血清miR-17和miR-145的表达与心房颤动患者IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平的关系

范燕宾,陈丰毅,李雪博,赵育洁,孙运

(郑州市心血管病医院/郑州市第七人民医院 a.心血管内科;b.河南省心律失常医学重点实验室,河南 郑州 450000)

流行病学研究显示普通人群中心房颤动的发病率为1%～2%[1]。心房颤动的患病率及发病率均随年龄增长而逐步升高,我国>80岁人群患病率高达7.5%[2-3]。心房颤动使患者生活质量下降,其主要危害是脑卒中、血栓栓塞、心力衰竭和心肌梗死发生风险增加,认知功能下降[4]。心房颤动的早期发现、早期诊断、早期规范治疗,特别对于无症状性心房颤动患者显得尤为重要[5-6]。微小RNA(microRNA,miRNA)是一类非编码RNA,是细胞蛋白质转录和转录后的重要调控因子,研究表明miRNA在心血管疾病发生发展和临床诊断治疗方面具有重要作用[7-9]。研究证实白细胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、转化生长因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)和超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)、血清血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)与心房颤动发生密切相关[10-11]。但心房颤动患者血清miR-17和miR-145与IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF关系的研究鲜有报道。本研究旨在探究miR-17和miR-145在非瓣膜心房颤动患者血清中的表达,分析其与IL-6、TNF-α、hs-CRP、TGF-β1、VEGF水平的相关性及其对心房颤动的诊断价值,为临床非瓣膜心房颤动患者的诊断和治疗提供一定的理论基础。

1 对象与方法

1.1 研究对象选择2020年9月至2022年3月于郑州市心血管病医院心血管中心诊断为非瓣膜心房颤动的106例患者作为试验组,选取同期在医院体检的60例健康志愿者作为对照组。纳入标准:(1)患者符合第9版《内科学》[12]中心房颤动诊断标准;(2)临床资料完整;(3)行左房肺静脉CT血管成像和经食管超声检查;(4)入选者对本研究知情,签署知情同意书。排除标准:(1)严重肝、肾功能不全;(2)合并恶性肿瘤;(3)近3个月内有外科手术史或创伤史;(4)风湿性瓣膜性心脏病、冠心病、高血压性心脏病、甲状腺功能亢进或减退、心肌病、行生物瓣或机械瓣置换术、结缔组织或风湿免疫系统疾病等能有可能引起心房颤动的心血管疾病。本研究经郑州市心血管医院医学伦理委员会批准同意。

1.2 研究方法

1.2.1临床资料收集 收集两组受试者的年龄、性别、体重指数、心房颤动类型、心房颤动病程、既往吸烟和饮酒史、糖尿病病史、高血压病病史、血常规、生化系列、血脂等指标。

1.2.2检测血清中各指标水平 采用酶联免疫吸附测定法检测血清中IL-6、TNF-α、hs-CRP、TGF-β1、VEGF水平,严格按照试剂盒说明书操作。

1.2.3检测血清miR-17、miR-145水平 收集受试者清晨空腹肘静脉血5 mL,3 000 r·min-1离心15 min后取血清;采用RNA提取试剂盒(Thermo ScientificTM,GeneJET)提取血清总RNA;采用琼脂糖凝胶电泳和分光光度计检测RNA浓度和纯度,检测合格后取1 g总RNA反转录为cDNA(Thermo ScientificTM第一链cDNA 合成试剂盒,K1612);采用反转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测miR-17和miR-145水平,U6为内参。引物序列见表1。RT-PCR条件为:95 ℃预变性5 min,95 ℃变性15 s,60 ℃退火45 s,72 ℃延伸30 s,共40个循环。设置3个复孔,反应结束后用2-ΔΔCt法计算miR-17和miR-145的相对表达。

表1 引物序列

2 结果

2.1 临床资料对照组与试验组年龄、性别、糖尿病、总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。试验组体重指数(body mass index,BMI)、高血压、左房内径、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、D-二聚体(D-dimer,D-D)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及尿酸水平高于对照组(P<0.05)。见表2。试验组持续性心房颤动51例(持续性心房颤动组),阵发性心房颤动55例(阵发性心房颤动组)。持续性心房颤动组中左房内径、LVEF、BNP、D-D、尿酸及LDL-L水平高于阵发性心房颤动组(P<0.05)。见表3。

表2 对照组与试验组临床资料比较

表3 阵发性心房颤动组与持续性心房颤动组临床资料比较

2.2 血清miRNA-17和miRNA-145水平试验组血清miRNA-17水平(1.87±0.44)高于对照组(1.14±0.40)(t=10.706,P<0.001),血清miRNA-145水平(0.72±0.13)低于对照组(1.05±0.28)(t=8.691,P<0.001)。

2.3 血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平试验组血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平高于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 对照组和试验组血清炎症指标比较

2.4 血清miR-17和miR-145表达与炎症指标的相关性心房颤动患者血清miR-17表达与IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平呈正相关(P<0.05),而miR-145表达与IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平呈负相关(P<0.05)。见表5。

表5 血清miRNA-17、miRNA-145表达与炎症指标的相关性

2.5 miR-17、miR-145对心房颤动的诊断价值ROC曲线显示,血清miR-17和miR-145诊断心房颤动的AUC分别为0.817(95% CI:0.728～0.846,P<0.001)、0.771(95% CI:0.710～0.824,P<0.001),最佳截断值分别为1.144、0.872,灵敏度分别为78.15%、76.36%,特异度分别为76.43%、79.21%。

3 讨论

心房颤动是临床中最常见的心律失常之一,其发生发展与年龄、性别、高危因素(高血压、糖尿病、肥胖、睡眠暂停综合征、心功能不全、心肌梗死等)存在密切关系。炎性介质、心肌纤维化及心肌细胞分子层面的改变,促进了心房电重构和结构重构,触发并维持了心房颤动。本研究也显示心房颤动患者血清中心肌纤维化、炎症损伤确实存在,且相关标志物表达均升高,进一步证实了心房颤动与心肌纤维化、炎症损伤的密切关系。但是心房颤动患者体内心肌纤维化、炎症损伤发展的机制目前尚不明确,本文对此进行了初步的探索。

miRNA是一类短链单链非编码RNA,其作用主要是在转录水平调节蛋白质的表达。研究发现多种miRNA在心血管疾病中发挥重要作用,可能是诊断心脏疾病和预测预后的潜在生物学标志物[13-14]。作为理想生物标志物,miRNA具有相对稳定、弹性且可被检测的特征。尽管有研究显示miRNA可能是预测心房颤动的生物学标志物,但其作用机制尚不明确。研究发现miR-17和miR-145在心血管疾病的发生发展中发挥重要的作用。Chen等[15]研究显示异丙酚通过miR-17-5p/STAT3途径对心脏缺血/再灌注损伤起保护作用。而低表达的miR-17-5p可抑制血管炎症反应,减轻血管平滑肌细胞损伤,可能参与调控PCSK9/VLDLR信号通路,发挥抗动脉粥样硬化作用[16]。miR-145通过TGF-β1负反馈调节糖尿病足溃疡、肿瘤成纤维细胞表型和抑制巨噬细胞极化;而miR-145的低表达与心肌梗死后心肌细胞凋亡、心室重塑、心肌纤维化和心功能受损存在密切关系[17-18]。而两者在非瓣膜心房颤动患者的表达及潜在的作用机制尚未可知。

IL-6属于趋化因子的一种,在细胞免疫调节、炎症反应中起到重要作用,参与机体多种病理反应。TNF-α是与炎症相关的细胞因子,可以引发细胞凋亡,具有抑制肿瘤细胞、抗感染、调节机体免疫的作用,血清TNF-α水平的改变被证实与多种疾病相关。VEGF是一种促血管内皮细胞生长因子,具有促进血管通透性的作用。hs-CRP是一种急性相蛋白,其浓度的变化在心血管疾病的诊断中具有重要意义。TGF-β1是细胞因子转化生长因子β超家族的成员之。它是一种分泌蛋白,能够调控细胞生长、增殖、分化及凋亡,其在机体免疫系统中起到重要的控制作用。本研究中试验组血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平高于对照组,表明此五项血清指标在非瓣膜心房颤动患者血清中具有明显的变化,与疾病的发生具有一定的关系。

本研究对非瓣膜心房颤动患者miR-17和miR-145表达及其对与炎症因子、VEGF表达的相关性进行分析,结果显示,miR-17在心房颤动患者中的表达增高,且持续性心房颤动患者miR-17的表达高于阵发性心房颤动患者,其表达水平与心房颤动的严重程度呈正相关;而miR-145在心房颤动患者中的表达降低,且其表达水平与心房颤动的严重程度呈负相关,持续性心房颤动组中miR-145表达低于阵发性心房颤动组。相关性分析研究显示,miR-17的高表达和miR-145低表达与血清中炎症因子、VEGF的升高相关。

综上所述,miR-17高表达、miR-145低表达与心房颤动患者发生发展有关,且miR-17高表达、miR-145低表达与炎症因子、VEGF相关,提示miR-17和miR-145可能通过调控炎症因子、VEGF的表达在心房颤动的发生发展中发挥作用,这也为临床非瓣膜心房颤动患者的诊疗提供了新思路。