miR-145、BMP1/LOX信号通路与高血压左心室肥厚及心功能的相关性*

铁虎光，吴 岳，张旭辉，陈英花，王玉燕，高登峰△

（1.青海省第五人民医院，西宁 810001；2.西安交通大学第一附属医院，西安 710061）

高血压病的延续会促使心肌遭受到冲击，长此以往心肌细胞会诱发肥厚性生长应答，从而进一步致使左心室心肌肥厚的发生[1-2]。相关研究显示血管平滑肌细胞表型分化与miR-145的表达水平系密切相关[3]，而在结肠癌患者中，miR-145 的表达水平明显较健康人低[4]。左心室肥厚在一定情况下会致使心肌供血与供氧不足，同时也会影响心脏收缩和舒张的功能，如若任其发展，最终会导致机体心力衰竭甚至于死亡[5-6]。而miR-145的表达与心血管疾病的发生发展也密切相关[7]。因此，本文旨在对miR-145、骨形成蛋白1/赖氨酰氧化酶（BMP1/LOX）信号通路与高血压左心室肥厚及心功能的相关性进行探讨。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018 年1～6 月在青海省第五人民医院收治确诊的高血压患者60例，依据超声心动图检查结果将其分为高血压左心室肥厚组（实验组，30 例）和对照组（30 例）。病例纳入标准：（1）符合为高血压诊断标准[8]；（2）无既往治疗病史。排除标准：（1）具免疫性疾病者；（2）具精神疾病者；（3）合并各种心肌病者；（4）合并肝肾功能不全者；（5）临床资料不完整者。本研究已取得本院医学伦理委员会批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 方法

抽患者清晨空腹静脉血，取上清用于待测。收集患者的临床资料，同时行实验室检查与超声心动图检查。医务人员将带有探头的检测仪器固定于受试者胸腔第3肋骨之间，并通过左右、上下等平移方式扫描心脏区域。检查的结果会在横轴以及纵轴区域内绘制心脏运动规律，观察心脏冠状动脉的来回以及血流状况。检测指标主要有室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、左心室重量指数（LVMI）=左心室质量/体表面积、左心室壁厚度。

1.2.1 实时荧光定量PCR（qPCR）法检测miR-145的表达 按试剂盒的说明书操作进行RNA的提取、逆转录以及PCR反应。将U6作为miR-145的内参，通过2-△△Ct法计算其表达水平。引物序列见表1。

表1 引物序列

1.2.2 Western blotting法检测BMP1/LOX信号通路相关蛋白的表达 收集患者的细胞，−4 ℃条件下3 000 r/min离心10 min，采用SDS-PAGE分离蛋白，转膜、封闭后加入Ⅰ型胶原A1（COL1A1）、BMP1、LOX、Smad 同源物5 重组蛋白（Smad5）一抗（PBST溶液稀释，稀释倍数1∶1 000），PVDF 转膜，4 ℃冰箱中进行12 h的孵育，PVDF膜洗净后，使用HRP标记的二抗孵育（稀释倍数1∶5 000），洗涤、显色、凝胶成像，之后获取BMP1/LOX 信号通路相关蛋白的表达结果。

1.3 随访

每月门诊回访一次，检测患者收缩压、饮酒、年龄、腹型肥胖、BMP1、LOX、Smad5及miR-145水平，统计高血压左心室肥厚患者的生存情况。

1.4 统计学方法

采用SPSS20.0 软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以百分率（%）表示，率的比较采用χ2检验；COX回归分析高血压左心室肥厚患者的危险因素；相关性分析采用Spearman等级相关分析；受试者工作特性曲线(ROC 曲线)分析miR-145、BMP1/LOX 信号通路对高血压左心室肥厚及心功能的预测价值，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组的基线资料比较

实验组性别、年龄、血糖、收缩压、舒张压、血肌酐、三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、尿酸、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白(LDL)和空腹血糖各指标与对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组的基线资料比较

2.2 miR-145的表达情况

实验组miR-145 表达较对照组低（P＜0.05），见表3。

表3 miR-145的表达 ±s

表3 miR-145的表达 ±s

2.3 BMP1/LOX信号通路相关蛋白的表达

与对照组比较，实验组中的BMP1/LOX 信号通路相关蛋白COL1A1、BMP1、LOX、Smad5蛋白的表达均有所下降(P＜0.05)，见图1，表4。

2.4 两组的左心室及心功能相关指标比较

实验组的室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、LVMI、左心室壁厚度大于对照组（P＜0.05），见表5。

图1 BMP1/LOX信号通路相关蛋白的表达情况

表4 各组BMP1/LOX信号通路相关蛋白的表达 ±s

表4 各组BMP1/LOX信号通路相关蛋白的表达 ±s

2.5 miR-145、BMP1/LOX 信号通路关键蛋白与左心室相关指标的相关性

miR-145和BMP1/LOX信号通路关键蛋白与左心室相关指标呈负相关关系（P＜0.05），见表6。

2.6 高血压左心室肥厚患者的多因素分析

收缩压、饮酒、年龄、腹型肥胖、BMP1、LOX、Smad5 及miR-145 均是高血压左心室肥厚患者的影响因素（P＜0.05），见表7。

2.7 miR-145、BMP1/LOX 信号通路关键蛋白对高血压左心室肥厚的预测价值

miR-145 预测高血压左心室肥厚的ROC 曲线下面积是0.868（0.806～0.917），灵敏度为86.05%，特异度为77.45%。BMP1 预测高血压左心室肥厚的ROC 曲线下面积为0.815(0.764～0.894)，灵敏度为80.00%，特异度为73.65%。LOX 预测高血压左心室肥厚的ROC曲线下面积为0.865(0.804～0.929)，灵敏度为71.05%，特异度为96.15%。见图2。

表5 两组的左心室及心功能相关指标比较 ±s

表5 两组的左心室及心功能相关指标比较 ±s

表6 miR-145、BMP1/LOX信号通路关键蛋白与左心室相关指标的相关性分析 ±s

表6 miR-145、BMP1/LOX信号通路关键蛋白与左心室相关指标的相关性分析 ±s

图2 miR-145、BMP1/LOX信号通路关键蛋白对高血压左心室肥厚的ROC曲线

表7 高血压左心室肥厚患者的多因素分析

3 讨论

高血压是我国常见的一种慢性病，同时也是心脑血管十分重要的危险因素之一[9]。随着饮食结构的改变，在日常生活中高血压的发生在不断升高，如若高血压不加以控制，随其发展则相关的靶器官会遭到严重损害，左心室肥厚便是高血压的靶器官最为常见的损害之一[10]。研究显示，高血压左心室肥厚的后期可发展为心力衰竭甚至于猝死，因此在早期可诊断出高血压可明显降低患者的死亡率[11]。有相关的研究表明，LOX 基因与多种疾病的发生有着密切的联系，例如在肿瘤细胞的侵袭和转移中有参与，在高血压的形成和发展过程中也扮演着不可或缺的角色[12-17]。尤其是miRNA在高血压的诊断和治疗中拥有较大的价值，而其中的miR-145 在心脑血管疾病的发生发展中就具有十分重要的作用[18]。Xu 等[19]研究发现，过表达的miR-145 可以通过靶向细胞程序性死亡基因(PDCD)4 的形式来预防大鼠的心肌梗死。同时，相关研究发现miR-145 可以修复梗死的心肌组织，其方式是通过心肌细胞的自噬[20]。

本研究检测miR-145 及BMP1/LOX 信号通路的表达发现，在高血压左心室肥厚者中miR-145 的表达明显比对照组低（P＜0.05）。明确了miR-145在高血压左心室肥厚者血浆中的低表达，提示在高血压左心室肥厚的发生发展中miR-145发挥一定作用。这个结果说明了miR-145 的表达高、低与患者是否患有高血压左心脏肥厚有关系。当患者患有高血压左心脏肥厚时，其体内的miR-145 的表达水平会有所降低。结合相关文献发现，也有研究尝试将miR-145 作为诊断高血压的一项诊断指标，并且取得了类似的结果[20]。通过对BMP1/LOX 信号通路中的相关蛋白进行Western blotting 检测发现，实验组中BMP1/LOX 信号通路相关蛋白COL1A1、BMP1、LOX、Smad5 表达均较对照组有所下降，这个结果表明BMP1/LOX 信号通路与高血压左心室肥厚的发生发展密切相关，且呈负相关关系（P＜0.05）。当患者患有此种疾病时，患者体内的BMP1/LOX 信号通路中的相关蛋白地表达会有所下降。BMP1/LOX 信号通路的作用十分广泛，在细胞的生长、分化和增殖等过程中均发挥着重要作用，是人体内一条十分重要的调控通路。对患者的左心室及心功能相关指标进行检测发现，高血压左心室肥厚组的室间隔厚度、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、LVMI、左心室壁厚度大于对照组。这个结果表明，患有高血压左心室肥厚时，患者的左心室及心功能相关指标会出现表达水平偏高的情况。进一步分析miR-145、BMP1/LOX 信号通路关键蛋白与左心室相关指标的相关性显示，miR-145 和BMP1/LOX 信号通路关键蛋白与左心室相关指标呈负相关关系（P＜0.05）。证明当患有高血压左心脏肥厚时，miR-145 以及BMP1/LOX 信号通路关键蛋白的水平表达均与患者出现高血压程度的高、低呈现负相关关系。这也表明在对高血压患者检测时，可通过检测患者左心室及心功能相关指标和miR-145以及BMP1/LOX信号通路关键蛋白的水平表达来做是否出现左心室肥厚的初步判断。通过COX 回归分析得出收缩压、饮酒、年龄、腹型肥胖、BMP1、LOX、Smad5 及miR-145 是高血压左心室肥厚患者的影响因素（P＜0.05）。这些指标可为日常预防高血压左心室肥厚提供措施，例如少喝酒，勤锻炼等可有效预防此类疾病。患者miR-145、BMP1、LOX 预测高血压左心室肥厚的ROC 曲线下面积分别是0.868、0.815、0865，这说明这些指标在高血压左心脏肥厚的诊断中均具有一定的临床诊断价值。可在未来的发展中，将其作为一个研究方向进行研究，进一步说明它们之间的相关性。

综上所述，miR-145 在高血压左心室肥厚者中的表达明显较低，而BMP1/LOX 信号通路相关蛋白也呈低表达，miR-145 和BMP1/LOX 信号通路关键蛋白与左心室相关指标明显相关，且miR-145 与BMP1/LOX 信号通路相关蛋白预测高血压左心室肥厚的价值良好。miR-145与BMP1/LOX信号通路可能为高血压左心室肥厚的治疗提供新的指导依据与干预的视角。但由于本研究中样本数量较少，实验结果可能存在一定的局限性，因此要证明本研究的结果能否应用到临床中，仍然需要大规模样本、多中心的进一步研究。