血清miR-199a-3p、TXNIP与甲亢患者心房颤动的相关性分析

罗兴红,汪姜岚,史华艳

1.武汉市蔡甸区人民医院检验科,湖北武汉 430100;2.宜昌市中医医院检验科,湖北宜昌 443008

甲状腺功能亢进症(简称甲亢)是由于甲状腺释放或分泌过多的甲状腺激素作用于外周组织器官,导致机体出现不同程度的代谢亢奋,临床主要表现为心悸、多汗、焦躁等[1-2]。甲亢可能会引发心脏疾病,其中心房颤动(简称房颤)是甲亢最易引发的心脏并发症,有研究表明,一般人群中房颤的患病率在0.5%～9.0%,甲亢患者发生房颤的概率却在10%～20%[3]。房颤可能会诱发心力衰竭或脑卒中,这也是房颤患者死亡的主要原因[4-6]。研究表明,房颤的发生与机体的氧化应激和炎症反应有一定关系[7]。微小RNA(miRNA)是一类小分子单链RNA,在心血管疾病的发展过程中起到重要的作用[8],研究已经证实miR-199a-3p可以有效激活心肌细胞的增殖[9]。硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)是含有抑制素结构域的蛋白,广泛参与细胞的增殖、分化、凋亡过程,也与基因的调控和表达息息相关[10]。目前有关miR-199a-3p、TXNIP与甲亢患者房颤的相关性分析鲜少报道。鉴于此,本研究将通过检测甲亢患者血清中miR-199a-3p、TXNIP水平,分析其与房颤的相关性,探讨其在疾病诊断、病情进展中的价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2018年3月至2020年9月在蔡甸区人民医院进行治疗的甲亢患者218例为研究对象,根据心电图检查结果及2016年欧洲心脏病学会心房颤动管理指南[11]将218例甲亢患者分为两组:合并房颤组98例,其中男20例、女78例,平均年龄(51.96±7.88)岁;未合并房颤组120例,其中男26例、女94例,平均年龄(48.33±8.95)岁。纳入标准:(1)符合第8版《内科学》甲亢相关诊断标准[12];(2)合并房颤患者首次经心电图检查确诊为房颤;(3)患者确诊甲亢前未发生过房颤;(4)临床资料完整;(5)患者知情同意本研究并自愿签署知情同意书。排除标准:(1)合并其他心血管疾病,如高血压、冠心病、心力衰竭、先天性心脏病等;(2)患者近期患有感染性疾病;(3)合并恶性肿瘤、血液系统疾病。本研究所有试验程序均符合《赫尔辛基宣言》。

1.2方法

1.2.1实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测血清中miR-199a-3p水平 采集甲亢患者入院后空腹静脉血4 mL,以2 500 r/min离心15 min,取血清按照Trizol试剂盒(上海源叶生物科技有限公司)操作步骤分离提取总RNA,并测定其浓度和纯度,按逆转录试剂盒(上海通蔚实业)操作步骤逆转录合成cDNA,采用ABI 7500型qRT-PCR仪(美国ABI公司)检测血清中miR-199a-3p的相对表达水平,以U6为内参,miR-199a-3p引物序列:正向引物5′-ACACTCCAGCTGGGACAGTAGTCTGCACAT-3′;反向引物5′-TGGTGTCGTGGAGTCG-3′,引物由上海生工生物工程有限公司合成,使用2-ΔΔCt方法(Ct为循环阈值)计算血清中miR-199a-3p的相对表达水平。

1.2.2酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中TXNIP水平 采用ELISA检测患者血清TXNIP水平(人TXNIP试剂盒购自上海茁彩生物科技有限公司),严格按照说明书的操作方法配制一系列标准溶液绘制标准曲线,测定各标本450 nm处的吸光度值,依据标准回归曲线计算血清TXNIP水平。

1.2.3临床资料收集 收集两组患者临床资料,包括甲状腺功能3项[促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)]、血脂(甘油三酯、总胆固醇)、既往病史等,其中实验室资料由蔡甸区人民医院检验科统一监测。使用康泰TLC 4000型动态心电图仪记录患者24 h动态心电图,使用GE Vivid E9型超声心动图仪器测量左、右心房和心室内径,结果由蔡甸区人民医院心电图室技师判读后发送报告。

2 结 果

2.1两组临床资料比较 合并房颤组患者年龄、心率、左心房内径、左心室内径、血清TXNIP水平均高于未合并房颤组患者(P<0.05),而总胆固醇和血清miR-199a-3p水平均低于未合并房颤组患者(P<0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较或n/n或n(%)]

2.2甲亢患者发生房颤的多因素Logistic回归分析 以甲亢患者是否发生房颤为因变量,以年龄、总胆固醇、左心房内径、左心室内径、miR-199a-3p、TXNIP为自变量进行多因素Logistic回归分析,结果显示,总胆固醇、miR-199a-3p水平升高均是甲亢患者发生房颤的独立保护因素,年龄增加、左心房内径增大、TXNIP水平升高均是甲亢患者发生房颤的独立危险因素(P<0.05)。见表2。

表2 甲亢患者发生房颤的多因素Logistic回归分析

2.3miR-199a-3p靶向TXNIP的生物信息学分析 Target Scan Human网站预测结果显示,miR-199a-3p与TXNIP存在靶向结合位点,见图1。

图1 miR-199a-3p靶向TXNIP的生物信息学分析

2.4甲亢合并房颤患者血清miR-199a-3p、TXNIP水平相关性分析 Pearson相关分析结果显示,甲亢合并房颤患者血清中miR-199a-3p、TXNIP水平呈负相关(r=-0.226,P=0.025)。

2.5血清miR-199a-3p、TXNIP水平与各临床指标的相关性分析 Pearson相关分析结果显示,甲亢患者血清miR-199a-3p水平与心率、左心房内径呈负相关(P<0.05);血清TXNIP水平与心率、左心房内径呈正相关(P<0.05),二者与年龄、总胆固醇、左心室内径无明显相关性。见表3。

表3 血清miR-199a-3p、TXNIP水平与各临床指标的相关性分析

2.6血清中miR-199a-3p、TXNIP水平对甲亢患者发生房颤的评估价值 血清miR-199a-3p、TXNIP及二者联合评估甲亢患者发生房颤的AUC分别为0.848、0.738、0.878,二者联合诊断的特异度有所升高,但灵敏度不如单独使用miR-199a-3p检测,相比之下,二者联合诊断的效能明显大于单独使用TXNIP(Z=4.941,P<0.001)的诊断效能,但与单独使用miR-199a-3p相比差异无统计学意义(Z=1.568,P=0.117)。见表4。

表4 血清中miR-199a-3p、TXNIP水平对甲亢患者发生房颤的评估价值

3 讨 论

房颤是临床较为常见的心律失常,由房室激活不同步导致,且随着年龄的增长,房颤发病率逐渐升高[13]。甲亢与房颤有关,甲亢患者体内甲状腺激素分泌过多导致代谢亢奋,患者会出现神经、消化、心血管等系统异常兴奋,高水平甲状腺激素的长期刺激使心脏耗氧量增加,负担增大,因此心悸是甲亢患者最为常见的症状[14],长此以往可能会引发房颤、心力衰竭,增加猝死的风险。

甲亢合并房颤的发生因素较为复杂,参与调控的基因和蛋白也有很多。一般认为,心房纤维化是心脏房性心律失常的重要标志,而miRNA对心房纤维化起着重要的调控作用[15]。魏飞宇等[16]在研究中发现,miR-199-3p在房颤患者外周血和心房组织中表达均下调,且miR-199-3p表达与左心房纤维化呈负相关;LYU等[17]在研究中发现,miR-27b-3p过表达可通过靶向Wnt3a调节Wnt/β-Catenin信号通路减轻心房纤维化,为房颤的治疗提供了一个新的思路。TXNIP是一种内源性抗氧化剂,在炎症反应和氧化应激反应中发挥着重要的作用。房颤发生时,心肌细胞会受到过度拉伸、缺氧、氧化应激等刺激,因而房颤往往伴随心肌细胞的凋亡[18]。心肌细胞凋亡后,局部成纤维细胞活化以修复细胞缺失部分,进而导致心房纤维化。王雪娇等[19]研究表明,心肌梗死后心肌组织中TXNIP水平明显升高,敲除TXNIP基因可抑制NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体的活化,减轻心肌组织的炎症反应,减少心肌细胞凋亡;另外有研究发现TXNIP通过介导炎症和氧化应激反应,致使黏附因子表达,导致冠状动脉堵塞[20]。本研究中,合并房颤组患者年龄、左心房和左心室内径明显高于未合并房颤组患者,而总胆固醇、TSH水平低于未合并房颤组患者;此外,合并房颤组患者血清miR-199a-3p水平低于未合并房颤组患者,血清TXNIP水平高于未合并房颤组患者,且多因素Logistic回归分析结果显示,高miR-199a-3p水平是甲亢患者发生房颤的独立保护因素,高TXNIP水平是甲亢患者发生房颤的独立危险因素,提示血清miR-199a-3p、TXNIP水平可能与甲亢患者发生房颤有一定的相关性;此外,年龄、左心房内径增加均是甲亢患者发生房颤的独立危险因素,分析原因,甲亢患者随着年龄的增长,心房肌逐渐纤维化及电生理传导改变,导致心房去极化及传导速度异常,有效不应期缩短等,进而诱发房颤[21];心房重构是房颤发生发展的核心,而左心房内径的增大会引起心肌重构,使心房结构及电生理传导发生改变,进而促使心房活化、有效不应期缩短、传导时间延长,形成折返,最终诱发房颤[22];本研究还发现高总胆固醇水平是甲亢患者发生房颤的独立保护因素,推测与氧化应激有关。

另外,miRNA可以识别靶基因序列,调控靶基因表达,从而控制多种疾病包括癌症等的发生发展,如miR-199a可以调控NADPH氧化酶4/低氧诱导因子-1α/血管内皮生长因子-A通路控制格雷夫斯病患者病情进展,miR-199a调控沉默信息调节因子1蛋白的表达改变与冠状动脉旁路移植术后房颤的发生有关[23-24],TargetScan Human网站预测miR-199a-3p与TXNIP存在靶向结合位点,以上均表明miR-199a-3p可通过调控靶基因表达参与疾病的发生,而本研究相关性结果同样提示miR-199a-3p与TXNIP呈负相关,与网站预测结果相符,提示二者可能相互作用、共同调控甲亢患者房颤的发生过程,关于其具体机制后续还需进一步研究。ROC曲线分析结果显示,血清miR-199a-3p评估甲亢患者发生房颤的AUC为0.848,当甲亢患者血清miR-199a-3p水平<0.60时,提示甲亢患者发生房颤的可能性较大。相关研究显示,miR-199a-3p可以有效激活心肌细胞增殖,对受损心肌细胞的恢复具有重要意义[25];另有研究表明,miR-199-3p可通过靶向甲基化CpG结合蛋白2抑制炎症反应[26],因此推测miR-199a-3p水平的降低可能一方面阻碍了受损心肌细胞的恢复,一方面促进了炎症反应,因而对甲亢患者房颤的发生具有一定调节作用,对甲亢患者发生房颤的风险具有一定评估意义;血清TXNIP水平评估甲亢患者发生房颤的AUC为0.738,灵敏度为82.65%,特异度为57.50%,当患者血清TXNIP水平>54.02 pg/mL时,提示甲亢患者发生房颤的可能性较大。氧化应激和炎症反应在房颤的发生过程中发挥重要的调节作用,TXNIP过度表达已被证实与氧化应激和炎症密切相关,TXNIP通过线粒体和NADPH氧化酶介导活性氧的产生,同时可能与NLRP3炎症体结合,增强炎症反应[27],进而导致房颤的发生。

综上所述,甲亢合并房颤患者血清中miR-199a-3p水平降低,TXNIP水平升高,二者水平呈负相关,二者可对评估甲亢患者发生房颤的风险提供一定的参考价值。