CXCR4、miR-29a、GDF-15在急性心肌梗死中的表达及相关性研究*

孔菲菲,程 键△,刘玉飞,顾冬冬,吴海艳,戚金威

1.合肥京东方医院,安徽合肥 230013；2.安徽医科大学第四附属医院,安徽合肥 230013

目前急性心肌梗死(AMI)已经成为严重威胁人类生命安全的疾病，其发病较为迅速、疾病进展快，因此早期诊断对治疗方式的选择和患者预后具有重要的意义[1]。目前随着对AMI研究的不断深入，研究发现，该病的发生与多种细胞因子异常表达有关，CXC趋化因子受体4(CXCR4)参与多种疾病的发生、发展，有研究报道CXCR4在心肌梗死患者心肌坏死区高表达，可能参与心肌梗死的发生、发展[2]。还有研究发现，AMI发生过程中，有部分微小核糖核酸(miRNA)表达异常，miR-143水平在AMI组患者血清中表达异常，并且通过对血管紧张素的调节可扩张血管、抑制血管纤维化[3]。miR-29a属于miRNA家族成员，研究发现，通过抑制miR-29a表达，能够明显减少心肌细胞凋亡，抑制心肌重塑，改善心肌功能[4]。另有研究发现，血清生长分化因子-15(GDF-15)能够通过诱导下游趋化因子的激活，抑制细胞生长和组织修复[5]。上述研究均发现，CXCR4、miR-29a、GDF-15与AMI的发生均有密切关系，但三者联合检测及其之间的相关性在AMI患者中的研究较少，鉴于此，本文对CXCR4、miR-29a、GDF-15在AMI中的表达及相关性进行研究，以期为AMI的诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年3月至2021年3月于合肥京东方医院就诊的58例AMI患者作为研究组，其中男35例、女23例，年龄42～65岁，Killip分级Ⅰ级18例、Ⅱ级28例、Ⅲ级12例，单支病变18例、2支病变28例、3支病变12例。纳入同期因心前区不适前来就诊的50例非冠状动脉病变患者作为对照组，其中男31例、女19例，年龄40～62岁。另外选取同期于该院行健康体检的健康志愿者45例作为健康组，其中男28例、女17例，年龄41～68岁。3组一般资料及生化资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。患者及家属均知情同意本研究，且本研究经医院伦理委员会审核批准。

表1 各组受试者一般资料及生化资料比较或n或n/n)

研究组纳入标准：AMI患者参照《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南(2019)》[6]中相关诊断标准，至少符合以下项目中的两项：(1)缺血性胸痛；(2)心电图动态改变；(3)心肌坏死血清标志物(肌钙蛋白、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶、肌红蛋白)水平动态改变，发病时间≤12 h。对照组经影像学诊断确认为非冠状动脉病变。健康组无心血管疾病史，身体健康。排除标准：既往有心肌梗死疾病史者；先天性心脏病者；合并自身免疫性疾病者；近期有重大手术史者；合并恶性肿瘤者；精神障碍者；沟通障碍者；合并严重内科疾病者，如糖尿病、高血压。

1.2方法

1.2.1血清CXCR4、GDF-15检测 健康组于体检当日，研究组及对照组于入院后第2天清晨抽取3 mL清晨空腹静脉血，以离心半径5 cm、转速3 000 r/min离心处理10 min，分离上层血清，-80 ℃保存待检。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清CXCR4、GDF-15水平。CXCR4 ELISA试剂盒由南京卡米洛生物工程有限公司提供(批号：2H-KMLJh315012)，GDF-15 ELISA试剂盒由无锡云萃生物科技有限公司提供(批号：YRX105688H)。

1.2.2miR-29a相对表达水平检测 按1.2.1方法采集静脉血5 mL，4 000 r/min离心15 min后取血清，采用RNA提取试剂盒进行mRNA的提取，提取量为100 μL，使用mRNA反转录试剂盒得到cRNA，随后使用罗氏Cobasz480全自动荧光PCR分析仪进行荧光定量PCR检测。所用试剂盒、引物、探针均购自德国Qiagen公司，miR-29a的相对表达水平采用2-ΔΔCt计算。

2 结 果

2.1CXCR4、miR-29a、GDF-15在各组中的表达 与健康组相比，对照组、研究组CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与对照组相比，研究组CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 各组CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平比较

2.2研究组不同冠状动脉病变支数患者CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平比较 与单支病变相比，2支、3支病变患者CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平较高，差异均有统计学意义(P<0.05)，与2支病变相比，3支病变患者CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平较高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 研究组不同冠状动脉病变支数患者CXCR4、miR-29a、GDF-15表达水平比较

2.3CXCR4、miR-29a、GDF-15之间的相关性分析 CXCR4、miR-29a之间呈正相关(r=0.670,P=0.001)；miR-29a、GDF-15之间呈正相关(r=0.815,P=0.001)；CXCR4、GDF-15之间呈正相关(r=0.700,P=0.001)。见图1。

注：A为CXCR4表达水平与miR-29a的相关性；B为miR-29a表达水平与GDF-15的相关性；C为CXCR4表达水平与GDF-15的相关性。

2.4ROC曲线分析CXCR4、miR-29a、GDF-15对AMI的诊断价值 与CXCR4、miR-29a、GDF-15单项诊断相比，3项联合诊断AMI的灵敏度更高、曲线下面积(AUC)更大，诊断价值较高(P<0.05)。见表4、图2。

表4 CXCR4、miR-29a、GDF-15对AMI的诊断价值

图2 CXCR4、miR-29a、GDF-15诊断AMI的ROC曲线

3 讨 论

心肌缺血为AMI的主要表现，可导致部分心肌细胞坏死，有研究发现，部分AMI患者在疾病发生时临床特征不明显，影响疾病的早期诊断[7]，且临床研究发现，AMI的发生受多种因素的影响，其中以细胞因子表达改变为主要影响因素[8]。CXCR4主要表达于骨髓、脐血和外周血来源的CD34+细胞表面，可介导心脏血管发生炎性反应及促进血液恶性肿瘤浸润转移[9]。有学者研究发现，CXCR4高表达的小鼠心室发生重构，毛细血管密度增加[10]，CXCR4在冠状动脉疾病中高表达，并与患者死亡、心肌梗死发生有关。刘卫清等[11]研究显示，AMI患者外周血CXCR4水平明显升高,其水平随患者冠状动脉侧支循环(CCC)级数的增加而升高，二者关系密切,CXCR4可作为判断AMI患者预后的重要参数。上述研究成果均说明CXCR4与AMI关系密切。本研究结果显示，AMI患者血清CXCR4表达水平升高，且随着冠状动脉病变支数的增加，其表达水平升高，提示AMI患者血清CXCR4高表达，可能参与其致病过程。

不同种类的miRNA在AMI患者中的表达水平差异较大，因此选择合适的miRNA标志物，可能为AMI的诊疗提供参考。miR-29a在机体中参与AMI患者心肌纤维化以及心肌再灌注损伤过程。研究发现，miR-29a在机体过表达可明显促进胶原基因在细胞中的表达，加速心肌细胞纤维化[12]。张建兴等[13]研究显示，miR-29a在心肌缺血-再灌注患者的血清中异常表达,检测其表达水平有利于对心肌缺血-再灌注的发生、疗效和预后进行评估。miR-29a可通过调节基质金属蛋白酶等因子水平参与动脉粥样硬化的发生，同时miR-29a可参与心肌重构等过程，因此其与AMI的发生、发展具有一定的相关性[14]。崔涛等[15]研究显示，miR-29a在AMI患者中表达水平明显增加,且与AMI患者病情严重程度相关,可以作为诊断AMI的敏感指标。其结果与本文基本一致。本研究结果显示，AMI患者血清miR-29a呈高表达，且随着冠状动脉病变支数的增加，其表达水平越高，提示miR-29a与AMI患者病情严重程度具有一定的关系。这可能是由于miR-29a在机体中的表达水平升高可加重心脏收缩负荷，促进血管内皮损伤，并对心肌细胞产生一定的损伤，进而使AMI患者的病情加重。

研究显示，GDF-15可能是一种新的心脏疾病标志物[16]。GDF-15属于一种分泌蛋白，其前蛋白经过蛋白酶切后成为成熟体进而分泌，正常的心肌细胞中不表达GDF-15，当心肌缺氧或受到刺激后GDF-15表达升高，并且此过程可能是对心功能受损的一种保护性应答反应。在生理条件下，GDF-15仅在胎盘组织的滋养细胞中表达升高，因此通常情况下，除孕妇血浆，GDF-15在其他组织、器官中均不表达或者低表达[16-17]。一项研究发现，GDF-15在缺氧/低氧、炎症、恶性肿瘤、急性组织损伤等病理状态下分泌增多，其表达水平明显升高[18]。研究显示，GDF-15作为自分泌调控因子，参与调节巨噬细胞活性和炎性反应[19]，影响动脉粥样硬化进程[20]。临床研究显示，在AMI发生后，GDF-15在心肌细胞中呈高表达，GDF-15与心肌细胞表面TGF-b受体结合，激活相关信号通路，导致心肌损伤。GDF-15还参与了心肌梗死后心力衰竭患者的心室重塑，且其水平与患者的心力衰竭程度呈正相关[21-23]。本研究结果显示，GDF-15在AMI中呈高表达，且随着冠状动脉病变支数的增加，其表达水平升高。此结果提示，GDF-15可能参与AMI的发生、发展，临床医师可根据其水平高低判断病情。

另外，本研究采用ROC曲线分析CXCR4、miR-29a、GDF-15对AMI的诊断价值，结果提示三者联合诊断AMI的效能要优于CXCR4、miR-29a、GDF-15单独检测。经相关性分析发现，CXCR4、miR-29a、GDF-15之间均呈正相关。但本研究存在一定的局限性，并未分析三者之间相互作用的机制，因此还需后续研究进一步分析。

综上所述，CXCR4、miR-29a、GDF-15在AMI中呈高表达，且三者之间呈正相关，提示着临床医师可根据上述指标评估患者疾病严重程度。