miR-21对心肌梗死大鼠心室重塑的影响

心力衰竭是临床多数心脏疾病病人的最终结局，也是心脏病病人死亡的主要原因[1]。心肌梗死、心肌炎、慢性缺血性心脏病或其他心脏疾病引起的心功能不全过程中，受神经内分泌、细胞因子活化、细胞内通路改变等因素影响，引起心肌细胞与胶原网状支架、细胞外基质与血管床发生一系列形态结构和功能的重塑称为心室重塑[2]。mi-RNA是人类基因的重要组成，负责人体约1/3的基因调控并参与多项生理病理变化，如细胞分化、凋亡、增殖等，有学者证实mi-RNA可作为心肌梗死和多种肿瘤疾病的检测标志物[3]。随着研究领域拓展，mi-RNA在心血管领域中的作用逐渐被发现，除了调控心脏发育外，还在多项心血管系统病理生理过程中发挥重要作用，有研究发现，多数心血管疾病病人均伴有mi-RNA表达异常，探讨mi-RNA与心血管疾病的关系及作用机制，有望为疾病诊断和治疗提供重要依据[4]。目前mi-RNA对心室重塑过程的影响研究较少，本研究选取80只大鼠制备急性心肌梗死模型，探讨miR-21对心肌梗死大鼠心室重塑过程的影响，为临床心肌梗死后心室重塑的防治提供实验依据，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物 选取80只清洁级SD大鼠作为研究对象，使用结扎前降支动脉法建立大鼠急性心肌梗死模型，将大鼠随机分为实验组和对照组，各40只，体重180～220(183.59±16.88)g，雌雄各40只。所有动物均购自西安市实验动物中心，mi-RNA提取分离试剂盒购自北京天根公司；荧光定量PCR检测试剂盒，U6内参均购自美国genecopoeia公司。

1.2 实验方法

1.2.1 制备大鼠急性心肌梗死模型 常规复合麻醉剂腹腔注射麻醉后将大鼠固定于手术台中，将心电图电极连接于四肢皮下组织，术中记录大鼠心电图变化情况。于胸骨上窝正中处做一切口，向下端钝性分离并将下颌下腺推开，将气管显露于手术视野中，环行气管切开后插入自制气管插管，深度1.0 cm，人工控制大鼠呼吸频率。于胸骨左旁第3～4肋间做一切口，分离皮下组织和肌肉后撑开肋骨，暴露心脏，找到左冠状动脉前降支起始部，使用6-0缝合线穿刺左冠状动脉前降支，并与部分心肌共同结扎，完成后观察左室壁是否出现运动减弱和室壁苍白，观察心电图出现ST段明显抬高证明模型制备完成。观察15 min无异常后进行止血，缝合切口后行常规气管插管，大鼠可自主呼吸后将插管移除，缝合切口，常规切口清洗消毒。

1.2.2 心肌组织提取及相关检测 急性心肌梗死模型制备后7 d、28 d提取各组大鼠心肌组织RNA，常规复合麻醉剂腹腔注射麻醉，心脏抽血处死后将心脏取出，向升主动脉中注入冰磷酸盐缓冲溶液(PBS)灌流心脏，之后将心脏沥干称取总重量，将双侧心耳及右心室壁剪去后称取左心室重量。将梗死周边心肌组织剪下均分为两份，分别用于提取心肌组织总RNA和心肌组织mi-RNA水平。使用荧光定量聚合酶链式反应(PCR)法检测心肌组织肌球蛋白重链(MHC)-βRNA及miR-21表达情况。

1.3 观察指标 检查两组大鼠心肌组织病理学改变，比较两组大鼠心肌梗死交界区MHC-βRNA表达情况；分析两组大鼠不同时间梗死组织miR-21的表达情况；使用末端标记法检测并比较两组大鼠心肌梗死交界区细胞凋亡指数。

2 结 果

2.1 两组大鼠不同时间MHC-βRNA表达量比较 对照组大鼠术后7 d、28 d心肌组织MHC-βRNA表达量比较，差异无统计学意义(P>0.05)，表明随时间增加，大鼠MHC-βRNA表达无明显变化；实验组大鼠心肌梗死术后7 d、28 d心肌组织MHC-βRNA表达量明显高于对照组(P<0.05)，且随着梗死时间增加，心肌组织MHC-βRNA表达量逐渐增加(P<0.05)。详见表1。

组别只数术后7 d术后28 dt值P实验组402.01±0.044.61±0.05-256.8100.000对照组401.02±0.041.03±0.03 -1.2650.210t值110.690388.310P 0.000 0.000

2.2 两组大鼠不同时间miR-21表达量比较 对照组不同时间miR-21表达量比较，差异无统计学意义(P>0.05)；实验组大鼠心肌梗死术后7 d、28 d心肌组织miR-21表达量均明显高于对照组(P<0.05)，且心肌梗死术后28 d miR-21表达量明显高于术后7 d，提示随着心肌梗死时间的延长miR-21表达量增加(P<0.05)。详见表2。

组别只数术后7 d术后28 dt值P实验组401.46±0.151.94±0.08-17.8580.000对照组401.01±0.021.01±0.01 0.0001.000t值18.80772.955P0.0000.000

2.3 两组大鼠心肌梗死交界区细胞凋亡指数比较 对照组大鼠不同时间心肌梗死交界区细胞凋亡指数比较，差异无统计学意义(P>0.05)；实验组大鼠心肌梗死术后7 d、28 d细胞凋亡指数均明显高于对照组(P<0.05)，且术后28 d细胞凋亡指数明显高于术后7 d(P<0.05)，提示心肌梗死后细胞凋亡指数随着梗死时间增加而增加。详见表3。

组别只数术后7 d术后28 dt值P实验组400.62±0.180.83±0.23-4.5480.000对照组400.11±0.010.11±0.02 0.0001.000t值17.89219.724P0.0000.000

3 讨 论

机体受先天或后天因素影响，引起心肌损伤后，基因组发生不同程度改变，在此基础上再次发生分子、细胞和心肌间质改变即为心室重塑[5]。心室重塑是临床心肌梗死病人常见的并发症之一，其发生机制目前尚未明确，并无有效预防措施，心室重塑进程直接影响病人心功能状况及预后，如何预防或缓解心肌梗死后心室重塑的进展是近年来临床学者的研究重点[6]。

mi-RNA是一类非编码的单链小分子RNA，由22个核苷酸共同组成，属于高度保守的序列[7]。根据调查研究显示，人类生命活动和多种疾病进程均有mi-RNA参与调控，如细胞凋亡、分化及恶性肿瘤产生等生理病理过程。近年来，随着生活环境和习惯改变，各类心脏疾病患病率呈增长趋势，心肌梗死是多数心脏疾病发展至中晚期常见也是危险的并发症，已有研究证实，mi-RNA是心肌梗死检测标志物，mi-RNA与心肌梗死后心室重塑关系逐渐成为研究的重点内容[8]。

肌纤维主要由肌球蛋白重链组成，分为MHC-αRNA与MHC-βRNA，MHC-αRNA主要存在于成熟的心肌组织中，MHC-βRNA主要存在于骨骼肌组织中[9]。发生心肌梗死后心室重塑时，心肌组织内肌球蛋白重链出现变化，MHC-α逐渐转化为MHC-β，临床检测结果为MHC-βRNA表达量增加，心肌细胞肥大[10]。本研究结果显示，实验组大鼠心肌梗死术后7 d、28 d MHC-βRNA表达量均显著升高，证明大鼠发生心室重塑。Xue等[11-12]研究发现，随着心肌梗死时间延长，心肌组织MHC-αRNA表达量逐渐降低，MHC-βRNA表达量逐渐增加，与对照组比较，心肌梗死术后14 d大鼠MHC-αRNA表达量下降超过40%，MHC-βRNA表达量增加2倍；28 d后下降超过60% MHC-αRNA表达量下降超过60%，MHC-βRNA表达量增加3.22倍；心肌梗死术后14 d大鼠心肌组织miR-21表达量增加超过30%，28 d增加超过80%；得出结论：miR-21与心肌梗死后心室重塑有关。心肌组织MHC-αRNA表达量逐渐降低，MHC-βRNA和miR-21逐渐升高，说明miR-21保护心肌细胞，心肌缺血促使心室重塑发生，MHC-βRNA、miR-21和MHC-αRNA存在密切联系，它们共同保护缺血心肌，且可保护心脏结构的完整性，加速心室重塑的进展[13]。

有学者对miR-21进行深入研究，发现miR-21在人体内低表达还可抑制内膜新生，体外实验在培养血管平滑肌细胞中抑制miR-21后，细胞增殖明显降低，细胞凋亡速度明显加快，证明miR-21通过抑制B淋巴细胞因子-2(Bcl-2)和第10号染色体上磷酸酶和张力蛋白同源缺失基因(PTEN)的表达，从而抑制内膜新生作用[14-15]。秦玉凤等[16]建立大鼠急性心肌梗死模型，将32只大鼠随机分为心肌梗死14 d组、28 d组和对照组，检测心肌梗死区mi-RNA，结果与对照组相比，心肌梗死14 d组miR-21表达量增加30%以上，28 d组miR-21表达量增加80%以上；与对照组比较，心肌梗死14 d组MHC-αRNA表达量减少40%以上，28 d组MHC-αRNA表达量下降60%以上；与对照组相比，心肌梗死14 d组MHC-βRNA表达量增加2倍以上，28 d组MHC-βRNA表达量增加3.5倍以上；得出结论：心肌梗死病人心肌组织miR-21、MHC-βRNA表达量随梗死时间增加而上升，MHC-αRNA表达量随梗死时间增加而下降，提示与心肌梗死后心室重塑调控有关。以上研究与本实验结果基本一致，证明本研究结论的准确性。

综上所述，心肌梗死大鼠心室重塑过程中miR-21表达量明显上升，提示miR-21与心肌梗死后心室重塑有关。