IMA、miR-214、sST2在心力衰竭中的表達水平及對患者預(yù)后的預(yù)測價值

周泓宇,何小姣,劉 東,陳麗華,梁 鵬

重慶市大足區(qū)人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 402360

心力衰竭是老年人群中發(fā)病率較高的疾病。全球心力衰竭的患病例數(shù)已增加到2 300萬，其中約 50%的病例伴有射血分?jǐn)?shù)降低[1]。心力衰竭是一種臨床綜合征，其特征是由于心室充盈或射血受損導(dǎo)致的呼吸困難或勞力受限，當(dāng)左心室射血分?jǐn)?shù)為40%或更低時，常伴有進行性左心室擴張和心臟重構(gòu)。隨著對心力衰竭發(fā)病機制研究的深入，新的治療藥物如鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白 2 抑制劑等的臨床應(yīng)用，一定程度上改善了心力衰竭的臨床治療效果，但其發(fā)病率及病死率仍較高[2]。B型利鈉肽原、N端B型利鈉肽原等血清標(biāo)志物是臨床上常用的檢測心力衰竭的生物標(biāo)志物，能夠反映心力衰竭的程度。由于這些標(biāo)志物需要在腎臟清除，因而不能用于檢測合并腎功能障礙的心力衰竭患者。尋找新的心力衰竭預(yù)后預(yù)測指標(biāo)，對于臨床治療，改善預(yù)后具有重要意義。研究表明，可溶性ST2(sST2)作為一種白細胞介素-33(IL-33)的配體，通過激活心肌成纖維細胞核因子kB通路，參與心肌重塑，與心力衰竭患者的預(yù)后有關(guān)[3]。缺血修飾清蛋白(IMA)是人血清清蛋白通過缺血部位時，產(chǎn)生的自由基等破壞血清清蛋白的氨基末端，導(dǎo)致清蛋白與鈷等金屬離子的結(jié)合率下降，是一種較理想的早期檢測心肌缺血的指標(biāo)[4]。微小RNA(miR)-214 在心力衰竭患者血清中表達水平升高，不僅有助于心力衰竭的早期診斷[5]，還有助于判斷心力衰竭患者的預(yù)后[6]。目前心力衰竭患者中IMA、miR-214、sST2的表達水平及臨床意義尚不清楚，本研究通過檢測血清IMA、miR-214、sST2表達水平，分析三者對心力衰竭患者預(yù)后的預(yù)測價值。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取自2017年3月至2018年3月期間本院診治的102例心力衰竭患者作為心衰組，其中，男55例，女47例，年齡55～79歲，平均(55.6± 4.78)歲；按照美國紐約心臟病學(xué)會心功能分級標(biāo)準(zhǔn)[8]，其中Ⅰ～Ⅱ級為輕度心衰組(48例)，Ⅲ～Ⅳ級為重度心衰組(54例)。終點事件判斷：1年內(nèi)心力衰竭患者發(fā)生死亡或1年內(nèi)因再次發(fā)生心力衰竭而入院治療，按是否發(fā)生終點事件分為終點事件組50例和非終點事件組52例。選擇60例同期進行健康體檢的體檢健康者作為對照組。心衰組納入標(biāo)準(zhǔn)：病史、查體、胸片、心電圖、超聲心動圖等檢查明確診斷為心力衰竭，并且符合《急性心力衰竭診斷治療指南》[7]。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并惡性腫瘤性疾病。(2)合并感染性疾病。(3) 合并免疫系統(tǒng)疾病。

1.2血清sST2、IMA檢測 取患者入院24 h內(nèi)空腹靜脈血5 mL，3 000 r/min離心5 min，取上層血清。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清sST2、IMA表達水平，檢測步驟嚴(yán)格按照說明書進行。sST2 ELISA試劑盒、IMA ELISA試劑盒均購自上海齊一生物科技公司，貨號：QY-H50015、QY-H10322。以標(biāo)準(zhǔn)品的水平為橫坐標(biāo)，OD值為縱坐標(biāo)，繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)本的OD 值由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出相應(yīng)標(biāo)本水平，再乘以稀釋倍數(shù)，即為標(biāo)本的實際水平。

1.3血清miR-214檢測 按RNA提取試劑盒(北京索萊寶公司，R1200)說明書步驟提取血清總RNA，溶于DEPC水中，微量分光光度計檢測濃度和純度。進行反轉(zhuǎn)錄合成cDNA，進行熒光定量PCR反應(yīng)。miR-214和U6引物序列見表1。熒光定量PCR總體系20 μL，模板2 μL，正反向引物各1 μL，SYBR Green Master Mix 10 μL，雙蒸水6 μL。熒光定量PCR反應(yīng)程序：95 ℃預(yù)變性30 s，95 ℃ 變性5 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，共40個循環(huán)。采用2-ΔΔCt法計算miR-214相對表達量。

表1 引物序列

2 結(jié) 果

2.1各組血清IMA、miR-214、sST2表達水平比較 心衰組血清IMA、miR-214、sST2表達水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；重度心衰組血清IMA、miR-214、sST2表達水平明顯高于輕度心衰組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 各組血清IMA、miR-214、sST2表達水平比較

2.2終點事件組和非終點事件組心力衰竭患者一般資料比較 終點事件組IMA、miR-214及sST2表達水平均高于非終點事件組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而兩組的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、高血壓、糖尿病、血紅蛋白、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)，超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)及肌酐表達水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 各組終點事件組和非終點事件組患者一般資料比較[n/n或或n(%)]

2.3多元Logistic回歸分析影響心力衰竭預(yù)后的獨立危險因素 為明確影響心力衰竭患者預(yù)后的因素，本文以是否發(fā)生終點事件為因變量(是=1，否=0)，將血清IMA、miR-214及sST2水平為協(xié)變量，建立多元Logistic回歸模型。結(jié)果顯示，血清IMA、miR-214、sST2表達水平升高是心力衰竭預(yù)后的獨立危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 多元Logistic回歸分析影響心力衰竭預(yù)后的獨立危險因素

2.4血清IMA、miR-214、sST2對心力衰竭患者預(yù)后的預(yù)測價值 應(yīng)用ROC曲線分析血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯(lián)合檢測對心力衰竭預(yù)后的預(yù)測價值，結(jié)果血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯(lián)合檢測的AUC分別為0.728、0.705、0.798及0.931。與單一指標(biāo)相比，血清IMA、miR-214、sST2聯(lián)合檢測對心力衰竭預(yù)后具有較高的預(yù)測價值(Z=3.727、4.220、3.378，P<0.001、0.001、P=0.001)。見表5，圖1。

表5 血清IMA、miR-214、sST2的表達對心力衰竭患者預(yù)后的預(yù)測價值

圖1 血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯(lián)合檢測對心力衰竭患者預(yù)后的預(yù)測價值

3 討 論

隨著我國人民生活水平的提高及人口老齡化，心力衰竭的發(fā)病率有逐漸升高的趨勢。雖然近年來針對心力衰竭的新的臨床治療藥物及治療模式的探索，改善了臨床治療效果，但心力衰竭的病死率仍較高[9]。因此，有必要尋找心力衰竭早期診斷、預(yù)后及臨床治療效果預(yù)測的生物標(biāo)志物。目前臨床上應(yīng)用的B型腦鈉肽、肌鈣蛋白等生物標(biāo)志物，有助于心力衰竭的診斷和預(yù)后判斷。但這些指標(biāo)的靈敏度及特異度不佳，臨床應(yīng)用上存在一定的局限性。心力衰竭的發(fā)生較為復(fù)雜，有研究發(fā)現(xiàn)，心力衰竭過程中常伴有心肌細胞的氧化應(yīng)激損傷、心肌細胞外基質(zhì)重構(gòu)及心肌纖維化的病理過程[10]。因此，通過檢測外周血全身炎癥狀態(tài)、心肌重構(gòu)等相關(guān)指標(biāo)，可能有助于心力衰竭的病情判斷及預(yù)后預(yù)測。

IMA是對一過性心肌缺血高度敏感的生物標(biāo)志物，臨床上用于診斷心肌急性損傷，如急性冠狀動脈綜合征等，近年來發(fā)現(xiàn)，IMA也參與心力衰竭的病理生理過程，與心力衰竭的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切[4]。本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，心力衰竭組血清IMA水平升高，并且重度心力衰竭組明顯高于輕度心力衰竭組。與以往研究報道一致[11]。表明心力衰竭患者血清IMA水平升高，并且與心力衰竭嚴(yán)重程度有關(guān)。分析其原因，心力衰竭過程中，心肌處于缺血缺氧和氧化應(yīng)激的狀態(tài)，細胞進行無氧代謝，產(chǎn)生大量酸性代謝產(chǎn)物，心肌組織微環(huán)境中pH值下降，導(dǎo)致大量活性氧及氧自由基的產(chǎn)生，改變了血清清蛋白的 N 端部分，導(dǎo)致IMA 形成，在心力衰竭病理生理學(xué)過程中，IMA亦可能通過加重血管內(nèi)皮功能障礙均導(dǎo)致心肌細胞凋亡、心臟重塑和衰竭心肌的進行性惡化[12-13]。因此，心力衰竭患者血清IMA水平升高可能有助于判斷病情嚴(yán)重程度。

miRNA是小非編碼 RNA，長度約 22 個核苷酸，參與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因的表達，對炎癥、腫瘤及心腦血管疾病診斷和治療具有重要臨床價值[14]。miRNA以非常穩(wěn)定的形式存在于血清或血漿中，可以影響心肌細胞增殖、分化和其他病理重塑反應(yīng)，是新的心臟病理重塑的生物標(biāo)志物[15]。miR-214是近年來發(fā)現(xiàn)的參與心肌細胞重塑的微小RNA，參與心力衰竭中心肌肥厚和負性重構(gòu)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，心力衰竭組患者血清miR-214表達水平升高，并且重度心力衰竭組升高水平更為明顯。表明miR-214參與心力衰竭的疾病進展。DUAN等學(xué)者報道[17]，miR-214能夠靶向抑制血管內(nèi)皮細胞中XBP1的表達，進而抑制心臟血管生成，促進心力衰竭的疾病進展。此外，GERICKE等研究發(fā)現(xiàn)[18]，在心力衰竭發(fā)生過程中，miR-214 靶向抑制磷酸酶和張力蛋白同源物的表達，而磷酸酶和張力蛋白同源物活性增加會抑制心肌細胞死亡，可以阻斷下游 PI3K/Akt 信號通路的激活，miR-214的表達水平上調(diào)促進心肌細胞的死亡。

ST2是IL-1受體家族成員，包括跨模型(ST2L)和sST2兩種，均能夠結(jié)合IL-33發(fā)揮生物學(xué)功能[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，心肌細胞在受到牽張性刺激時，sST2表達水平升高，sST2通過競爭性結(jié)合IL-33，抑制IL-33/ST2L的心肌保護作用[20]。本研究結(jié)果顯示，心力衰竭組血清sST2表達水平升高，并且重度心力衰竭組血清sST2表達水平顯著高于輕度心力衰竭組，表明心力衰竭患者血清sST2表達水平能夠反映心力衰竭疾病的進展。王維雯等[3]研究發(fā)現(xiàn)，射血分?jǐn)?shù)降低的心力衰竭患者血清sST2表達水平明顯升高，并且血清sST2表達水平與患者的心功能及心臟重構(gòu)密切相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。當(dāng)心力衰竭發(fā)生時，心肌細胞由于受到機械牽張，分泌產(chǎn)生大量sST2，導(dǎo)致血清sST2表達水平明顯升高，sST2促進干擾素γ及基質(zhì)金屬蛋白酶的表達，導(dǎo)致心肌組織Ⅰ/Ⅲ型膠原比值的升高，促進心肌纖維化及心室重構(gòu)[21]。因此，IMA、miR-214、sST2是臨床有效評估心力衰竭程度的血清標(biāo)志物。

本研究結(jié)果顯示，終點事件組血清IMA、miR-214、sST2表達水平高于非終點事件組，表明心力衰竭患者血清IMA、miR-214、sST2表達水平與心力衰竭患者的預(yù)后有關(guān)，多元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，心力衰竭患者血清IMA、miR-214、sST2表達水平升高是心力衰竭患者預(yù)后的獨立危險因素。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，血清IMA表達水平能夠反映肺炎合并心力衰竭的新生兒心肌損傷嚴(yán)重程度，血清高表達水平IMA的患兒病死率顯著較高[22]，本研究結(jié)果與其一致。本研究發(fā)現(xiàn)，IMA診斷終點事件的靈敏度較高，而特異度較低，因此，應(yīng)聯(lián)合其他指標(biāo)提高其診斷的特異度。有研究發(fā)現(xiàn)，miR-214參與心力衰竭心臟重塑的過程，其表達水平升高能夠促進心肌細胞分化、增殖和肥大，加劇心臟重塑過程，最終導(dǎo)致心臟功能的損害，導(dǎo)致心力衰竭患者產(chǎn)生不良預(yù)后[23]。卜星彭等[24]研究表明，檢測血清sST2水平有助于判斷心力衰竭患者的短期預(yù)后情況，血清sST2水平越高，心力衰竭患者終點發(fā)生率越高，二者呈顯著正相關(guān)。因此，血清IMA、miR-214、sST2指標(biāo)均是影響心力衰竭患者預(yù)后的危險因素。本研究中，血清IMA、miR-214、sST2對心力衰竭患者預(yù)后預(yù)測的特異度分別為0.755、0.437及0.816，單一指標(biāo)檢測對心力衰竭診斷的特異度較低。因此，將血清IMA、miR-214、sST2聯(lián)合檢測，可能有助于彌補單一指標(biāo)檢測特異度較低的缺點。ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清IMA、miR-214、sST2聯(lián)合檢測預(yù)測心力衰竭患者預(yù)后的診斷價值最高，并且具有較高的診斷特異度，達0.897。結(jié)果表明血清IMA、miR-214、sST2聯(lián)合檢測明顯提高了三者在預(yù)測心力衰竭患者預(yù)后方面的應(yīng)用價值。

綜上所述，心力衰竭患者血清IMA、miR-214、sST2表達水平升高，并與患者心功能嚴(yán)重程度和預(yù)后有關(guān)；血清IMA、miR-214、sST2是心力衰竭患者預(yù)后不良的獨立預(yù)測指標(biāo)，且三者聯(lián)合應(yīng)用對不良預(yù)后的預(yù)測價值更高。但本研究由于納入樣本量有限，有待后續(xù)擴大樣本量進行深入研究。