血清miR-21-3p表達對膿毒癥心肌損傷的早期診斷價值

魏 丹， 金 晶， 柳 梅， 趙 娟

(1.華潤武鋼總醫院心血管內科，湖北省武漢市430080；2.武漢市第一醫院重癥監護室，湖北省武漢市430022)

膿毒癥是臨床常見的急危重癥，膿毒癥心肌損傷是其嚴重并發癥之一，早期識別膿毒癥心肌損傷至關重要[1-2]。目前對膿毒癥心肌損傷的診斷主要依賴心肌酶譜和彩色多普勒超聲心動圖，缺乏特異性更高的早期診斷指標。探尋新的心肌標志物有利于膿毒癥心肌損傷的早期診斷和防治。miRNA是一種內源性短鏈非編碼RNA，其通過抑制靶mRNA的翻譯或促進降解來調控靶基因表達，在膿毒癥心肌損傷中起一定的作用[3]。本文就miR-21-3p對膿毒癥心肌損傷的早期診斷價值做一探討，現報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選擇華潤武鋼總醫院2017年1月—2019年6月收治的膿毒癥患者96例，根據有無心肌損傷分為膿毒癥組(n=59)和膿毒癥心肌損傷組(簡稱心肌損傷組，n=37)。兩組一般資料的比較差異無顯著性(P>0.05；表1)。本研究經該院醫學倫理委員會批準，并獲得患者及家屬的知情同意。

表1 兩組患者一般資料的比較

膿毒癥診斷標準參考《第三版膿毒癥與感染性休克定義國際共識》[4]：膿毒癥相關序貫器官功能衰竭評分(SOFA)急性改變≥2分。膿毒癥心肌損傷診斷標準參考文獻[5]：①左心室收縮功能障礙；②左心室射血分數降低；③收縮峰壓/收縮末期容積下降。排除標準：①年齡<18歲或者>80歲；②既往有基礎心臟病史(冠心病、高血壓性心臟病、心肌病、瓣膜性心臟病、先天性心臟病、肺心病、心律失常)；③合并引起急性心肌損傷的其他疾病：急性冠狀動脈綜合征、嚴重心力衰竭、心臟驟停等；④妊娠、腫瘤、精神疾患。

1.2 miR-21-3p和血清標志物的檢測

miR-21-3p的檢測采用實時熒光定量聚合酶鏈反應，應用全自動血生化儀測定肌鈣蛋白I(serum cardiac troponin I,cTnI)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)、肌紅蛋白(myoglobin,Myo)、N末端B型腦鈉肽前體(N-terminal pro-B type natriuretic peptid,NT-proBNP)。以上檢測時間點為入院即刻(0 h)、入院3 h、6 h以及12 h。

1.3 心臟超聲

入院12 h，通過便攜式超聲儀(美國GE公司)測量左心室收縮期末內徑(left ventricular end systolic diameter,LVESD)和左心室舒張期末內徑(left ventricular end diastolic LVEDD)，Simpson方法測量左心室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)。應用血流多普勒超聲測量二尖瓣舒張早期充盈峰速度(early diastolic blood flow velocity of mitral valve orifice,E)和舒張晚期充盈峰速度(late diastolic blood flow velocity of mitral valve orifice,A)，并應用組織多普勒超聲測定二尖瓣環舒張早期運動速度(early diastolic average velocity of mitral valve ring,e′)，并計算E/A及E/e′以評估心臟舒張功能。

1.4 統計學方法

2 結 果

2.1 兩組血清標志物和miR-21-3p水平的比較

入院即刻，心肌損傷組miR-21-3p明顯高于膿毒癥組(P<0.05)，入院3 h，心肌損傷組cTnI、Myo、miR-21-3p明顯高于膿毒癥組(P<0.05)；心肌損傷組miR-21-3p與cTnI呈明顯正相關(r=0.332，P=0.001)。入院6 h和12 h，心肌損傷組cTnI、CK-MB、Myo、NT-proBNP和miR-21-3p均明顯高于膿毒癥組(P<0.05)；miR-21-3p水平隨時間延長逐漸升高(表2)。

表2 兩組患者血清標志物和miR-21-3p水平的比較

2.2 兩組超聲指標的比較

入院12 h，心肌損傷組LVESD、LVEDD、E/e′明顯高于膿毒癥組(P<0.05)，LVEF、E/A明顯低于膿毒癥組(P<0.05；表3)。LVEF與miR-21-3p水平呈明顯負相關(r=-0.401，P=0.000)。

表3 兩組患者入院12 h心臟超聲指標的比較

2.3 膿毒癥心肌損傷危險因素的多因素Logisitic回歸分析

以是否發生膿毒癥心肌損傷為因變量，以有統計學意義的因素為自變量，采用多因素Logistic回歸模型對膿毒癥心肌損傷的危險因素進行分析顯示，miR-21-3p是膿毒癥心肌損傷發生的獨立危險因素(β=-0.069,SE=0.016,Walds=23.076,95%CI=0.103～0.046,P=0.000)。

2.4 ROC曲線分析

入院3 h ROC曲線分析顯示，與其他指標比較，miR-21-3p具有最大的曲線下面積0.904，當閾值為4.05時，血漿miR-21-3p診斷膿毒癥心肌損傷靈敏度為86.1%，特異度為84.7%(圖1和表4)。

圖1 血漿miR-21-3p、cTnI、CK-MB、Myo、NT-proBNP診斷膿毒癥心肌損傷的ROC曲線

指標AUC閾值靈敏度/%特異度/%陽性預測/%陰性預測/%cTnI0.6980.02364.957.644.466.7CK-MB0.5564.6556.854.243.866.7Myo0.653117.556.857.646.766.7NT-proBNP0.52567.551.454.241.364.0miR-21-3p0.9044.0586.184.778.090.9

3 討 論

miRNA即微小RNA，長度約21～25個核苷酸小分子，主要存在于基因組中的非編碼區域，主要作用為轉錄后對細胞的增殖、分化、凋亡等過程進行調節[6]。有研究表明，miRNA廣泛參與了膿毒癥的發生和發展過程[7-8]。心肌損傷時往往也伴有miRNA水平的變化，大約有30種循環miRNA的水平升降與心功能衰竭有關[3]。Liu等[9]研究了10種心肌缺血再灌注損傷相關miRNA，其中有8種上調型miRNAs和兩種下調型miRNAs。楊永麗等[10]研究miR-499對膿毒癥心肌損傷的診斷價值發現，血漿miR-499診斷膿毒癥心肌損傷的ROC曲線下面積為0.838，當截斷值為5.53時，靈敏度為86.7%，特異度為90.8%。

目前，有關miR-21-3p的研究尚較少，部分研究表明miR-21-3p在脂多糖(LSP)引起的膿毒癥心功能不全中明顯升高，過表達miR-21-3p會加重心功能不全，而miR-21-3p抑制劑能改善膿毒癥心功能不全、增強心肌收縮力、減輕心肌的自噬、改善線粒體的超微結構。miR-21-3p與膿毒癥心功能不全的關系可能包括以下幾點：①S100A8和S100A9是兩個鈣連接蛋白，在膿毒癥心肌細胞和心臟組織中明顯升高，這兩種蛋白的升高會降低心肌細胞的鈣流動，導致心肌細胞鈣穩態失調，興奮收縮偶聯異常[11]。miR-21-3p抑制劑能明顯降低S100A8和S100A9的表達。②miR-21-3p抑制劑能改善膿毒癥心肌細胞自噬。③miR-21-3p通過對靶基因SORBS2的調控在LPS誘導的心衰中發揮重要作用[12]。有研究發現，miRNA-21-3p在用LPS誘導的心肌組織中顯著表達。拮抗miRNA-21-3p能明顯改善心臟收縮分數和左心室射血分數,減輕線粒體超微結構損傷,提高存活率。膿毒癥心肌損傷患者的血漿miRNA-21-3p明顯升高,可作為膿毒癥患者心臟功能不全的特異性預測因素，ROC曲線下面積達0.939[13]。

心臟舒張功能障礙是膿毒癥患者常見的血流動力學障礙。在本研究中，心肌損傷組入院12 h彩色多普勒心臟超聲即提示E/e′和E/A異常，舒張功能下降，同時有收縮功能下降，LVEF值下降。入院即刻，心肌損傷組血漿miRNA-21-3p即明顯高于膿毒癥組，即刻cTnI、CK-MB、Myo、NT-proBNP尚差異無顯著性，可見miRNA-21-3p可作為早期評估膿毒癥心肌損傷的有效指標。3 h血漿miRNA-21-3p水平即可出現明顯升高，并和cTnI呈明顯正相關，此時CK-MB、NT-proBNP等指標尚差異無顯著性，入院6 h和12 h時，心肌損傷組血漿miRNA-21-3p水平較膿毒癥組差異更明顯。血漿miR-21-3p早期診斷膿毒癥心肌損傷截斷值為4.05時，靈敏度可達86.1%，特異度為84.7%。

本研究結果顯示，在膿毒癥心肌損傷患者中，血漿miR-21-3p水平上升快，特異性強，靈敏度高，是評估和診斷膿毒癥心肌損傷的理想指標。