miR-328、miR-147和miR-22在慢性心力衰竭病人中的表达变化及临床意义
2020-04-01费松柏1陈小霞1马可忠
费松柏1,陈小霞1,马可忠,刘 娟
心力衰竭是由心肌损伤所致的心脏结构与功能改变的临床综合征,是大部分心血管疾病发展的终末期,一旦出现心力衰竭症状,病人的生存期和多数恶性肿瘤病人相似[1-2]。若能够早期识别诊断“前临床心衰阶段”并及时干预,或许能改善慢性心力衰竭病人的预后[3]。微小RNA(miRNA)是一种真核细胞胞质中不编码蛋白的小RNA分子,含有18~25个碱基。miRNA发挥作用的机制是以种子系列中的2-7nt序列来配对靶mRNA 3′端非翻译区的片段,进而识别靶mRNA而发挥作用[4]。相关文献报道,miRNA在心血管疾病中表达水平异常,参与了心血管疾病的发生发展[5-6]。慢性心力衰竭作为大多数心血管疾病的最终归宿,miRNA可能在慢性心力衰竭中表达异常,对该病的早期诊断、治疗及预后判断中有重要价值。冯荣等[7]研究发现,miR-328、miR-22及 miR-147在冠心病病人中存在异常表达,可能成为冠心病疾病诊断及治疗的新靶点。但上述3个miRNA是否参与了慢性心力衰竭的发病尚未见研究报道。基于此,本研究拟选慢性心力衰竭病人与健康查体者进行对照研究,分析两组miR-328、miR-147和miR-22表达差异及其临床意义,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取郧西县人民医院2017年6月—2018年6月收治的62例慢性心力衰竭病人设为研究组,纳入标准:①依据中华医学会心血管病分会2007年制定的《慢性心力衰竭诊断治疗指南》中的诊断标准确诊为慢性心力衰竭;②美国纽约心脏病协会 (NYHA)心功能分级在Ⅱ~Ⅳ级;③心脏彩超检查显示,左室射血分数(LVEF)<50%;④病程超过1年,且经治疗后病情已稳定;⑤2周内未服用任何抗血小板、抗血栓等药物;⑥纳入对象之间均无亲属血缘关系;⑦签署知情同意书。排除标准:①合并多脏器功能衰竭者;②合并血液系统疾病者;③合并恶性肿瘤者;④合并糖尿病、全身急慢性感染者;⑤合并肝功能异常者;⑥合并出血性疾病者。另选同期62名健康查体者设为对照组。研究组年龄52~79岁,对照组年龄50~78岁。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。详见表1。
表1 两组一般资料比较
1.2 方法
1.2.1 RNA提取及质量鉴定 外周血血浆样本:抽取外周静脉血5mL,以3000r/min分离出血浆,再以12 000 r/min分离血浆中的细胞碎片,继续以25 000 r/min分离血浆中细胞碎片上的核酸,将离心处理后的血浆冻存于-80 ℃冰箱待提取。使用德国Qiagen 公司生产的miRNeasy试剂盒按照说明书提取RNA,使用荧光定量RNA反转录结合cDNA聚合酶链式扩增技术(RT-PCR)扩增SNORD44引物鉴定质量,提取的RNA置于-80 ℃冰箱中冻存待测。外周血单个核细胞样本:将按1∶1将外周静脉血与PBS溶液混合,铺在淋巴细胞分离液上,1 500 r/min离心处理,离心管出现4层液层后,收集第2层液层用PBS重悬,继续以1 000 r/min速率离心处理2次,收集细胞提取RNA。
1.2.2 实时荧光定量RT-PCR反应 使用96孔反应板,每个样本重复3次反应,取均值。使用美国GeneCopoeia公司生产的All-in-One miRNA qRT-PCR检测试剂盒进行,扩增用罗氏LightCycler 480 Ⅱ扩增仪,95 ℃变性10 min,95 ℃变性10 s,60 ℃退火20 s,72 ℃延伸10 s 40次,72 ℃延伸5 min,参照RNU6-2计算扩增的△Ct,确定miRNA表达水平。
1.3 观察指标 ①对比分析两组外周血、单核细胞的miR-328、miR-147和miR-22表达水平。②比较研究组病人不同心功能分级的外周血、单个核细胞的miR-328、miR-147和miR-22表达水平。③比较冠心病、风湿性心脏病、扩张型心肌病所致的慢性心力衰竭病人血浆miR-328、miR-147和miR-22表达水平。
1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析。计量资料采用方差分析、t检验;计数资料采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 两组血浆miRNA表达水平比较 研究组血浆miR-328、miR-22表达水平高于对照组,miR-147表达水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。
组别例数miR-328miR-22miR-147研究组621.47±0.180.96±0.150.43±0.14对照组620.46±0.070.49±0.101.04±0.19t值41.17820.528-20.352P0.0000.000 0.000
2.2 两组单核细胞中miRNA表达水平比较 研究组单核细胞miR-328、miR-22表达水平高于对照组,miR-147表达水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表3。
组别例数miR-328miR-22miR-147研究组622.87±0.271.66±0.141.34±0.28对照组622.61±0.181.35±0.094.45±0.31t值6.30914.666-58.621P0.0000.000 0.000
2.3 不同程度慢性心力衰竭病人外周血miRNA表达水平比较 随着慢性心力衰竭心功能分级升高,病人血浆miR-328、miR-22表达水平显著升高,miR-147表达水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表4。
心功能分级例数miR-328miR-22miR-147Ⅱ级191.37±0.150.87±0.140.55±0.19Ⅲ级201.52±0.17①0.99±0.17①0.37±0.16①Ⅳ级231.68±0.19①②1.03±0.19①②0.30±0.13①②P<0.05<0.05<0.05
与Ⅱ级比较,①P<0.05;与Ⅲ级比较,②P<0.05。
2.4 不同程度慢性心力衰竭单核细胞miR-328、miR-147和miR-22表达水平比较 随着慢性心力衰竭心功能分级升高,单核细胞miR-328、miR-22表达水平显著升高,miR-147表达水平显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表5。
心功能分级例数miR-328miR-22miR-147Ⅱ级192.76±0.371.56±0.111.48±0.26Ⅲ级202.89±0.41①1.69±0.13①1.34±0.22①Ⅳ级233.12±0.45①②1.82±0.16①②1.29±0.17①②P<0.05<0.05<0.05
与Ⅱ级比较,①P<0.05;与Ⅲ级比较,②P<0.05。
2.5 不同病因所致慢性心力衰竭血浆miRNA表达水平比较 不同病因所致的慢性心力衰竭病人血浆miR-328、miR-147、miR-22表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。详见表6。
病因例数miR-328miR-22miR-147冠心病 271.44±0.150.95±0.130.44±0.10风湿性心脏病171.49±0.170.97±0.150.40±0.12扩张型心肌病181.48±0.140.98±0.160.47±0.11P>0.05>0.05>0.05
2.6 miR-328、miR-147、miR-22表达水平与脑钠肽(BNP)、左室舒张末期内径(LVEDD)及LVEF的相关性 miR-328、miR-147表达水平与BNP、LVEDD呈正相关,与LVEF呈负相关(P<0.05);miR-22表达水平与BNP、LVEDD呈负相关,与LVEF呈正相关(P<0.05)。详见表7。
表7 miR-328、miR-147、miR-22表达水平与BNP、LVEDD及LVEF的相关性
2.7 慢性心力衰竭危险因素分析 miR-328、miR-147、miR-22是慢性心力衰竭的独立危险因素,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表8。
表8 慢性心力衰竭危险因素回归分析
3 讨 论
随着人口老龄化及医学技术发展,心肌梗死救治水平升高,慢性心力衰竭患病率呈不断升高趋势,成为严重威胁中老年人群健康的心血管疾病。慢性心力衰竭病人心室充盈、射血功能异常,临床表现为乏力、液体潴留、呼吸困难等[8-9]。慢性心力衰竭可分为4个阶段,包括前心力衰竭、前临床心力衰竭、临床心力衰竭、难治性终末期心力衰竭[10-11]。临床上主要以血浆利钠肽作为辅助诊断心力衰竭的指标,但诊断效果并不理想[12]。
miRNA是一种高度保守的非编码小分子RNA,代谢周期长,稳定性好,适合作疾病标志物。miRNA主要通过与配对的特殊位点结合,起到降解靶基因mRNA或间接抑制靶基因转录后的翻译的作用,进而调控基因的表达水平;另外miRNA还具有刺激某些靶基因表达的作用[13-14]。miRNA具有多重生物学功能,其参与了细胞的分化、增殖、凋亡等一系列过程,与机体激素分泌、心血管疾病、糖尿病、肿瘤发生等关系密切[15-17]。人miR-328具有双重调节作用,相关研究表明,急性心肌梗死病人miR-328表达水平升高[18]。本研究显示,慢性心力衰竭病人外周血及单核细胞中的miR-328表达相对健康人群显著升高,且随着心力衰竭程度加重而增高,其可能原因为慢性心力衰竭病人机体处于应激状态下,增加miR-328的释放,使血浆及单核细胞中检测到的miR-328明显升高。人miR-147是一种与炎症相关的miRNA。相关研究表明,冠心病病人miR-147呈低表达[19]。本研究中慢性心力衰竭病人血浆及单核细胞中的miR-147表达水平相对健康人群下降,随着慢性心力衰竭程度加重下降更明显,提示miR-147可能通过受损的心肌组织及单核细胞释放。miR-22是一种抗凋亡的miRNA,相关研究显示miR-22在急性心肌梗死病人中表达水平升高[18]。本研究显示,慢性心力衰竭病人血浆及单核细胞中的miR-22表达水平均升高,miR-22在血浆及单核细胞中一致的变化特点提示其可能通过单核细胞释放。miR-147、miR-22、miR-328在慢性心力衰竭病人与健康查体者之间的差异化表达,有望作为临床鉴别诊断慢性心力衰竭的标志物。同时,miR-328、miR-147表达水平与BNP、LVEDD呈正相关,与LVEF呈负相关;miR-22表达水平与BNP、LVEDD呈负相关,与LVEF呈正相关;miR-328、miR-147、miR-22是慢性心力衰竭的独立危险因素。提示miR-328、miR-147、miR-22的水平变化反应了慢性心力衰竭病人心室重构程度,可作为预测慢性心力衰竭的重要指标。
综上所述,miRNA具有高稳定性的特点,miR-22、miR-328、miR-147的表达水平在慢性心力衰竭病人中表现为升高或下降趋势,与健康人群差异显著,miR-328、miR-147、miR-22表达水平与慢性心力衰竭病人BNP、LVEDD、LVEF存在相关性,是慢性心力衰竭的独立危险因素,有望作为慢性心力衰竭诊断及判断病情的标志物。但miRNA检测费用高昂、循环次数多且浓度低,容易出现较大误差,加上miRNA容易降解,容易造成检测结果与实际不符[20-21]。另外miRNA在疾病中的作用尚不完全清楚,诸多问题仍需进一步研究解决。