血浆MicroRNA-296-5P、MicroRNA-107表达水平对急性心肌梗死诊断的预测价值*

赵 强,赵瑞平

(1.内蒙古科技大学包头医学院中心临床医学院,内蒙古 包头 014040;2.包头市中心医院)

冠状动脉粥样硬化性心脏病是最常见的心血管疾病疾病,多发生于40岁以上男性患者,但随着经济水平和物质生活的提高,冠心病的发病率和死亡率逐年提升,且不良的生活、饮食习惯等使得冠心病患者甚至越来越趋于年轻化,严重威胁了人类的健康[1]。急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)作为冠心病中最为危险一种,其患者起病快,发展迅速,若不及时得到有效治疗,可能有严重的后果,致死率很高。MicroRNA是一种内源性非编码小分子RNA,作为调控因子参与AMI的炎症反应、缺血缺氧损伤、心肌纤维化、心肌细胞重塑等过程[2-3]。本研究通过检测AMI患者发病不同时间段外周血中miR-296-5p、miR-107的相对变化量,探讨miR-296-5p、miR-107作为诊断AMI标志物的可能性。

1 对象与方法

1.1对象 本研究选取2021年11月-2022年3月间在包头市中心医院心内科就诊的60例AMI患者作为AMI组,根据急性心肌梗死患者入院后采取的干预措施不同又分为再灌注组(接受了急诊再灌注治疗的患者,包括急诊PCI术及静脉溶栓术)和常规药物治疗组。(1)入选标准:AMI组根据ESC2020年颁布的第四版心肌梗死全球统一定义[4]。当出现急性心肌损伤及出现急性心肌损伤的临床证据,至少有下列一项:①缺血症状;②新发生的缺血性心电图改变;③心电图病理性Q波形成;④影像学证据显示有新的心肌活性丧失或新发的局部室壁运动异常;⑤冠状动脉造影或尸检证实冠状动脉内有血栓。(2)排外标准:①近期发热或发生过急慢性感染;②恶性肿瘤或者血液系统、免疫系统疾病;③终末期肝病、肾病,肝肾功能不全;④心脏瓣膜病、先心病、各类心肌病、心力衰竭;⑤急性心肌梗死已电复律患者、急性心肌梗死实行再灌注治疗后发生再梗,有陈旧心肌梗死病史、心脏搭桥术后;⑥甲状腺功能亢进等甲状腺疾病;⑦合并其他影响本实验结果的疾病。同时期在体检中心体检的年龄相匹配的人群为对照组。该项实验研究经包头市中心医院医学伦理委员会批准(2023-WZ伦审-011号)。所有纳入本实验的患者均于术前进行医患沟通并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1血样采集 对照组人群清晨空腹8 h取上肢静脉血5 mL,AMI组患者入院即刻取上肢静脉血(未进行任何药物治疗及临床干预)5 mL 、再灌注及药物治疗后48 h时和入院7 d时取上肢静脉血5 mL。所有血液样本使用4 ℃、转速3 000 r/min离心机离心10 min,取上层血清于-80 ℃冰箱保存。

1.2.2miR-296-5p、miR-107相对表达水平测定 采用Trizol剂(美国Invitroge公司)提取血清总RNA,使用TUREscript 1st Stand cDNA SYNTHESIS Kit试剂盒(中国Aidlab公司)将RNA逆转录呈cDNA,采用荧光实时定量PCR扩增,引物由四川劲科生物公司提供,扩增反应条件:95 ℃预变性3 min,95 ℃变形10 s,60 ℃退火30 s,95 ℃延伸10 s,共39个循环。使用analytikjena-qTOWER2.2型荧光定量PCR仪(德国Analytik Jena公司)及配套试剂检测血清miR-296-5p、miR-107相对表达水平,以U6为内参,用2-ΔΔCt表示。

2 结果

2.1心梗组与对照组一般资料比较 两组性别、年龄、高血压、糖尿病、TC水平、TG水平、HDL-C水平、LDL-C水平无统计学差异(P>0.05),主动吸烟、cTnI水平有统计学差异(P<0.01)。见表1。

表1 心梗组与对照组一般资料比较

2.2miR-296-5p、miR-107相对表达量变化情况 入院时60例AMI患者与健康对照组(对照组RQ为1.00)相比,血浆miR-296-5p、miR-107相对表达含量显著升高。采取两种不同干预措施治疗后,相对表达含量均呈下降趋势,在治疗7 d后基本降至对照组水平,差异具有统计学意义 (P<0.05)。见表2。

表2 三组血浆miR-296-5p、miR-107相对表达量变化

2.3miR-296-5p、miR-107预测AMI效能 ROC曲线分析显示,再灌注组入院即刻血浆miR-296-5p预测急性心肌梗死的曲线下面积为0.928(95 %CI=0.831～1.000),血浆miR-107预测急性心肌梗死的曲线下面积为0.912(95 %CI=0.804～1.000)。ROC曲线表示,miR-296-5p、miR-107均可早期有效预测急性心肌梗死的发生。见图1。

图1 再灌注组入院时miR-296-5p与miR-107预测AMI发生的ROC曲线

3 讨论

急性心肌梗死发生时,不稳定的斑块破裂、脱落,激活凝血途径形成局部血栓,引起冠状动脉堵塞、血流受阻,使相应的心肌细胞发生持续性的缺血、缺氧,导致心肌细胞坏死、凋亡,从而产生严重的心血管事件,严重威胁人类的健康[5]。AMI患者起病快,发展迅速,若不及时得到有效治疗,可能有严重的后果,致死率很高。目前,治疗的关键是开通闭塞的冠状动脉,使冠脉尽快恢复血流,挽救濒临死亡的心肌细胞,减少心肌细胞坏死面积,减轻心肌梗死带来的危害,从而改善病人的预后。这种方法统称为再灌注治疗,包括经皮冠状动脉介入治疗及药物溶栓治疗。急性心肌梗死的诊断,主要依据患者的症状、心电图演变以及实验室检测等指标。其中心肌损伤标志物在AMI的诊断中有着重要的地位,包括肌钙蛋白(Tn),肌红蛋白(MYO)和肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)[6]。其中肌红蛋白升高最快,约在急性心肌梗死发生 2 h 内开始升高,但表达缺乏特异性,很多其他疾病例如急性肾衰竭,急性肌肉损伤等疾病也会使其升高。肌钙蛋白的高特异度和灵敏度,一直是诊断AMI的“金标准”,但在急性心梗发生3～4 h以后才开始升高且早期灵敏度不高,此时有可能错过了最佳的治疗时机。

miRNA是一种内源性非编码小分子RNA,长度约为21～24 nt,其可以通过识别同源序列或干扰转录、翻译和遗传等过程来调控基因的表达。近年来,miRNA因参与细胞的增殖、分化、凋亡、坏死和自噬等多种生物学过程[7-9],控制干细胞的分化和增殖、血管的生成、内皮功能障碍、心肌肥大、神经发生等病理生理改变,与人类各种疾病密切相关,逐渐成为了各领域研究的热点[10-12]。

目前,miR-296-5p及miR-107在心血管疾病方面的研究较少,比较多的领域集中在胃癌、结肠癌等恶性肿瘤及恶性血液系统疾病方面。在以往的研究中,miRNA已经被证实与心肌梗死关系密切。心肌梗死的治疗过程中,治疗主要目的是缓解病情,而不是修复受损的心肌细胞,而在一项研究中发现,向小鼠心梗模型缺血区域体外注射特异性过表达的抗凋亡miR-21,显著抵抗小鼠心肌细胞的凋亡,改善了心脏功能[13]。这项研究表明,在未来利用细胞工程等技术,很有可能通过体外注射抗凋亡、坏死的miRNA来修复心肌梗死患者心肌细胞,延缓心脏重塑和心力衰竭的发生。心肌梗死区的树突状细胞分泌的外泌体中,富含的miR-494-3p可以促进心肌梗死后的血管内皮因子增加,达到促进血管再生的作用[14]。这一发现提供了通过树突状细胞源性外泌体内miRNA治疗心肌梗死的新方法。在发生心肌梗死时,炎性细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β造成的心肌细胞炎症是其中的重要环节。有研究发现,ADAM17作为miR-708-3p的直接作用靶点,在急性心肌梗死后,心肌细胞中的miR-708-3p表达明显下调,而ADAM17的表达上调,而miR-708-3p通过靶向ADAM17的过表达可以抑制心肌细胞炎症及损伤[15]。miR-296-5p及miR-107作为此次实验发现且国内外心血管疾病领域报到较少的因子,其作用靶点和机制还有待于进一步的研究。

在本实验中,利用荧光定量实时PCR技术探讨了miR-296-5p及miR-107在急性心肌梗死患者血浆中的表达情况。结果显示,与健康人群相比,miR-296-5p及miR-107在急性心肌梗死患者入院即刻血浆中呈高表达,提示二者可能参与了急性心肌梗死的发病过程。在采取再灌注治疗或常规药物治疗后,miR-296-5p及miR-107相对表达水平呈下降趋势且在急性心肌梗死急性期后恢复正常水平,这种与cTnI相同随时间变化的趋势,说明其在急性心肌梗死发生时,相对表达水平较高,随着时间的推移,缺血缺氧、坏死及凋亡的心肌细胞开始瘢痕修复,释放的心机损伤标志物开始减少,随之miRNA也同时开始降低,直至7 d左右时降至正常人水平。综上所述,miR-296-5p及miR-107在急性心肌梗死患者发病后的高表达, 并随时间波动的变化的改变,说明miR-296-5p及miR-107可能参与了急性心肌梗死的发病及发展过程,可以作为临床辅助诊断心肌梗死的标志物。