血清miR-133a在脓毒症心肌损伤患者诊断及预后评估中的临床价值*

赵云峰,顾维立

南通大学第二附属医院、南通市第一人民医院重症医学科(江苏南通 226000)

脓毒症是当前重症医学科医生面临的最主要的疾病之一，其病理生理机制较为复杂，目前比较认可的观点是脓毒症是由感染引起的瀑布式炎症反应导致的器官功能不全[1]。如病情加重可进一步演变为全身多器官功能障碍综合征，甚至进一步恶化为多器官功能衰竭，心脏是脓毒症进展过程中的主要受损靶器官之一[2]，如不及时监测治疗会影响患者血流动力学，可导致心功能进一步恶化加重整体病情。目前临床上常用的心肌标记物包括肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、B型钠尿肽(BNP)等，其中cTnI和CK-MB是目前较为认可，应用较为广泛的心肌损伤标记物[3]，但其会受释放及清除机制、疾病状态和并发症累及器官等因素影响，故在诊断脓毒症心肌损伤方面时有局限，且其不能作为脓毒症心肌损伤治疗的靶点，对于改善患者的预后作用有限[4]。因此找到一个特异性和敏感性较好的生物学标记物，显得尤为紧要。而microRNA(miRNA)是一类由18～24个核苷酸序列组成的非编码单链RNA分子，具有高度保守性。miR-133a是心肌来源的miRNA，与心肌损伤密切相关[5]。目前，miR-133a对脓毒症合并心肌损伤患者的诊断及预后的评估价值少见报道。因此，本研究通过实时荧光定量多聚核苷酸链式反应技术(qRT-PCR)检测血清中miR-133a表达水平，评估血清miR-133a对这类患者诊断及预后的价值，可能会产生积极的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年3月至2019年5月入住南通大学第二附属医院重症医学科的脓毒症心肌损伤患者50例作为观察组，其中男26例，女24例；年龄27～57岁，平均(55.1±11.0)岁；另选取同期我院体检中心健康人25例作为对照组，其中男13例，女12例，年龄35～74岁，平均(57.2±10.7)岁。所有患者均按照相关最新国际和国内指南对脓毒症患者进行原发病处理，根据病原学抗感染、血流动力学监测下液体管理、脏器功能支持等综合支持治疗。根据28 d病死率，将脓毒症心肌损伤患者分为生存组(30例)和死亡组(20例)。本研究获得南通大学第二附属医院伦理委员会批准，所有患者及患者家属均签署知情同意书。

1.2 诊断及排除标准 入组标准：(1)脓毒症的诊断标准是根据2016年美国重症医学会(SCCM)与欧洲重症医学会(ESICM)联合发布脓毒症3.0定义及诊断标准；(2)入组时cTnI>0.2 μg/L、CK-MB>25 U/L；符合标准的患者收纳入组。

排除标准：(1)妊娠期及哺乳期妇女；(2)年龄<18周岁；(3)合并自身免疫性疾病者；(4)既往有胸部创伤或心脏手术者；(5)同时患有器质性心脏病(如冠心病、急性心肌梗死、心肌病变、急性肺心病等)及先天性心脏病者；(6)合并慢性肾功能不全、神经肌肉性疾病；(7)实体肿瘤进展期。

1.3 研究方法 符合入组标准的患者分别在入组第24、48、72小时对两组患者上臂静脉抽取血样，在适当温度及转速下离心，吸取上清液后小心放入无菌冻存管中，并保存。运用qRT-PCR技术配合实时荧光定量PCR仪，检测受试者血清miR-133a的表达水平，检测步骤严格按照说明书实施，同时检测WBC、PCT、cTnI、CK-MB、BNP、乳酸等化验指标，计算急性生理学及慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ评分)及序贯器官衰竭评分(SOFA)评分。详细记录患者及健康者入组时的年龄、性别、身高、体重、原发病、体温、血压、心率、呼吸频率、既往史等一般资料，妥善留档。

2 结果

2.1 观察组与对照组入组时观察指标比较 观察组与对照组在性别、年龄、体质指数方面差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较，观察组心率、平均动脉压、WBC、乳酸、cTnI、CK-MB、BNP、APACHE Ⅱ评分、SOFA评分均明显升高(P<0.05)。观察组血清miR-133a表达水平与对照组相比明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 观察组与对照组患者的入组时观察指标比较

2.2 存活组与死亡组患者部分观察指标不同时段的比较 根据两组各个时间段检测的数据显示，死亡组患者的cTnI、CK-MB浓度以及APACHEⅡ评分、SOFA评分、miR-133a表达水平均明显高于存活组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 存活组与死亡组患者部分观察指标在不同时段的比较

2.3 两组miR-133a表达水平与cTnI浓度及APACHEⅡ评分的相关性分析 观察组患者各个时间点检测的miR-133a表达水平和同时间检测的cTnI含量以及APACHEⅡ评分均呈正相关，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3、4。

表3 两组miR-133a表达水平与cTnI浓度的相关性

表4 两组miR-133a表达水平与APACHEⅡ评分的相关性

2.4 各观察指标与脓毒症心肌损伤患者预后之间的logistic回归分析 为进一步研究影响脓毒症心肌损伤患者预后的相关因素我们把性别、年龄、体质指数、心率、平均动脉压、WBC、乳酸、cTnI、CK-MB、BNP、APACHEⅡ评分、SOFA评分、血清miR-133a表达量等引入回归方程，按患者预后不同行二元logistic回归分析。结果显示乳酸、APACHEⅡ评分、cTnI、miR-133a表达量是脓毒症心肌损伤患者预后的影响因素(P<0.05)。见表5。

表5 各观察指标与脓毒症心肌损伤患者预后之间的logistic回归分析

3 讨论

脓毒症病情凶险，若在早期未得到及时的诊断和治疗，会并发多器官功能障碍甚至多器官功能衰竭等严重并发症，威胁患者生命安全[6]。而心脏是脓毒症攻击的主要靶器官之一[7]，也是脓毒症致死的重要效应器官。有研究表明，大约64%的脓毒症患者出现脓毒症相关心肌损伤，也可称之为脓毒症心肌功能不全或脓毒症心肌病[8]。另有研究指出，无心肌损伤的脓毒症患者病死率约为20%，而脓毒症心肌损伤患者病死率高达60%～70%[9]。因此，脓毒症心肌损伤在脓毒症病情的演变中扮演着重要角色。据相关文献报道[10]，脓毒症心肌损伤患者往往会影响患者的血流动力学，其病理生理机制可能是由感染因素以及疾病本身对心脏的直接作用、包括对心脏前、后负荷的影响及炎症因子、神经体液等因素的综合作用导致。有研究发现[11]，早期心功能获益或无明显恶化可改善脓毒症患者的预后。因此，如果在脓毒症疾病早期发现合并心肌损伤，采取有效治疗措施，是治疗心肌损伤的关键。目前对于脓毒症心肌损伤的诊断标准尚无定论，主要是依靠心脏超声及心肌标记物等手段实现，但心脏超声检查主观性误差较大，传统心肌损伤标记物存在一定的局限性，且不能成为未来生物学治疗的靶点，因此能早期诊断脓毒症心肌损伤并有一定预测预后作用的生物学标记物显得尤为重要。

miRNA是由核糖核苷酸组成的具有高度保守性的单链小分子RNA。有研究显示，miRNA调节着人类约1/3的基因序列，在人早期发育、细胞凋亡以及脂肪代谢等生命进程和心血管疾病、肿瘤、ARDS、肝肾损伤等疾病的演变过程中发挥重要作用[12]。近年来，miRNAs已被证实参与了脓毒症的发生、发展过程，在脓毒症全身炎症级联反应过程、器官功能损伤以及细胞功能损伤机制等方面均有一定的调理作用[13]。而miR-133起源与心肌，具有横纹肌组织特异性，参与了心脏的正常生长发育过程，也在心肌细胞肥大以及心室重塑等病理生理过程中差异性表达，因此与心肌细胞损伤密切相关[14]。本研究结果显示，在脓毒症心肌损伤发生发展过程中，随着时间的推移，cTnI水平逐渐下降，死亡组和存活组的cTnI浓度有显著差异，miR-133a也显示出了同样的递减特征，在可能提示脓毒症心肌损伤在临床干预下表现出一种可逆性的病理生理过程。本研究相关性分析显示，miR-133a与血清cTnI水平在疾病发生的3个时间段中呈显著的正相关，显示出了miR-133a在预测脓毒症心肌损伤方面不仅能够帮助我们更及时地诊断脓毒症心肌损伤，而且能够作为cTnI、CK-MB的潜在生物标记物，进一步提高脓毒症心肌损伤的确诊率，从而为临床上进一步的干预治疗争取到宝贵的时间。

当前，APACHE Ⅱ评分和SOFA评分应用最为广泛的评估脓毒症患者病情和严重程度的工具和手段，使用这两种量表，及时评估脓毒症患者病情的动态变化，对患者的预后有较为准确的参考意义。本研究中，APACHE Ⅱ评分和SOFA评分在各个时间段的分值，均显示出死亡组的评分分值明显高于存活组，差异有统计学意义。通过监测脓毒症心肌损伤患者的miR-133a水平变化，分析其与脓毒症心肌损伤患者预后质量的相关性。结果显示，患者在确诊后24、48、72 h的miR-133a含量与APACHE Ⅱ评分均呈正相关，结合各统计参数与脓毒症心肌损伤患者预后之间的logistic回归分析，乳酸、APACHEⅡ评分、cTnI、miR-133a表达量与患者预后(病死率)有关，提示检测血清miR-133a表达量有助于预测脓毒症心肌损伤患者的预后。

另有研究[15]显示，miR-133a在急性心肌梗死早期表达水平显著升高，较之 cTnI、cTnT等心肌损伤指标拥有更早的时间窗且有较高的预测准确度，由于本实验在测定时间选择上未能选取更多更早的时间点，所以未能检测到cTnI及miR-133a的峰值浓度，结合其他相关研究[16]结果，我们可以大胆预测miR-133a在脓毒症心肌损伤发生早期的起始升高时间可能比cTnI更早，其峰值浓度出现时间可能也早于cTnI，但这些问题，包括相关指标峰值浓度的持续时间等都有待于我们继续研究和证实。

综上所述，本研究表明血清miR-133表达水平与cTnI及APACHE Ⅱ评分相关性好，可以作为脓毒症心肌损伤的潜在生物学标记物，并与疾病严重程度及预后有一定相关性，在临床诊疗活动中能帮助医务人员更好地对脓毒症心肌损伤的诊断和死亡风险作出更好的、更有针对性的判断，从而快速干预和治疗，使患者获益。