外周血miR-30a miR-24及Sestrin2表達與急性心肌梗死患者心肌損傷程度的相關性

汪 彪, 陳見紅, 吳 剛, 莫紀南

(廣西壯族自治區柳州市人民醫院心血管內科, 廣西 柳州 545001)

急性心肌梗死是指冠狀動脈發生狹窄或阻塞后心肌細胞供血不足導致的心肌損傷或壞死,而心肌的損傷程度直接影響患者預后和治療策略的選擇[1]。在急性心肌梗死臨床分型中急性ST段抬高型心肌梗死是致死率較高的分型之一,其特點是心電圖上出現ST段抬高,表明冠狀動脈發生完全閉塞,導致心肌供血嚴重不足。該疾病病情迅速發展,致殘率及致死率均呈高水平且預后不良,因此盡早診斷和評估心肌損傷程度對于指導治療和預后評估至關重要[2]。miRNA是一類短鏈非編碼RNA分子,能夠干擾基因的表達,并參與多種生物學過程,其中,miR-30a與miR-24是心臟相關miRNA中的重要成員,在部分心血管疾病中呈異常表達。Sestrin2則是一種氧化應激反應蛋白,在維持細胞內穩態、調節能量代謝和抵抗氧化應激方面發揮著重要作用。然而,關于外周血miR-30a、miR-24和Sestrin2在急性心肌梗死中的表達水平以及與心肌損傷程度之間的相關性的研究還相對有限。因此,本研究旨在探討外周血miR-30a、miR-24和Sestrin2的表達水平與急性心肌梗死患者心肌損傷程度之間的關系,并評估其在心肌梗死中的潛在臨床價值。

1 資料與方法

1.1一般資料:選取2020年1月至2023年1月于我院心內科住院均初次確診為急性ST段抬高型心肌梗死的患者180例為研究組,根據年齡匹配正常人100例為對照組,收集兩組一般資料,均無統計學差異(P>0.05)。見表1。本研究經院倫理委員會批準進行,且患者或家屬知情同意。研究組納入標準:①研究組患者均符合中華醫學會急性心肌梗死的診斷標準:患者具有典型的心絞痛癥狀,心電圖可見明顯異常,如ST段抬高、Q波或新出現的束支傳導阻滯,伴有肌紅蛋白、肌鈣蛋白等心肌壞死標志物的升高;②研究組患者為初次確診為急性心肌梗死,且經冠狀動脈造影檢查證實;③臨床資料完整,未發生缺失情況;④無既往心臟手術史及大型胸部手術史;排除標準:①伴有惡性腫瘤者;②伴腦血管疾病者;③入組前三個月內接受過抗生素及大量激素藥物治療者;④肝腎功能存在嚴重障礙者。對照組納入標準:①年齡滿18周歲,且低于65周歲;②無既往心臟疾病診療史,及其他心臟疾病;③身體狀況良好,無其他重大疾病;④無長期服用藥物治療史;排除標準:① 近期接受抗生素或激素治療;②生活習慣不健康,長期不能得到充足休息時間;③存在嚴重肝腎功能障礙患者。

表1 兩組一般資料比較

1.2方 法

1.2.1實驗室檢測 收集患者空腹外周靜脈血,在室溫下靜置60min后進行離心,離心半徑10cm,速度3000 r/min,離心時間10min,放置于-80冰箱內保存備用,取血清標本使用酶聯免疫吸附法檢測Sestrin2水平、肌酸激酶(Creatine Kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(Creatine Kinase-MB,CK-MB)、乳酸脫氫酶(Lactate Dehydrogenase,LDH),免疫比濁法檢測高敏感心肌肌鈣蛋白I(High Sensitivity Cardiac Troponin I,hs-cTnI)水平,試劑盒選自中國上海雷伯生物科技有限公司。miR-30a、miR-24檢測:取部分血清標本,使用上海雨婷生物科技公司生產的總RNA提取試劑盒按照說明書提取血清中的總RNA,將提取得到的總RNA逆轉錄成cDNA,再使用Takara BIO株式會社生產的實時熒光定量PCR(Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)試劑盒準備PCR反應混合液,將逆轉錄得到的cDNA作為模板,使用qRT-PCR儀器進行PCR反應。采用2-ΔΔCt方法來計算血清中miR-24和miR-30a的相對表達量。

1.2.2冠脈造影檢查 對患者行冠脈造影檢查,并根據其心肌損傷程度將研究組患者分為輕度組和重度組。心肌損傷程度評價標準如下:以患者梗死區域較小、密度較低,可觀測到梗死區域對比劑灌注明顯減少,但仍可保持一定程度的收縮能力為輕度心肌損傷;以患者梗死區域較大、密度較高,患者梗死區域存在明顯減少甚至消失的對比灌注,且心室壁運動受限甚至完全消失為重度心肌損傷。

2 結 果

2.1兩組外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平比較:與對照組患者相比較,研究組患者的miR-30a相對表達量和Sestrin2水平升高,miR-24相對表達量降低(P<0.05)。見表2。

表2 兩組外周血miR-30a miR-24相對表達量及Sestrin2水平比較

2.2輕度組和重度組患者外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平比較:180例患者中,82例發生輕度心肌損傷,納入輕度組,其他98例納入重度組。與輕度組患者相比較,重度組患者的miR-30a相對表達量和Sestrin2水平升高,miR-24相對表達量降低(P<0.05)。見表3。

表3 輕度組和重度組患者外周血miR-30a miR-24相對表達量及Sestrin2水平比較

2.3輕度組和重度組患者CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平比較:與輕度組患者相比較,重度組患者的CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平均升高(P<0.05)。見表4。

表4 輕度組和重度組患者CK CK-MB LDH及hs-cTnI水平比較

2.4CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平與外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2表達間的相關性:外周血miR-30a相對表達量及Sestrin2水平與CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平呈正相關,miR-24相對表達量與CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平呈負相關(P<0.05)。見表5。

表5 CK CK-MB LDH及hs-cTnI水平與外周血miR-30a miR-24相對表達量及Sestrin2表達間的相關性

2.5外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平對重度心肌損傷的診斷價值:以患者心肌損傷程度為變量(輕度=0,重度=1),分析外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平對其診斷價值,各指標AUC值分別為0.942、0.989、0.862。表6、圖1。

圖1 外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平對重度心肌損傷的診斷價值曲線

表6 外周血miR-30a miR-24相對表達量及Sestrin2水平對重度心肌損傷的診斷價值

3 討 論

急性心肌梗死是心血管不良事件中的常見急癥,其主要病理特征為冠狀動脈發生粥樣硬化的基礎上出現管腔狹窄或閉塞,進而引起心肌不同程度損傷,會導致患者出現劇烈胸痛、氣促、惡心、嘔吐等,同時還可能伴隨ST段抬高的心電圖改變和心肌酶的釋放增加。有研究表明,急性心肌梗死患者的心肌損傷程度對患者的預后和疾病進展有重要影響,其中較重的心肌損傷通常與更大的心肌壞死面積和更差的心功能恢復相關,而心肌損傷的程度可以在早期通過血清生物標志物進行評估,這有助于早期診斷和預后評估[3]。

miR-30a和miR-24是miRNA家族的成員,可以通過與靶mRNA的結合,抑制目標基因的翻譯或促使其降解,從而調節細胞內基因的表達水平,具有促進血小板的激活、血栓形成以及調控炎癥反應的作用。Sestrin2屬于Sestrin基因家族編碼的蛋白質,它在細胞內發揮抗氧化應激和抗炎作用,通過調節細胞內的氧化還原平衡和炎癥反應,維護細胞的正常功能和穩態。上述因子可能參與了心肌梗死的發展過程,以及心肌損傷的修復。通過研究它們在急性心肌梗死患者中的表達水平以及與心肌損傷程度的相關性,可為早期診斷、治療和預后評估提供新的生物標志物和治療靶點。

本研究結果顯示,與對照組患者相比較,研究組患者的miR-30a相對表達量和Sestrin2水平升高且在重度組患者中水平更高,miR-24相對表達量降低同時在重度組患者中水平更低(P<0.05),這說明上述指標與急性心肌梗死具有密切相關性,且在不同疾病嚴重程度中表達水平不同。分析其原因為,自噬是一種細胞內的代謝過程,可以幫助細胞清除受損蛋白質和細胞器,并維持細胞的穩態。在心肌梗死中,外周血中高濃度的miR-30a可以通過調節常氧細胞的靶基因來抑制常氧心肌細胞細胞的自噬過程,導致細胞內的有害物質和受損細胞器無法被有效清除,進而加劇心肌細胞的損傷。Sestrin2是Sestrin家族的成員之一,它是一種高度保守的應激誘導蛋白,可通過多種機制發揮心肌保護作用。首先,Sestrin2的上調可以抑制常氧細胞的自噬過程,從而促進心肌細胞的存活和減少凋亡。其次,Sestrin2具有抗氧化能力,可以降低活性氧的生成,減輕氧化應激對心肌細胞的損傷。此外,Sestrin2通過激活核轉錄相關因子2/血紅素加氧酶-1信號通路,調節細胞的氧化狀態,進一步降低氧化應激對心肌的損傷[4-5]。miR-24是一種具有保護作用的RNA家族因子,其效應分子含有巰基多重結構,能夠通過減少冠狀動脈血管中平滑肌細胞的增殖分化,抑制脂質斑塊的增大,提高斑塊的穩定性。在缺氧條件下,miR-24能夠通過調節細胞的存活信號通路、減輕氧化應激、調控細胞凋亡等機制,起到保護心肌細胞免受缺氧引起的損傷的作用。而心肌梗死會導致氧化應激的增加,產生大量的活性氧自由基,這些活性氧自由基可能通過氧化miR-24的前體分子或直接調節miR-24合成和降解的關鍵因子,導致miR-24表達水平下降。此外,miR-24的表達受到多種轉錄因子的調控,例如p53、HIF-1α等在心肌梗死過程中發生變化,進而通過直接或間接調控miR-24的啟動子活性或轉錄后修飾,從而影響miR-24的表達水平[6-7]。

CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平是常用的心肌損傷標志物,用于心肌梗死的診斷和疾病嚴重程度的評估。本研究結果中,與輕度組患者相比較,重度組患者的CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平均升高(P<0.05),分析其相關性得知,外周血miR-30a相對表達量及Sestrin2水平與CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平呈正相關,miR-24相對表達量與CK、CK-MB、LDH及hs-cTnI水平呈負相關。這表明在重度心肌梗死患者中,心肌損傷較為嚴重,這也進一步印證了外周血miR-30a、miR-24及Sestrin2表達與急性心肌梗死患者心肌損傷程度具有密切相關性。并且本研究發現外周血miR-30a、miR-24及Sestrin2表達對重度心肌損傷均有較高的診斷價值,綜合來看外周血miR-30a、miR-24相對表達量及Sestrin2水平與急性心肌梗死及病情程度有關,可用于急性心肌梗死的診斷[8-10]。綜上所述,在急性心肌梗死患者中,重度心肌損傷組的miR-30a和Sestrin2表達水平更高,miR-24表達水平更低,外周血miR-30a、miR-24及Sestrin2的表達與心肌損傷程度存在顯著相關性,可作為評估急性心肌梗死患者心肌損傷程度的潛在生物標志物,為急性心肌梗死的危險分層提供依據,指導臨床醫師對急性心肌梗死患者的臨床治療決策。