缺血性心力衰竭患者血清miR-133a表达与心功能及心室重构的关系

孙丽丽，智永超，杨雪，王雅洁

缺血性心力衰竭的发病机制尚无统一定论，但缺血性心力衰竭患者常伴不同程度的心功能不全，而心功能对预后影响较大，明确心力衰竭患者的心功能情况有助于改善预后效果，提升心力衰竭患者生存率[1]。近年来研究[2]显示，微小RNA（microRNA，miRNA）与多种心血管疾病的发生、进展有关。miR-133a是miRNA的一种，在缺血性心力衰竭的发生、发展中扮演重要角色[3]，一般认为心肌重构是其本质，但目前关于miR-133a与缺血性心力衰竭的报道较少。超声心动图是临床广泛用来诊断心力衰竭的一种手段，其能客观反映心脏结构和心功能。脑钠肽（BNP）是临床用于心力衰竭筛查的一项常用指标，其水平与心力衰竭的严重程度关系密切[4]。基于此，本文通过探究缺血性心力衰竭患者血清miR-133a表达，分析miR-133a在不同心功能中的表达情况，为临床缺血性心力衰竭的诊疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组前瞻性选取2018年12月至2019年12月于大连医科大学附属大连市中心医院接受治疗的缺血性心力衰竭患者98例作为观察组，其中男性50例，女性48例，年龄45～76（61.57±11.26）岁。纳入标准：符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2014》[5]中关于缺血性心力衰竭的诊断标准，经病史、心电图及影像学等辅助检查确诊；年龄＞18岁。排除标准：合并恶性肿瘤者；急性心肌梗死、瓣膜病、阻塞性肺病、肥厚性心肌病及原发性血管疾病者；重要器官器质性病变者；全身代谢性疾病者。按照美国纽约心脏病协会（HYHA）心功能分级标准将其分为3个亚组，Ⅰ～Ⅱ级组33例、Ⅲ级组38例、Ⅳ级组27例。另随机数字表法简单随机选取同期在本院体检中心进行检查的52例健康人群作为对照组，其中男性28例，女性24例，年龄46～75（61.27±11.69）岁。本研究获得医学伦理委员会批准，所有受试者均对研究知情同意，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集收集所有受试者性别、年龄、体质指数（BMI）、血红蛋白（Hb）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、尿素氮、三酰甘油（TG）及血糖等一般临床资料。

1.2.2 超声心动图检测由本院超声科两名高级职称超声医师采用彩色多普勒心脏超声仪检测所有受试者左室前后径（LAD）、左室舒张末期内径（LVEDD）及左室射血分数（LVEF）水平，结果取三次检测平均值。

1.2.3 BNP水平检测利用全自动生化分析仪、BNP 测定试剂盒，采电化学发光免疫法对BNP水平进行检测。

1.2.4 qRT-PCR检测血清miR-133a的表达总RNA提取：采用Trizol试剂盒提取总RNA，紫外分光光度计检测RNA纯度，吸光度（A）比值A260/A280≥1.8为合格提取样本。逆转录：采用逆转录试剂盒将提取总RNA逆转率为cDNA。qRT-PCR扩增：以cDNA为模板，采用实时荧光定量PCR试剂盒进行qRT-PCR扩增，以U6为内参照，U6、miR-133a引物序列见表1。PCR反应条件：92℃ 60 s预变性，92℃ 30 s变性，56℃ 30 s退火，74℃ 30 s延伸，重复36个循环。2-△△Ct法计算血清相对miR-133a表达量。

表1 qRT-PCR引物序列

1.2.5 实验材料采集所有受试者清晨空腹静脉血6 ml于EDTA抗凝剂管中，分别用于BNP和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测。彩色多普勒心脏超声仪由美国HP公司生产，型号为SONOS1000。全自动生化分析仪由美国贝克曼库尔特公司生产，型号为AU5800。Trizol试剂盒购自北京雷根生物技术有限公司，Alpha1型紫外分光光度计购自上海谱元仪器有限公司，逆转录试剂盒购自大连宝生物公司生产，实时荧光定量PCR试剂盒购自宝生物公司。引物由生工生物工程（上海）股份有限公司设计合成。其余由北京奥科生物技术有限公司。

1.3 统计学处理所有数据均采用SPSS 22.0统计学软件分析。计量资料采用均数±标准差（±s）表示，多组间均数的比较采用方差分析，两两比较采用SNK检验；计数资料采用例数（构成比）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。相关性分析采用Person检验；指标的检测价值采用受试者工作特征曲线 （ROC） 进行分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料比较各组患者性别、年龄、BMI、Hb、AST、ALT、尿素氮、TG及血糖等一般临床资料比较，无显著差异（P＞0.05），具可比性（表2）。

表2 各组一般资料比较

2.2 各组超声心动图指标比较观察组LAD、LVEDD水平高于对照组，LVEF水平低于对照组，且Ⅳ级组LAD、LVEDD水平高于Ⅲ级组，LVEF水平低于Ⅲ级组，Ⅲ级组LAD、LVEDD水平高于Ⅰ～Ⅱ级组，LVEF水平低于Ⅰ～Ⅱ级组，差异均有统计学意义（P＜0.05），表3。

表3 各组超声心动图指标比较

2.3 各组血清miR-133a表达水平比较观察组血清miR-133a、BNP表达水平明显高于对照组，且Ⅳ级组miR-133a、BNP表达水平高于Ⅲ级组，Ⅲ级组miR-133a、BNP表达水平高于Ⅰ～Ⅱ级组，差异均有统计学意义（P＜0.05），表4。

表4 各组血清miR-133a表达水平比较

2.4 血清miR-133a表达水平与LAD、LVEDD、LVEF、BNP的相关性分析血清miR-133a表达水平与LAD、LVEDD、BNP均呈显著正相关（r=0.738、0.815、0.785，P＜0.05），与LVEF呈显著负相关（r=-0.663，P＜0.05），图1～4。

图1 miR-133a与LAD的相关性

3 讨论

图2 miR-133a与LVEDD的相关性

图3 miR-133a与LVEF的相关性

图4 miR-133a与BNP的相关性

缺血性心力衰竭是多种心血管疾病的终末表现，主要是由冠心病导致的心脏结构和功能改变引起的，也是导致心血管疾病患者死亡的主要原因之一，诊断和治疗难度较大[6]。缺血性心力衰竭的发病机制复杂，其中心肌重构为心力衰竭本质表现。缺血性心力衰竭会造成心功能恶化，左心室供血无法满足身体需求，引起多个系统出现代偿性改变，以适应心功能损伤，从而导致心肌细胞外胶原沉积、炎症浸润损害心肌细胞等，进而发生心肌重构[7]。报道[8]显示，缺血性心力衰竭心肌重构越严重，心功能分级越高。本研究结果显示，缺血性心力衰竭者LAD、LVEDD水平升高，LVEF水平降低，且缺血性心力衰竭者心功能分级越高，LAD、LVEDD水平越高，LVEF水平越低。LAD、LVEDD、LVEF是判断心肌重构的重要指标，心力衰竭者心肌细胞凋亡、心肌收缩能力降低，心室后壁增厚，LAD、LVEDD增大，LVEF降低[9,10]。因此，本研究提示缺血性心力衰竭存在严重心室重构现象，且随着心功能损伤的加重而加深。

miRNA为长约22～25个核苷酸的单链非编码RNA，具有多种生物学功能，几乎参与细胞、组织、发育的各个环节[11]。miR-133a为miR-133家族成员，广泛表达于心肌和骨骼肌，可参与多种心脏病理和生理过程[12]。近年来研究[13,14]显示，miR-133a与心力衰竭患者的心肌重构和心功能关系密切，可调控心肌细胞生长、心肌收缩能力。本研究对比不同级别缺血性心力衰竭患者和健康对照人群的miR-133a表达水平，结果显示，观察组血清miR-133a表达水平显著高于对照组，且Ⅳ级组miR-133a显著表达水平高于Ⅲ级组，Ⅲ级组miR-133a表达水平显著高于Ⅰ～Ⅱ级组，与王心悦等[15]报道结果一致。目前，miR-133a参与心力衰竭的病理机制仍不明确，但一般认为miR-133a可通过较多途径参与心肌生理病理调控。进一步分析miR-133a与心肌重构的关系发现，血清miR-133a表达水平与LAD、LVEDD呈显著正相关，与LVEF呈显著负相关：提示miR-133a可参与心肌重构。究其原因可能为miR-133a可抑制细胞分化周期蛋白42的表达，促进结缔组织生长因子表达，从而导致心肌细胞异常；且miR-133a可与心肌纤维合成基因RhoA的转录产物3’非编码区结合，抑制心肌纤维合成[16]。此外，本研究还显示血清miR-133a表达水平与BNP均呈显著正相关。BNP是广泛由心室合成的一种调控因子，与心室的压力关系密切，是最常用反映心室功能变化的指标[17]。究其原因可能为miR-133a通过调控Caspase-9、Bax、Snail、Bcl-2等基因表达，介导心肌细胞凋亡，从而改变心室压力，造成BNP异常增加[18,19]。近来的研究发现 miR-133a对心肌细胞凋亡也有调节作用。陈旭翔等[20]报道表示， ELA/APJ可通过上调miR-133a，抑制心肌细胞缺血凋亡，一定程度上佐证了本研究结果。本研究的局限性在于研究样本量较小，未对miR-133a参与缺血性心力衰竭的机制明确分析，需加大样本量进一步研究，为缺血性心力衰竭的诊断、预后判断及新药的研究提供参考。

综上所述，缺血性心力衰竭患者血清miR-133a表达与心功能有关，心功能损伤越严重，血清miR-133a表达水平越高，且可能参与心室重构，对缺血性心力衰竭的诊断及预后有一定价值。