miRNA與急性心肌梗死

摘要：心肌梗死是心血管疾病導致死亡的最主要原因之一。miRNA是一類非編碼小分子RNA。研究證實，發生急性心肌梗死后miRNA表達異常，通過轉錄后水平參與MI及其并發癥的病理生理過程，有望成為急性心肌梗死新的生化標志物和治療靶點。在下文中，我們首先對急性心肌梗死的發病機制進行了簡要闡述，然后對miRNA和急性心肌梗死的相關性進行全面論述。

關鍵詞：miRNA；急性心肌梗死；研究

在心內科的臨床診療中，急性心肌梗死是一種發病迅速的急癥，而且病死率極高，所以是重點研究的課題之一。miRNA是一類非編碼小分子RNA，穩定存在于人體各種體液中。近年研究發現，miRNA通過調控轉錄后水平參與急性心肌梗死及其并發癥的各種病理生理過程。

1急性心肌梗死概述

臨床醫學研究已經表明，急性心肌梗死的發病機制是因為冠脈的血液供應急劇下降，甚至中斷而引起的缺血性的心肌疾病。一旦發病，患者就有可能表現為胸骨后心前區出現劇痛感，焦躁不安，甚至有瀕臨死亡的感覺。如果病情較重，還會發生心力衰竭或者休克。

目前，急性心肌梗死在臨床診斷中使用最多的方法就是根據患者的臨床表現和體征、心電圖顯示規律、血清酶指標異常等作為確診的根據[1]。但是這些方法因為缺乏時效性，所以在近幾年來的臨床診斷中受到一定的限制，更多的是利用血清因子的檢測指標作為確診的依據，所以出現了很多血液檢測指標與急性心肌梗死相關性的研究報道，其中miRNA就是其中重點的研究內容之一。

有研究認為，肌鈣蛋白T和CK-MB是目前使用最廣泛的，且用于反映心肌損傷的標志物，它們的濃度高低和急性心肌梗死的損傷面積具有密切關聯，可作為判斷心肌梗死范圍的初步根據。但是CK-MB對比較輕微的心肌損傷缺乏足夠的敏感性，所以可以利用miRNA的實時定量PCR檢測來對這些比較微小的損傷進行診斷，因為它在心肌損傷后的miRNA表達能夠將最微小的心肌損傷都表達出來，具有極高的敏感性。

2 miRNA在急性心肌梗死患者中的表達規律

通過分析小鼠及人類不同組織中miRNA的種類及含量發現，miRNA-1、miRNA-133主要表達于骨骼肌和心肌組織，其中骨骼肌中的含量明顯高于心肌組織3～4倍；miRNA-499主要表達于心肌組織，骨骼肌中僅極少量表達，其位于MYH7基因上，調控肌球蛋白重鏈的表達；miRAN-208高度且僅表達于心肌組織，共同調控肌球蛋白重鏈基因的表達。通過比較心肌梗死小鼠模型與心肌梗死合并骨骼肌損傷小鼠模型發現，miRNA-1、miRNA-133、miRNA-499在心肌梗死合并骨骼肌損傷組中的含量較僅有心肌梗死組明顯升高[13]，而miRNA-208在上述兩組中無明顯差異，提示miRNA-208對于心肌梗死診斷的特異性更強。

這是因為，miRNA在循環血中的含量與心肌受損的情況具有密切聯系，當急性心肌梗死發作時，患者的心肌就會在很短的時間內受到明顯的損傷[3]。心肌細胞因為遭到破壞，會大量釋放入血物質，而miRNA就是已壞死心肌釋放入血物質的重要指標，所以miRNA-499、miRNA-208和miRNA-214都可以作為診斷心肌梗死的重要指標。與此同時，miRNA-21則對預防心肌的損傷具有重要作用，因為它可以對程序性的細胞死亡因子進行有效調整。另外，微球蛋白中的α1-MG和β2-MG都是表述人體血管狀態的重要指標。當急性心肌梗死發作時，不僅心肌會有比較突出的異常反應，血管也會因為受到損傷而呈現出異常狀態，所以具有較高的臨床診斷價值。

Corsten等人[4]收集了32例發病12h內的STEMI及36例有典型胸痛但冠脈造影正常的血標本，通過RT-PCR技術測定miRNA濃度發現，急性心肌梗死組miR-1較冠脈正常胸痛組升高3倍，P<0.12，miR-133a升高4倍，P<0.05，miR-499升高100倍，P<0.0005，而208b升高最明顯，可達1600，P<0.005。Olof等[14]通過觀察424例臨床上高度懷疑ACS患者發現，最后確診急性心肌梗死的患者中，心臟高度、特異性表達的miRNAs血漿濃度均普遍升高，其中以miRNA-208最為明顯，發病12h內可升高3000倍，P<0.001，且與LVEF、30d內死亡率及心衰發生率相關[14]，而miRNA-208a在STE急性心肌梗死組中較正常對照組也明顯升高至少215倍，P<0.05[15]。

D'Alessandra等[2]也做了相關的動物研究，他們通過結扎C57BL/6雌鼠的冠狀動脈構建心肌梗死模型，并于結扎冠脈導致心肌梗死后的15 min至第5d內采集不同時間窗血標本，測定血漿中miRNA及肌鈣蛋白的濃度，發現心肌梗死后miRNA-1、miRNA-133、miRNA-499、miR-208不同程度升高，其中以miR-208升高最為明顯，且于心梗發生后30min即開始明顯升高。同時Wang[13]也做了類似研究，于小鼠冠脈結扎后1，3，6，12和24 h采集血標本，發現miR-1、miR-133a、miR-499在冠脈結扎后1～3 h開始升高，3～12 h基本達到高峰，12～24 h開始逐漸下降。而miR-208a于冠脈結扎后1 h即開始升高，3 h達高峰，6～12 h開始下降，24 h后基本無法檢測。同時通過觀察臨床上66例急性心肌梗死患者發現，miR-208b用于急性心肌梗死早期診斷的敏感性達90.9%，4h內診斷急性心肌梗死特異性幾乎達100%。

然而，也有少數小樣本研究得出相反的結論，miRNA-208b即使在急性心肌梗死組中表達水平也是極低的[2，17]，D'Alessandra等[2]發現9個STEMI患者中有3個患者，其miR-208a的表達水平很低，甚至Callis等[16]發現，miRNA-208a在急性心肌梗死小鼠中表達明顯升高，但在急性心肌梗死患者中無法檢出，這可能是人類和鼠類心肌中miRNA-208a表達模式不同所致。此外，Li等[7]還發現，穩定型心絞痛組miRNA-208較急性心肌梗死組升高。

同時，雖然心臟高度和/或特異性表達的這些miRNA不同程度的與CK-MB、cTnI、cTnT、梗死面積大小及微血管阻塞程度呈正相關，miR-133a在心功能不全的患者中NT-proBNP濃度相關，P<0.001，miR-208b和miR-499在病毒性心肌炎的患者中也可以不同程度升高，P<0.01[4]。

3 miRNA與急性心肌梗死后并發癥的關系

3.1 miRNA與心律失常的關系 心肌細胞跨膜離子通道電流紊亂是心律失常發生的基礎，心肌梗死可引起細胞膜離子功能異常，心律失常發生率幾乎達100%，是心肌梗死主要的并發癥。

3.1.1 miRNA-1促進心律失常 研究發現，心肌缺血的患者及大鼠miRNA-1較正常心肌高2倍以上，利用反義寡核苷酸下調miRNA-1，可減少心律失常的發生；反之，外源性增加miRNA-1，可促進心律失常[5]。當miRNA-1表達上調時，可靶向負性調節編碼connexin43蛋白的相關基因GJA1和編碼Kir2.1通道的相關基因KCNJ2，使connexin43蛋白和Kir2.1蛋白表達下降，從而減慢心臟傳導、改變細胞膜電位，促進心律失常發生。此外，miRNA-1上調還可增加鈣電流，促進肌漿網鈣離子釋放，細胞內鈣穩態環境破壞，引起細胞膜電位震蕩，促進心律失常發生[6]。

3.1.2 miRNA-21、miRNA-133a抑制心肌IRI miRNA-21心肌發生IRI時，miRNA-21表達上調，體外培養的心肌纖維細胞抑制miRNA-21表達可促進PTEN的表達，反之亦然[7]。進一步研究發現，miRNA-21可直接與PTEN的3`UTR結合，抑制該磷酸酶的活性[8]，導致MMP-2（在心肌IRI時可促進心肌細胞功能的失調）表達上調，進而導致心肌IRI的發生。而miRNA-21在心肌梗死區下調，在梗死邊緣區上調，故認為心肌IRI時，miRNA-21表達上調是再灌注的結果而不是缺血所導致。

3.1.3 miRNA-1、miRNA-29、miRNA-320促進心肌IRI miRNA-1 STEMI組在心肌發生缺血預處理和缺血后處理時miRNA-1表達上調[9]；心肌IRI的小鼠模型，miRNA-1表達也上調。在IRI小鼠模型中，利用反義寡核苷酸抑制miRNA-1的表達可減少心肌細胞的凋亡數；而過度表達miRNA-1可不同程度地降低心肌細胞在H2O2中的存活能力，進一步研究發現，miRNA-1通過靶向負性調節抗凋亡因子Bcl-2而發揮作用[10～14]。

miRNA-29心肌發生IRI的小鼠模型，當抑制miRNA-29a和miRNA-29c表達時，心肌梗死面積和細胞凋亡數可下降，同時促凋亡基因Bax表達減少，而抗凋亡基因Mcl-1表達增加。其機制是miRNA-29a和miRNA-29c通過抑制抗凋亡基因及促進促凋亡基因的表達，最終促進心肌細胞凋亡[15]。

4結論

通過miRNA與急性心肌梗死的相關性研究分析，其結果顯示，急性心肌梗死和健康人員比較會呈現出異常的狀態，而且對其相關性的研究進一步顯示出上述指標與疾病的密切相關性。為此，我們可以借助miRNA摹擬和拮抗技術，深入研究miRNA在急性心肌梗死及其并發癥中的作用機制，將為miRNA作為急性心肌梗死新的治療靶點提供依據，指導臨床早期干預，控制病情惡化。

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編輯/王海靜