血清miR-145、miR-150表達(dá)水平與急性心肌梗死患者術(shù)后心力衰竭的關(guān)系*

楊 洋，徐 彧，袁錦霞，葛 婷，趙艷芳

東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院秦淮醫(yī)療區(qū)心血管內(nèi)科,江蘇南京 210000

心力衰竭(HF)是急性心肌梗死(AMI)的常見并發(fā)癥，雖然AMI患者經(jīng)過積極的經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)后血運(yùn)重建，預(yù)后明顯改善，但是術(shù)后仍有較高的HF發(fā)生率，部分患者可在PCI術(shù)后數(shù)周或數(shù)年內(nèi)發(fā)展為HF，增加住院率和病死率[1]，因此早期識別HF，積極進(jìn)行干預(yù)、治療，對改善預(yù)后有積極意義。微小核糖核酸(miRNA)是具有基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成調(diào)控功能的內(nèi)源性非編碼RNA，主要通過與miRNA的3′-非翻譯區(qū)(3′-UTR)結(jié)合，參與細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，部分miRNA可調(diào)控心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等多種細(xì)胞的生長分化和凋亡，在AMI、HF、動脈粥樣硬化、心室肥大、心肌纖維化等病理生理過程中發(fā)揮重要作用[2-3]。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，miR-145可促進(jìn)心臟成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞分化，修復(fù)梗死后的心肌細(xì)胞，miR-145表達(dá)缺失可能導(dǎo)致代償性心肌肥大[4]，誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移和凋亡[5]，與心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)[6]。miR-150是一種與炎性反應(yīng)有關(guān)的miRNA，可通過抑制早期生長反應(yīng)因子2及ATP偶聯(lián)的離子型通道受體表達(dá)減少心肌細(xì)胞凋亡[7]，并通過抑制AMI后單核細(xì)胞聚集改善心功能[8]，與AMI發(fā)生密切相關(guān)[9]。但是miR-145、miR-150表達(dá)水平與AMI患者PCI術(shù)后HF關(guān)系的報(bào)道并不多見，鑒于此，本研究擬探討二者與AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的關(guān)系，旨在為預(yù)防和診治HF提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年12月至2020年1月本院心內(nèi)科收治的137例AMI患者，經(jīng)心電圖、心肌酶、冠狀動脈造影檢查證實(shí)為AMI、擬行PCI，均符合中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會擬定的《急性心肌梗死診斷和治療指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]及手術(shù)指征。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并惡性腫瘤、免疫性疾病、感染性疾病等；(2)風(fēng)濕性心臟病、肺源性心臟病、心肌病等；(3)既往存在HF病史；(4)死亡患者或隨訪失聯(lián)患者。所有患者均給予PCI，術(shù)后雙聯(lián)抗血小板治療(阿司匹林100 mg+氯吡格雷75 mg)維持至術(shù)后1年，進(jìn)行1年的隨訪。137例AMI患者中55例發(fā)生HF(HF組)，82例未發(fā)生HF(NHF組)，另選擇同期68例健康志愿者為對照組。HF診斷參照《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》[11]中診斷標(biāo)準(zhǔn)，且為臨床HF階段。3組受試者年齡、性別比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。HF組和NHF組吸煙史、飲酒史、心率與對照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。HF組和NHF組基礎(chǔ)疾病、梗死部位、吸煙史、飲酒史、心率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，HF組NYHA心功能分級Ⅲ～Ⅳ級占比高于NHF組，發(fā)病至血管再通時(shí)間長于NHF組(P<0.05)，見表1。所有受試者均知情同意且簽署同意書。本研究已經(jīng)獲得本院倫理委員會批準(zhǔn)。

表1 3組一般資料比較

1.2方法

1.2.1血清miR-145、miR-150表達(dá)水平及心肌損傷標(biāo)志物檢測 采用實(shí)時(shí)熒光定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測血清miR-145、miR-150表達(dá)水平。所有受試者采集肘靜脈血3 mL(患者為術(shù)前采集)注入促凝試管，經(jīng)離心(4 ℃，3 000 r/min，15 min，離心半徑10 cm)后取血清于-80 ℃冰箱內(nèi)保存待檢。血清miR-145、miR-150表達(dá)水平檢測：Trizol法提取總RNA，取吸光度值A(chǔ)260/A280RNA樣品，M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶(Epicentre 公司)轉(zhuǎn)錄為cDNA。CFX96實(shí)時(shí)熒光PCR儀(美國Bio-Rad公司)，引物序列：miR-145上游5′-CAGCATACATGATTCCTTGTA-3′，下游5′-CTTTGGTGTTTGAGATGTTTGG-3′；miR-150上游5′-TGCGGGTGCTCCGCTTCGGC-3′，下游5′-CAGTGCAGGGTCCGAGGTCT-3′。β-actin上游5′-TGTCCACCTTCCAGCAGATGT-3′，下游5′-GCTCAGTAACAGTCCGCCTAGA-3′。上述引物合成及序列測定由上海基康公司完成。反應(yīng)條件：95 ℃變性10 s，65 ℃退火20 s，75 ℃延伸15 s，共40個(gè)循環(huán)。以β-actin為內(nèi)參，2-ΔΔCt計(jì)算miR-145、miR-150相對表達(dá)水平。采用美國貝克曼庫爾特AU5800型全自動生化儀及相關(guān)配套試劑測定肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌鈣蛋白I(cTnI)、肌紅蛋白(Mb)水平，試劑盒購自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司。

1.2.2超聲心動圖 美國GE Vivid E9心臟超聲診斷儀，三維矩陣探頭頻率1.5～3.5 MHz，采用全容積圖像模式于心尖四腔采集3個(gè)心動周期圖像，測量左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室峰射血率時(shí)間(LVTPER)、左室峰射血率(LVPER)。

2 結(jié) 果

2.13組血清miR-145、miR-150表達(dá)水平比較 HF組血清miR-145、miR-150表達(dá)水平低于NHF組和對照組(P<0.05)，NHF組血清miR-145、miR-150表達(dá)水平低于對照組(P<0.05)，見表2。

表2 3組血清miR-145、miR-150表達(dá)水平比較

2.23組超聲心動圖指標(biāo)、心肌損傷標(biāo)志物比較 HF組血清CK-MB、cTnI、Mb水平高于NHF組和對照組，LVTPER長于NHF組和對照組(P<0.05)，NHF組血清CK-MB、cTnI、Mb水平高于對照組，LVTPER長于對照組(P<0.05)。HF組LVEF、LVPER低于NHF組和對照組(P<0.05)，NHF組LVEF、LVPER低于對照組(P<0.05)，見表3。

表3 3組超聲心動圖指標(biāo)、心肌損傷標(biāo)志物水平差異

2.3HF組患者血清miR-145、miR-150表達(dá)水平與超聲心動圖指標(biāo)、心肌損傷標(biāo)志物的相關(guān)性分析 HF組患者血清miR-145、miR-150表達(dá)水平與LVEF、LVPER呈正相關(guān)(P<0.05)，與CK-MB、cTnI、Mb、LVTPER呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，見表4。

表4 HF組患者血清miR-145、miR-150表達(dá)水平與超聲心動圖指標(biāo)、心肌損傷標(biāo)志物相關(guān)系數(shù)

2.4HF組患者血清miR-145與miR-150表達(dá)水平之間的相關(guān)性 HF組患者血清miR-145與miR-150表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.411，P<0.05)，見圖1。

圖1 miR-145與miR-150關(guān)系的散點(diǎn)圖

2.5AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的危險(xiǎn)因素分析 建立非條件Logistic回歸模型，以AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF為因變量，賦值1=發(fā)生(樣本：HF組)，0=未發(fā)生(樣本：NHF組)。以前述單因素分析(表1、表2、表3)中P<0.10的指標(biāo)/因素為自變量。回歸前，經(jīng)臨床人員和統(tǒng)計(jì)人員討論，將幾個(gè)有共線性或交互影響作用的指標(biāo)合并或剔除。此外，為提高統(tǒng)計(jì)效率并使回歸結(jié)果清晰，連續(xù)的數(shù)值變量參考兩組總均值及中值進(jìn)行分段(分層)，各變量賦值見表5。回歸過程采用逐步后退法，以進(jìn)行自變量的選擇和剔除，設(shè)定α剔除=0.10，α入選=0.05。回歸結(jié)果顯示：發(fā)病至血管再通時(shí)間延長，LVEF降低，miR-145、miR-150低表達(dá)，CK-MB、cTnI水平升高是AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的危險(xiǎn)因素(P<0.05，OR>1)。

表5 AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的Logistic回歸分析

2.6ROC曲線分析miR-145、miR-150、CK-MB、cTnI對PCI術(shù)后發(fā)生HF的預(yù)測價(jià)值 以HF組為陽性樣本，以NHF組為陰性樣本，建立ROC診斷分析模型，結(jié)果顯示，CK-MB、cTnI、miR-145、miR-150對PCI術(shù)后發(fā)生HF具有一定的診斷價(jià)值，曲線下面積(AUC)分別為0.710、0.724、0.787、0.740，4項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測的AUC為0.872，預(yù)測評估價(jià)值更高。見表6、圖2。

表6 miR-145、miR-150、CK-MB、cTnI對PCI術(shù)后發(fā)生HF的預(yù)測價(jià)值

圖2 ROC曲線分析

3 討 論

心肌缺血反復(fù)發(fā)作、梗死面積大、心室重構(gòu)、機(jī)械損傷等多種因素會影響AMI患者左心室收縮功能，易發(fā)生HF，使患者死亡風(fēng)險(xiǎn)增加3～4倍[12]。現(xiàn)有研究顯示，作用于心肌細(xì)胞的特定miRNA可調(diào)控相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)表達(dá)，參與HF的病理生理過程[13]。

miR-145定位于人類染色體5q32-33，在體內(nèi)以miR-145-3p、miR-145-5p兩種形式存在，在心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞中表達(dá)豐富，可維持平滑肌穩(wěn)態(tài)[14]。miR-145可通過抑制Ca2+的磷酸化/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ介導(dǎo)的凋亡信號，調(diào)節(jié)凋亡信號調(diào)節(jié)激酶1及核因子-κB p65抗炎途徑，減輕心肌缺血/再灌注誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)和氧化反應(yīng)，穩(wěn)定心肌電生理，減少心肌細(xì)胞凋亡[15]。miR-145-5p還可通過抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子Smad4表達(dá)，減輕缺氧引起的炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)，抑制心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[16]。外周血miR-145-5p被認(rèn)為是診斷AMI的新型標(biāo)志物[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，PCI術(shù)后發(fā)生HF的AMI患者血清miR-145表達(dá)水平明顯降低，miR-145低表達(dá)與HF患者低LVEF、LVPER和高CK-MB、cTnI、Mb、LVTPER有關(guān)，LVEF、LVPER直接反映左心室射血功能，LVTPER代表LVPER達(dá)峰值的時(shí)間，其值越大說明左心室射血能力越差、心功能越差，提示miR-145參與AMI后HF的發(fā)生以及HF介導(dǎo)的左心室收縮功能下降和心肌損傷。并且Logistic回歸分析顯示LVEF降低是AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的危險(xiǎn)因素。此外，miR-145低表達(dá)是導(dǎo)致AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的因素之一，分析機(jī)制：miR-145可通過激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶信號通路，下調(diào)凋亡基因Bcl-2和Bax表達(dá)，抑制心肌細(xì)胞凋亡[18]。若miR-145表達(dá)缺失，其對心肌的保護(hù)作用減弱，可導(dǎo)致心肌損傷。

miR-150定位于人類19號染色體，主要表達(dá)于心肌細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞，miR-150可通過靶向葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白-94(GRP94)抑制缺氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡[19]。現(xiàn)有研究顯示，心房顫動患者中miR-150表達(dá)下調(diào)，miR-150低表達(dá)與心房顫動患者左心室射血功能低下有關(guān)[20]。miR-150在橫向主動脈縮窄小鼠模型中表達(dá)下調(diào)，上調(diào)miR-150表達(dá)水平可通過靶向轉(zhuǎn)錄因子c-Myb抑制心臟成纖維細(xì)胞活化和心肌纖維化[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，miR-150在PCI術(shù)后發(fā)生HF的AMI患者中同樣表達(dá)下調(diào)，并且miR-150表達(dá)缺失與HF患者左心室功能下降、心肌損傷以及HF的發(fā)生密切相關(guān)，說明miR-150同樣參與了AMI患者PCI術(shù)后HF的發(fā)病機(jī)制。推測可能的機(jī)制：首先，miR-150通過靶向c-Myb降低Ⅰ型膠原α1鏈蛋白基因及α-平滑肌肌動蛋白表達(dá)，抑制心肌纖維化[22]，miR-150表達(dá)缺失可能通過促進(jìn)心肌纖維化誘導(dǎo)HF的發(fā)生。其次，miR-150可通過細(xì)胞蛋白酪氨酸激酶1-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄激活子1/c-Fos信號進(jìn)行傳導(dǎo)，減弱樹突狀細(xì)胞免疫炎性反應(yīng)，減輕缺氧導(dǎo)致的心肌細(xì)胞損傷[23]。因此，miR-150表達(dá)缺失可能降低其對炎性反應(yīng)的抑制功能，加重心肌缺氧，促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致HF發(fā)生。本研究相關(guān)性分析結(jié)果提示，miR-145、miR-150表達(dá)水平之間呈正相關(guān)，提示miR-145和miR-150可能存在協(xié)同作用機(jī)制，miR-145、miR-150的低表達(dá)可能加速AMI患者PCI術(shù)后HF的進(jìn)程。

本研究Logistic回歸分析結(jié)果顯示，發(fā)病至血管再通時(shí)間延長，CK-MB、cTnI水平升高是引起AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF的危險(xiǎn)因素，分析原因?yàn)锳MI發(fā)病后梗阻血管開通時(shí)間越長、心肌損傷越嚴(yán)重，心肌受缺血缺氧影響越大，收縮和舒張功能也不斷下降，即便成功進(jìn)行血運(yùn)重建，心肌已經(jīng)發(fā)生不可逆的損傷，術(shù)后心室重構(gòu)和心肌纖維化進(jìn)程不可避免，因此HF風(fēng)險(xiǎn)也增加。這提示AMI患者應(yīng)盡早送醫(yī)救治，早期行PCI，盡早挽救瀕死心肌，減輕對心功能的影響。此外，ROC曲線分析顯示，患者術(shù)前所測的CK-MB、cTnI、miR-145、miR-150水平對PCI術(shù)后患者發(fā)生HF有較高的預(yù)測評估價(jià)值，4項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合檢測的價(jià)值更高。此結(jié)果對臨床醫(yī)師盡早預(yù)測患者PCI術(shù)后發(fā)生HF有非常重要的意義。

綜上所述，miR-145、miR-150低表達(dá)與AMI患者PCI術(shù)后發(fā)生HF有關(guān)，miR-145、miR-150低表達(dá)可能協(xié)同促使HF的發(fā)生，miR-145、miR-150有望作為預(yù)測HF發(fā)生的潛在輔助指標(biāo)。本文局限性在于未動態(tài)觀測后期miR-145、miR-150表達(dá)水平變化，miR-145、miR-150與PCI術(shù)后HF患者預(yù)后的關(guān)系尚待進(jìn)一步探討。