胞肥大,导致心功能和心肌重构异常。

综上所述,血清miR-370-3p、p-STAT3在老年慢性心力衰竭患者中均呈高表达,且其水平变化与心功能、心室重构密切相关。但本研究为回顾性、单中心研究,纳入的样本量较少,并且尚未分析血清miR-370-3p、p-STAT3与疾病预后的关系,因此,仍需进一步分析。