急性心肌梗死合并心力衰竭病人血清miR-210表达与cTnI、BNP及预后的相关性
2020-05-11徐颖杰叶永刚
王 寅,徐颖杰,叶永刚
急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)属于临床常见心血管疾病之一,AMI发病率、死亡率极高,部分病人在住院期间会并发心力衰竭(heart failure,HF),调查显示AMI后HF的发生率达30%,死亡率达20%[1],因此,及时诊断并控制AMI发展对于延长病人生存期、改善病人预后十分重要。以往研究显示肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)、心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,cTnI)等血清生物标志物广泛用于AMI、HF临床诊断,但由于假阳性率较高,临床应用受限[2],因此,寻找高效生物学标志物十分重要。微小RNA(micro RNA,miRNA)在心肌组织中的异常表达与各种心脏疾病的发生密切相关[3]。另外,miRNA在外周血表达非常稳定、易获取,可作为心脏疾病诊断的潜在生物标志物。本研究旨在探讨miR-210是否可以作为AMI合并HF诊断、预后的新型生物标志物,以期为AMI疾病的诊断、治疗提供一定的参考。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取2014年5月—2015年4月在我院治疗的92例AMI病人及85例AMI合并HF病人,纳入标准:①AMI病人经实验室诊断及冠状动脉造影检测等符合欧洲心脏病学会(ESC)颁布的第三版急性心肌梗死全球定义(2012版本)[4];②AMI合并HF病人符合ESC颁布的第三版急性心肌梗死全球定义及急慢性心力衰竭诊疗指南[5];③年龄18~78岁;④AMI合并HF者心功能Killip分级2~4级;⑤病人知情同意。排除标准:①川崎病、冠状动脉疾病等导致AMI;②瓣膜型心脏病、病毒心肌炎、心绞痛等导致的AMI;③既往接受过外科搭桥手术治疗;④肝肾功能严重受损;⑤脑血管、肿瘤病人。
1.2 方法
1.2.1 临床资料收集 病人入院后记录年龄、性别,并测量心率、血压、血脂,统计发病常见危险因素如高血压、糖尿病、是否吸烟、AMI家族史等;同时采用Sonoline G50多普勒超声检测仪(德国西门子)检测左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)值。
1.2.2 血清样本收集 所有受试者入院后次日清晨空腹采集静脉血3 mL,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管内,3 000 r/min离心5 min后,收集上清置于-20 ℃保存。
1.2.3 血清cTnI检测 采用胶体金法检测试剂盒(碧云天生物技术研究所)检测血清cTnI水平,于25 ℃下进行操作,取出检测卡放置水平位置并标记,滴加4滴待测样本,以垂直方向滴加于加样处,待T线处出现紫红色条带,采用标准比色卡对结果进行定量分析,检测范围1~50 ng/mL。
1.2.4 血清B型利钠肽(b-type natriuretic peptide,BNP)检测 采用酶联免疫法检测血清BNP水平,根据酶联免疫试剂盒(南京建成生物工程研究所)操作:在酶标包被板设定空白孔、标准孔、待测样品孔,分别添加100 μL样品稀释液、标准品、待测样品,封膜后在37 ℃环境中孵育2 h,洗涤、甩干后,先添加100 μL显色液A,封膜后37 ℃温育1 h,弃去孔内液体,甩干,洗涤、甩干后,添加显色液100 μL B工作液,37 ℃温育1 h,弃去孔内液体,甩干,洗板,每孔添加50 μL底物溶液,覆膜37 ℃避光显色20 min,添加终止液终止反应,用酶标仪在450 nm波长测量各孔的光密度(OD值)。绘制标准品曲线计算样品浓度。
1.2.5 实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测血清miR-210表达 采用miRNA提取试剂盒(Applied Biosystems,美国),根据说明书提取RNA,并逆转录为cDNA,采用qRT-PCR反应试剂盒(Taraka,日本)进行扩增反应,反应体系:2×miRNA SYBR Premix 10 μL,cDNA 样品1 μL,Forward及Reverse引物分别0.6 μL,补充无核酸酶水至20 μL。于PCR仪(Bio-Rad,美国)进行扩增反应,扩增程序设定:94 ℃预变性 2 min,1个循环;94 ℃变性 20 s,60 ℃退火 35 s,40个循环。每个样本设定3个重复,反应结束后,以U6作为内部参照,采用2-ΔΔCt法计算miR-210相对表达量变化。
1.2.6 随访 病人均进行36个月随访,截止日期为2018年4月30日,采用复诊或电话方式进行随访,统计病人死亡人数。
1.3 诊断标准 AMI的诊断标准为:①缺血性胸痛持续时间>30 min,且服用硝酸甘油药物后不能缓解;②心电图改变:2个相邻ST段抬高>0.1 mV;③血清学标志物如心肌肌钙蛋白、肌酸激酶水平升高1倍以上;④冠状动脉造影发现冠状动脉分支存在血管病变。HF诊断标准:①病人出现呼吸困难及疲劳等典型临床表现;②肺部1/3以上部分出现湿啰音;③影像学发现肺阻塞、肺水肿;④不正常水平的脑钠肽。
2 结 果
2.1 两组临床资料比较 AMI合并HF组AMI病史比例、CK-MB水平均高于AMI组,LVEF低于AMI组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组年龄、性别、高血压、糖尿病、心率、血压、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)等方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。
表1 AMI组与AMI合并HF组临床资料比较
注:1 mmHg=0.133 kPa。SBP为收缩压;DBP 为舒张压;LDL 为低密度脂蛋白;WBC为白细胞计数。
2.2 两组血清miR-210、cTnl、BNP水平比较 AMI合并HF组血清miR-210、cTnl、BNP水平均高于AMI组,差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。
组别例数miR-210cTnl(ng/mL)BNP(pg/mL)AMI组 921.05±0.340.67±0.120.63±0.12 AMI合并HF组 85 1.73±0.482.33±0.641.44±0.26t值-10.940-24.423-25.624P 0.000 0.000 0.000
2.3 miR-210与cTnl、BNP相关性分析 Pearson相关性分析显示,miR-210与cTnl呈正相关(r=0.365,P=0.000);与BNP呈正相关(r=0.304,P=0.000)。详见图1、图2。
图1 血清miR-210与cTnl的相关性分析
图2 血清miR-210与BNP的相关性分析
2.4 影响AMI病人发生HF的多因素分析 以AMI合并HF作为因变量,将单因素分析中差异有统计学意义的AMI病史、miR-210、cTnl、BNP、LVEF、CK-MB作为自变量进行Logistic多因素回归分析,结果显示,AMI病史、miR-210、cTnl、BNP为AMI合并HF的危险因素。详见表3。
表3 AMI病人发生HF的Logistic多因素回归分析
2.5 miR-210对AMI合并HF的诊断价值 ROC分析发现,miR-210对AMI合并HF、AMI具有一定的区分能力,miR-210诊断AMI合并HF的AUC为0.850(95%CI0.813~0.914),约登指数为0.667,临界值为1.357,诊断敏感性为77.65%,特异性为89.13%。详见图3。
图3miR-210在AMI合并HF诊断中的ROC分析
2.6 miR-210与AMI合并HF预后的关系 病人均随访3年,共死亡18例,存活率为78.82%。根据血清miR-210中位值,将病人分为miR-210高表达组、miR-210低表达组,其中miR-210高表达组39例,死亡12例,存活率为69.23%;miR-210低表达组46例,死亡6例,存活率为86.96%;miR-210低表达组存活率高于miR-210高表达组,差异有统计学意义(χ2=3.973,P=0.046)。详见图4。
图4 miR-210预后生存曲线分析图
3 讨 论
AMI合并HF是临床上常见的心脑血管疾病,其发病骤然、病情进展迅速、死亡率较高,严重威胁人类健康[6]。尽早诊断采取合适的治疗对改善AMI合并HF病人预后十分重要。临床研究表明,AMI合并HF发病早期并无临床特异表现,仅有部分病人心电图显示异常[7]。cTnI作为AMI及HF诊断常用的血清学标志物,虽诊断敏感性较高,但在其他疾病如急性或慢性肾衰竭病人中也可检测到肌钙蛋白T(cTnT)水平的升高[8],特异度较低。因此,探寻高效的血清标志物对AMI合并HF的临床诊断具有重要价值。
miRNA为非编码RNA分子,长度为21~25 nt,通过靶向结合靶基因mRNA的3′UTR进而抑制靶基因的转录,从而降低其靶基因表达水平[9]。研究证实,miRNA的异常表达与AMI、HF等多种心血管疾病的发生有关,为发病机制中的重要调控基因[10]。一般情况下miRNA在血清中表达较稳定,容易检测,且miRNA具有组织特异性,血清miRNA的水平也具有差异。基于以上优点,血清miRNA可能成为疾病诊断及预后判定的生物学标志物。然而,关于AMI合并HF病人中外周血miRNA研究不多。
miR-210在心肌系统缺氧缺血调控中发挥重要作用。有研究显示,冠心病病人心肌长期血流供应不足,导致心肌缺氧,随着时间的延长,心肌细胞数量降低后,心功能发生障碍,导致心力衰竭[11]。在细胞缺氧缺血后,miR-210水平均升高,在多个miRNA异常表达中最显著[12]。此外还有研究证实,miR-210在缺氧后可能受到缺氧诱导因子(HIF)的诱导后水平升高,故可反映缺氧程度[13]。有研究显示,HF模型大鼠miR-451与miR-210水平均明显升高[14]。Zhao等[15]通过对比心力衰竭组、健康组、胎儿组血清miR-210水平发现,心力衰竭组血清miR-210水平显著升高,且与胎儿组比较差异无统计学意义。以上研究均提示,血清miR-210水平的异常表达与心力衰竭的发生有关,然而在AMI合并HF中的表达情况,目前尚不明确。本研究发现,与AMI组相比,AMI合并HF组血清miR-210水平显著升高,与以往研究相符,提示miR-210可能参与AMI合并HF的发生。
BNP为心室肌细胞分泌的短肽激素,研究证实AMI发生后,利钠肽系统被激活导致血清中BNP水平均显著升高[16]。多项研究证实BNP水平与HF病人病情严重程度有关,且高水平BNP预示HF病人预后不佳[17]。本研究发现AMI合并HF病人血清BNP水平明显升高,且与miR-210呈正相关,由此推测miR-210可能参与AMI合并HF的发生发展过程。HF发生后,心肌细胞通透性增强,细胞质内游离cTnI进入血液中,导致其水平升高,且其水平的持续升高会破坏心肌细胞结构,因此,cTnI水平可反映心肌损伤及病情程度[18]。本研究发现AMI合并HF病人血清cTnI水平明显升高,且与miR-210呈正相关,由此推测miR-210可能与AMI合并HF病情有关。
为进一步明确miR-210与AMI合并HF发生的关系,本研究采用Logistic多因素回归分析,发现miR-210为AMI合并HF发生的独立危险因素。基于miR-210在AMI病人、AMI合并HF病人中的表达差异,可能成为AMI合并HF发生的预测靶点,可能对AMI合并HF具有潜在的诊断价值。本研究采用ROC曲线分析显示,miR-210诊断AMI合并HF的AUC值为0.850(95%CI0.813~0.914),约登指数为0.667,临界值为1.357,诊断敏感性为77.65%,特异性为89.13%,提示血清miR-210对AMI合并HF具有一定的预测价值。
越来越多的研究显示,miRNA可对心脏疾病预后进行评估。血浆hsa-miR-30a升高是高血压左室肥厚病人预后不良的独立预测因子[19]。AMI病人血清miR-1水平较低者术后恢复较好。符雅菁等[20]研究显示,AMI病人血清中miR-214水平与冠状动脉狭窄范围及预后有关。本研究经过KM生存曲线分析发现miR-210高表达者3年生存率低于低表达者,提示miR-210高表达者病情严重,预后不佳。
综上所述,血清miR-210水平在AMI合并HF病人中升高,与BNP、cTnI相关,且为AMI合并HF发生的独立危险因素,与病人不良预后有关。但是,由于AMI合并HF发生机制较复杂,本研究仅从临床角度探究其表达意义,而关于分子机制缺乏相关研究,因此,仍然需要继续深入的研究,为AMI合并HF的预防和治疗提供新的依据。