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冠心病患者血浆miR-126和miR-143表达水平变化研究

2015-10-28张仁杰史运光

关键词:平滑肌稳定型内皮细胞

原 平,张仁杰,李 焰,史运光

冠心病患者血浆miR-126和miR-143表达水平变化研究

原 平1,张仁杰2,李 焰1,史运光1

(1.河北工程大学附属医院,邯郸 056002;2.邯郸市第一医院,邯郸056002)

目的:研究血浆miR-126、miR-143在急性心肌梗死AMI和不稳定型心绞痛UAP、稳定型心绞痛(SAP)及非冠心病患者(NCHD)中浓度的变化。方法:收集急性心肌梗死22例和不稳定型心绞痛31例,稳定型心绞痛患者(23例)及非冠心病患者(20例)共96例,采集入院后24小时内的清晨空腹静脉血标本,以miR-39为参照基因,Trizol法提取血浆总microRNA,逆转录成cDNA,并用real-time qPCR检测血浆中microRNA的相对表达量,分析microRNA相对表达量各组中的变化。结果:1. miR-126:与NCHD组比较,SAP组表达量增高,且有统计学差异,AMI、UAP组有增高趋势,但无统计学意义;2. miR-143:与NCHD组比较,UAP、SAP组无差异,AMI组明显升高;AMI组高于UAP和SAP组,且具有统计学差异;结论:1. miR-126 在SAP组较AMI、UAP、NCHD均明显升高,且均有统计学差异,说明有可能在AS发病过程中具有保护作用。2. miR-143在AMI中高表达,且与UAP、SAP、NCHD相比均有统计学差异,表明miR-143在某种程度上有可能作为AMI时的临床检测指标之一。

动脉粥样硬化;miR-126;miR-143;冠心病

动脉粥样硬化(AS)的发生是由于血管内皮细胞和平滑肌细胞在各种危险因素(高血压、高血糖、高血脂、吸烟、感染等)的作用下血管局部产生的一种过度的慢性炎性增生反应。内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞始终是构成动脉粥样硬化灶的三要素[1]。MicroRNA[2]是一组生物进化过程中高度保守的非编码的小RNA,在转录后水平调节基因表达,在不同的生物、不同组织、细胞及不同炎症状态下表达量有所不同,近期研究[3]显示MircoRNA在心血管系统中高度表达,多种MicroRNA在上述细胞上特异性表达,通过调节内皮细胞,巨噬细胞及平滑肌细胞的多种功能参与动脉粥样硬化发病过程,在动脉粥样硬化中起重要的作用。

miRNA 作为疾病诊断的标志物的研究成为最近miRNA 研究的一个新的热点[6],近日的某些研究相继发现miR-1、miR-499 和miR-208a等在心肌梗死的大鼠血浆中明显升高,这些miRNA可能作为心肌梗死的检测标志物[4-6]。

但是,在人体冠心病患者发生急性冠脉综合征(ACS)时分别在血浆中内皮细胞、平滑肌细胞特异性表达的miR-126、miR-143等的的表达水平仍不清楚。

1 资料与方法

1.1一般资料 入选2011年9月~2012年8月河北工程大学附属医院急诊科,入院时诊断为急性冠脉综合征、稳定型心绞痛,按急性冠脉综合征、稳定型心绞痛给予相应处理,并行冠脉造影的96例患者。排除标准:①患有急性或慢性感染性疾病者;②恶性肿瘤患者;③近期行手术治疗或患过感染性疾病(2周内);④近期有其他活动性出血病史(2周内);⑤自身免疫性疾病患者;⑥严重肝肾功能不全者。

1.2研究方法

1.2.1分组 按病人症状、心电图、心肌酶谱、心脏超声及冠状动脉造影结果将研究对象分为:急性冠脉综合征组(53例)(急性心肌梗死亚组22和不稳定性心绞痛亚组31)稳定型心绞痛组(23例)和非冠心病组(20例)。

入院后24小时内的清晨空腹静脉血标本,以miR-39为参照基因,Trizol法提取总microRNA,逆转录成cDNA,并用real-time qPCR检测血浆中microRNA的相对表达量,分析microRNA相对表达量。(1)实验室检测指标:所有入选患者入院后当天隔夜禁食8~10小时,次日晨起抽取肝素钠抗凝静脉血5ml,离心10分钟得血浆和血细胞。血浆-80℃保存待行检测水平;待行RNA提取、逆转录及real-time qPCR检测miRNA126、miRNA143的表达量。(2)统计学方法:所有数据均采用SPSS13 .0统计软件进行数据分析。数据以均数±标准差表示,对各研究组间采用方差分析及LSD两样本间比较等;real time-qPCR的结果分析,以miR-39为参照基因,采用2-△△Ct的方法计算目的基因相对表达的量,然后再进一步采用方差分析及T检验进行各组间比较;P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1MicroRNA的相对表达量 miRNA126、miRNA143的相对表达水平:miR-126:与NCHD组比较,SAP组表达量增高,且有统计学差异(P<0.05),AMI、UAP组有增高趋势,但无统计学意义(P>0.05)。

miR-143:与NCHD组比较,UAP、SAP组无差异,AMI组明显升高(P<0.05);AMI组高于UAP和SAP组,且具有统计学差异(P<0.05)。

表2 AMI患者与UAP、 SAP 、NCHD患者血浆中MicroRNA的相对表达量

3 讨论

内皮细胞功能不良不仅是形成动脉粥样硬化病变的始动因素,对动脉粥样硬化斑块的稳定性也有重要影响。最近研究Wang等[7]在体内敲掉老鼠的MicroRNA126,造成血管完整性的丢失及内皮细胞的增殖,参与血管形成能力的缺陷。Harris[8]发现 VCAM-1是miR-126 的靶基因,敲低miR-126 的水平会在一定程度上导致TNF-a诱导的VCAM-1 表达上调,从而促进白细胞在内皮细胞的黏附聚集。因此,miR-126可能通过抑制VCAM-1 的表达在动脉粥样硬化的过程中发挥重要的作用。Zernecke[9]发现凋亡内皮细胞释放凋亡小体,其中含有miR-126,被周围的血管细胞吞噬,miR-126诱导基质细胞源性因子12(CXCL12)表达,从而限制As 的发展。本实验中miR-126:与NCHD组比较,AMI、UAP、SAP组表达量均不同程度的增高,但只有SAP组有统计学差异;可能是SAP时miR-126有充足时间在转录后水平调节内皮细胞,并通过抑制VCAM-1 的表达在AS中起到保护性作用而出现的代偿性增高,进一步起到稳定粥样斑块的作用,而AMI、UAP时斑块急性破裂,导致内皮细胞特异表达的miR-126无缓冲时间来反应性增高,并在此过程中伴有内皮细胞的凋亡,可能会有少量miR-126释放,而SAP组较NCHD组的显著性升高也进一步说明miR-126在AS中可能存在的保护性作用,但具体经过何种方式及途径释出有待于进一步的研究。

AS病灶内主要细胞成分为血管内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞,AS形成后是否导致临床症状的出现,不但取决于动脉管腔的狭窄程度,更重要的是斑块本身是否稳定。而不稳定斑块均具有相对体积大且质软的脂质核心,纤维帽比较薄弱,有炎症细胞浸润。而纤维帽变薄通常认为是破裂的前兆,也是斑块不稳定的标志,其原因归根结底是细胞外基质的合成和降解失衡,内膜的平滑肌细胞是合成和分泌细胞外基质的主要来源。

miR-143在血管平滑肌细胞中特异表达,Cordes等[10]确认了miR-143 和miR-145分别靶向促进细胞增殖的基因Elk1 和Kfl4,并通过体外试验证明了miR-143和miR-145通过抑制细胞增殖,促进平滑肌细胞的分化,在平滑肌细胞的命运决定和可塑性方面发挥关键的作用。AMI是AS不稳定斑块的慢性炎症的超急性爆发过程,本实验中平滑肌细胞特异表达的miR-143:AMI组均高于UAP、SAP、NCHD组,且具有统计学差异(P<0.05),表明miR-143可能作为AMI的又一临床检测指标,可能由于AMI时平滑肌细胞大量凋亡使纤维帽变薄、斑块破裂时miR-143释放入血,但具体经过何种方式、何种途径进入外周血液尚不清楚,有待于进一步研究;UAP组较SAP、NCHD组比较呈现升高趋势但无统计学差异,可能是UAP发作是AS斑块易损部位(肩部)少量破裂或者出现裂纹所致UAP较AMI时平滑肌细胞的凋亡数量相对较少导致无差异,本实验仍需要在动物及细胞实验中进一步研究证实。

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Investigation of changes and relations between the plasma miR-126 and miR-143 in patients with Coronary Heart Disease

Yuan Ping, Zhang Ren-jie, Li Yan, Shi Yun-guang
(Affiliated Hospiral of Hebei University of Engineering, Handan 056002, China)

Objective To investigate the expression of peripheral plasma miR-126, miR-143 in patients with coronary artery disease(CAD) and NCHD. Methods We collected the fasting venous blood samples of 96cases, with acute myocardial infarction 22cases, 31cases of unstable angina pectoris,23cases of stable angina pectoris(SAP)and 20 cases of non-coronary heart disease (NCHD), within 24 hours since their admission. We measured the relative expression of microRNA in their plasma by real-time polymerase chain reaction (PCR), and analysed the microRNA parameters in four groups. Results 1.miR-126 expression in SAP is higher than NCHD group, with statistical significance;the expression in AMI and UAP is higher than NCHD group,but with no statistical significance. 2.miR-143 expression in AMI group was significantly higher than UAP,SAP and NCHD groups, with statistical significance;there were no significant difference among UAP ,SAPand NCHD groups,with no statistical significance Conclusions 1.miR-126 may be a protection factor in AS,it would be a novel method to delay or prevent AS.2.miR-143 expression in plasma may be a another novel biomarker for AMI.

Atherosclerosis; microRNA -126; microRNA -143; Coronary heart disease

R541.4

A

1673-016X(2015)06-0103-03

2015-02-02

原平,E-mail: 18031028122@189.cn

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