急性心肌梗死血清miRNA-21 变化及其与细胞凋亡因子的相关性

许振业 孙杰 程国杰

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）主要是冠状动脉堵塞及供血不足所致的心肌坏死，严重者易发生心律失常、心力衰竭及心源性休克等心血管事件，增加死亡风险［1-2］。探寻可靠、准确的临床指标对AMI 早期诊断、治疗及预后评估尤为重要。临床研究发现，微小RNA（MicroRNA，miRNA）在心肌病、心力衰竭及心肌梗死等心脏疾病的发生发展中起着重要作用［3］。国内报道认为，miRNA-21在AMI 患者血清中呈高表达，可能成为AMI 早期诊断的潜在标志物［4］。AMI 发生过程中缺氧缺血不仅会引起氧化应激损伤，还会激活细胞凋亡［5］。半胱氨酸天冬酶-3（cysteine proteinase-3，Caspase-3）、可溶性肿瘤坏死因子相关性凋亡诱导配体（soluble tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，sTRAIL）、可溶性凋亡相关因子（soluble apoptosis-related factor，sFas）是细胞凋亡过程中的重要因子，Caspase-3 属于细胞凋亡执行因子［6］；sTRAIL 具有凋亡诱导功能，可提高Caspase 的促凋亡活性［7］；sFas 能影响Caspase 介导的级联放大反应，促进细胞凋亡［8］。本研究通过检测AMI 患者血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平，分析四者相关性及对AMI 的诊断价值，旨在为临床诊断AMI 提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取北京市大兴区人民医院2020 年4 月至2022 年4 月112 例AMI 患者作为研究组。纳入标准：①满足《急性心肌梗死诊断和治疗指南》［9］中AMI 标准；②首次确诊；③年龄不低于18 岁；④患者家属签署知情同意书；⑤发病至入院时间≤12 h；⑥既往无心脏手术史。排除标准：①肝、脑、肾等脏器损伤者；②妊娠或哺乳期；③其他心脏疾病，如心肌炎、心脏瓣膜病及心肌病等；④认知功能及凝血功能障碍者；⑤近期接受其他相关治疗者；⑥感染性疾病、恶性肿瘤、自身免疫缺陷者。选取同期健康体检者70 名作为对照组。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 血清miRNA-21及细胞凋亡因子水平检测

对照组于体检当日、研究组于入院当日采集空腹静脉血5 mL，以3 500 r/min 离心10 min（离心半径10 cm）后取血清样本待测。采用Trizol 试剂盒对血清进行总RNA 提取，验证完整性后进行反转录，采用实时荧光定量聚合链式反应检测血清miRNA-21。内参选择U6，miRNA-21上游引物序列：5′-TTTCTTGCCGTTCTGTAAGTG-3′，下游引物序列：5′-TGGATATGGATGGTCAGATGAA-3′，反应条件：95℃预变性3 min，95℃变形35 s，60℃退火1 min，72℃延伸30 s，连续循环40 次，采用2-ΔΔCt计算miRNA-21表达水平。采用Caspase-3 酶联免疫吸附法试剂盒（上海酶联生物科技公司）检测血清Caspase-3 水平，采用sTRAIL 酶联免疫吸附法试剂盒（上海晶抗生物工程有限公司）检测血清sTRAIL 水平，采用sFas 酶联免疫吸附法试剂盒（上海康朗生物科技有限公司）检测血清sFas 水平。

1.2.2 冠脉病变程度评估

研究组患者行双侧冠状动脉造影检测，病变血管定义为：造影结果显示，左冠状动脉回旋支（LCX）、前降支（LAD）、左主干（LM）、右冠状动脉（RCA），任一节段阻塞程度≥50%。根据冠脉病变程度分为单支组（n=30）、双支组（n=48）及三支组（n=34）。病变血管及冠脉病变程度均参考《急性心肌梗死诊断和治疗指南》［9］诊断。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行统计学分析，计量资料采用（）表示，三组间比较行单因素方差分析，两组间比较行t检验；采用Pearson 系数分析miRNA-21与Caspase-3、sTRAIL 及sFas 的相关性；采用ROC 曲线分析血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 对AMI 的诊断价值；采用Spearman 系数分析相关性。P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

两组年龄、性别、体重指数、吸烟史、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、总胆固醇、糖尿病史、高血压史比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组一般资料比较［（），n（%）］Table 1 Comparison of general data between the two groups［（），n（%）］

表1 两组一般资料比较［（），n（%）］Table 1 Comparison of general data between the two groups［（），n（%）］

2.2 两组血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平比较

研究组血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平均高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平比较（）Table 2 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors between the two groups（）

表2 两组血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平比较（）Table 2 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors between the two groups（）

2.3 血清miRNA-21水平与细胞凋亡因子的相关性

Pearson 相关性分析显示，血清miRNA-21均与Caspase-3（r=0.639）、sTRAIL（r=0.751）、sFas（r=0.728）呈正相关（P＜0.05）。

2.4 血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平对AMI的诊断价值

由ROC 曲线可知，血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 联合诊断AMI 的AUC 为0.940，高于四者单独诊断（P＜0.05）。见表3、图1。

图1 ROC 曲线Figure 1 ROC curves

表3 血清miRNA-21及细胞凋亡因子水平对AMI的诊断价值Table 3 Diagnostic value of serum miRNA-21 and apoptosis factors for AMI

2.5 AMI 不同冠脉病变程度患者血清miRNA-21及细胞凋亡因子水平比较

三组血 清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平相比：三支组＞双支组＞单支，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 AMI 不同冠脉病变程度患者血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平比较（）Table 4 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors in AMI patients with different severity of coronary lesions（）

表4 AMI 不同冠脉病变程度患者血清miRNA-21 及细胞凋亡因子水平比较（）Table 4 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors in AMI patients with different severity of coronary lesions（）

注：与单支组比较，aP＜0.05；与双支组比较，bP＜0.05。

2.6 血清miRNA-21 及与细胞凋亡因子与冠脉病变程度的相关性

Spearman 相关性 分析显 示，miRNA-21（r=0.645）、Caspase-3（r=0.691）、sTRAIL（r=0.768）及sFas 均与冠脉病变程度呈正相关（P＜0.05）。

3 讨论

随着饮食结构变化及生活方式转变，我国AMI 患病人数不断增加，且出现年轻化趋势［10］。AMI 具有起病急骤、进展迅速、预后不良率较高等特点，以心律失常、胸痛及循环功能损伤等表现为主，属于严重的冠心病［11］。及早诊断AMI 有利于提高治疗效果、促进患者转归。心电图是诊断AMI 的常用手段，具有良好的诊断效果，但其存在一定的漏诊及误诊，可能是电极传导阻滞、心肌受损范围、部位及严重程度等因素所致［12］。冠脉造影是诊断AMI 的有效方法，但其属于有创检查，且检测费用高，在常规筛查、病情监测等方面存在局限［13］。因此，探寻无创、准确、适用于普检及监测的血清学指标对AMI 诊断及预后改善具有重要的价值。

miRNA是广泛存在于真核细胞内的非编码RNA，可以调控细胞生长、分化、增殖和代谢过程，并能通过配对靶基因mRNA，诱导沉默复合体，从而调控mRNA 翻译过程［14］。研究发现，miRNA-21与心肌纤维化和心肌肥厚的发生存在联系，有望成为心脏疾病的潜在标记物［15］。国内报道也显示，miRNA-21在心脏负荷明显增加时会出现表达上调，miRNA-21过表达对纤维化基因程序有激活作用，可加快心肌细胞纤维化过程［16］。临床研究发现，miRNA-21在冠心病患者外周血中呈高表达，且表达水平与冠状动脉病变程度呈正相关［17］。AMI 发生后，机体缺氧缺血不仅会促进氧自由基释放，引起氧化应激反应，还会激活细胞凋亡过程［18］。在细胞凋亡过程中，Caspase-3、sTRAIL 及sFas 发挥着重要作用，Caspase-3 是细胞凋亡程序的执行分子，sTRAIL 及sFas 均属于肿瘤坏死因子超家族的成员。

本研究结果提示miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 与AMI 发生有关。分析原因为：miRNA-21能影响冠状动脉粥样硬化过程，对炎性因子释放及炎症反应具有调控作用，可影响斑块稳定性，加重病情进展；Caspase-3 能通过促进DNA 双联断裂过程，影响心肌细胞凋亡，促进AMI 发生［19］；sTRAIL 可通过结合膜受体增强Caspase 活性，从而诱导心肌细胞凋亡，加重AMI 病情进展；Fas 抗原表达水平增加导致的冠状动脉血管平滑肌细胞凋亡是引起不稳定斑块破裂的主要因素［20］，而血清sFas 水平能反映Fas 抗原表达水平，其可逃避Fas/FasL 激活的细胞凋亡，引起细胞增殖及凋亡平衡被破坏，从而导致动脉粥样硬化，引起AMI。进一步的相关性分析提示miRNA-21与细胞凋亡因子水平关系密切，推测miRNA-21对AMI 的作用机制可能与细胞凋亡过程有关。ROC 曲线分析发现提示临床应密切监测血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平变化，及早诊断AMI。本研究结果说明血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平与AMI 患者冠脉病变程度相关。进一步的相关性分析发现，miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 均与冠脉病变程度呈正相关，也证明miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas能用于评估冠脉病变程度。

综上所述，miRNA-21与细胞凋亡因子在AMI患者血清中呈高表达，且均与冠脉病变程度相关，有望成为诊断AMI 的参考指标。