miR-21對心肌梗死大鼠心室重塑的影響

心力衰竭是臨床多數(shù)心臟疾病病人的最終結(jié)局，也是心臟病病人死亡的主要原因[1]。心肌梗死、心肌炎、慢性缺血性心臟病或其他心臟疾病引起的心功能不全過程中，受神經(jīng)內(nèi)分泌、細胞因子活化、細胞內(nèi)通路改變等因素影響，引起心肌細胞與膠原網(wǎng)狀支架、細胞外基質(zhì)與血管床發(fā)生一系列形態(tài)結(jié)構和功能的重塑稱為心室重塑[2]。mi-RNA是人類基因的重要組成，負責人體約1/3的基因調(diào)控并參與多項生理病理變化，如細胞分化、凋亡、增殖等，有學者證實mi-RNA可作為心肌梗死和多種腫瘤疾病的檢測標志物[3]。隨著研究領域拓展，mi-RNA在心血管領域中的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)，除了調(diào)控心臟發(fā)育外，還在多項心血管系統(tǒng)病理生理過程中發(fā)揮重要作用，有研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)心血管疾病病人均伴有mi-RNA表達異常，探討mi-RNA與心血管疾病的關系及作用機制，有望為疾病診斷和治療提供重要依據(jù)[4]。目前mi-RNA對心室重塑過程的影響研究較少，本研究選取80只大鼠制備急性心肌梗死模型，探討miR-21對心肌梗死大鼠心室重塑過程的影響，為臨床心肌梗死后心室重塑的防治提供實驗依據(jù)，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 選取80只清潔級SD大鼠作為研究對象，使用結(jié)扎前降支動脈法建立大鼠急性心肌梗死模型，將大鼠隨機分為實驗組和對照組，各40只，體重180～220(183.59±16.88)g，雌雄各40只。所有動物均購自西安市實驗動物中心，mi-RNA提取分離試劑盒購自北京天根公司；熒光定量PCR檢測試劑盒，U6內(nèi)參均購自美國genecopoeia公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 制備大鼠急性心肌梗死模型 常規(guī)復合麻醉劑腹腔注射麻醉后將大鼠固定于手術臺中，將心電圖電極連接于四肢皮下組織，術中記錄大鼠心電圖變化情況。于胸骨上窩正中處做一切口，向下端鈍性分離并將下頜下腺推開，將氣管顯露于手術視野中，環(huán)行氣管切開后插入自制氣管插管，深度1.0 cm，人工控制大鼠呼吸頻率。于胸骨左旁第3～4肋間做一切口，分離皮下組織和肌肉后撐開肋骨，暴露心臟，找到左冠狀動脈前降支起始部，使用6-0縫合線穿刺左冠狀動脈前降支，并與部分心肌共同結(jié)扎，完成后觀察左室壁是否出現(xiàn)運動減弱和室壁蒼白，觀察心電圖出現(xiàn)ST段明顯抬高證明模型制備完成。觀察15 min無異常后進行止血，縫合切口后行常規(guī)氣管插管，大鼠可自主呼吸后將插管移除，縫合切口，常規(guī)切口清洗消毒。

1.2.2 心肌組織提取及相關檢測 急性心肌梗死模型制備后7 d、28 d提取各組大鼠心肌組織RNA，常規(guī)復合麻醉劑腹腔注射麻醉，心臟抽血處死后將心臟取出，向升主動脈中注入冰磷酸鹽緩沖溶液(PBS)灌流心臟，之后將心臟瀝干稱取總重量，將雙側(cè)心耳及右心室壁剪去后稱取左心室重量。將梗死周邊心肌組織剪下均分為兩份，分別用于提取心肌組織總RNA和心肌組織mi-RNA水平。使用熒光定量聚合酶鏈式反應(PCR)法檢測心肌組織肌球蛋白重鏈(MHC)-βRNA及miR-21表達情況。

1.3 觀察指標 檢查兩組大鼠心肌組織病理學改變，比較兩組大鼠心肌梗死交界區(qū)MHC-βRNA表達情況；分析兩組大鼠不同時間梗死組織miR-21的表達情況；使用末端標記法檢測并比較兩組大鼠心肌梗死交界區(qū)細胞凋亡指數(shù)。

2 結(jié) 果

2.1 兩組大鼠不同時間MHC-βRNA表達量比較 對照組大鼠術后7 d、28 d心肌組織MHC-βRNA表達量比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，表明隨時間增加，大鼠MHC-βRNA表達無明顯變化；實驗組大鼠心肌梗死術后7 d、28 d心肌組織MHC-βRNA表達量明顯高于對照組(P<0.05)，且隨著梗死時間增加，心肌組織MHC-βRNA表達量逐漸增加(P<0.05)。詳見表1。

組別只數(shù)術后7 d術后28 dt值P實驗組402.01±0.044.61±0.05-256.8100.000對照組401.02±0.041.03±0.03 -1.2650.210t值110.690388.310P 0.000 0.000

2.2 兩組大鼠不同時間miR-21表達量比較 對照組不同時間miR-21表達量比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；實驗組大鼠心肌梗死術后7 d、28 d心肌組織miR-21表達量均明顯高于對照組(P<0.05)，且心肌梗死術后28 d miR-21表達量明顯高于術后7 d，提示隨著心肌梗死時間的延長miR-21表達量增加(P<0.05)。詳見表2。

組別只數(shù)術后7 d術后28 dt值P實驗組401.46±0.151.94±0.08-17.8580.000對照組401.01±0.021.01±0.01 0.0001.000t值18.80772.955P0.0000.000

2.3 兩組大鼠心肌梗死交界區(qū)細胞凋亡指數(shù)比較 對照組大鼠不同時間心肌梗死交界區(qū)細胞凋亡指數(shù)比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；實驗組大鼠心肌梗死術后7 d、28 d細胞凋亡指數(shù)均明顯高于對照組(P<0.05)，且術后28 d細胞凋亡指數(shù)明顯高于術后7 d(P<0.05)，提示心肌梗死后細胞凋亡指數(shù)隨著梗死時間增加而增加。詳見表3。

組別只數(shù)術后7 d術后28 dt值P實驗組400.62±0.180.83±0.23-4.5480.000對照組400.11±0.010.11±0.02 0.0001.000t值17.89219.724P0.0000.000

3 討 論

機體受先天或后天因素影響，引起心肌損傷后，基因組發(fā)生不同程度改變，在此基礎上再次發(fā)生分子、細胞和心肌間質(zhì)改變即為心室重塑[5]。心室重塑是臨床心肌梗死病人常見的并發(fā)癥之一，其發(fā)生機制目前尚未明確，并無有效預防措施，心室重塑進程直接影響病人心功能狀況及預后，如何預防或緩解心肌梗死后心室重塑的進展是近年來臨床學者的研究重點[6]。

mi-RNA是一類非編碼的單鏈小分子RNA，由22個核苷酸共同組成，屬于高度保守的序列[7]。根據(jù)調(diào)查研究顯示，人類生命活動和多種疾病進程均有mi-RNA參與調(diào)控，如細胞凋亡、分化及惡性腫瘤產(chǎn)生等生理病理過程。近年來，隨著生活環(huán)境和習慣改變，各類心臟疾病患病率呈增長趨勢，心肌梗死是多數(shù)心臟疾病發(fā)展至中晚期常見也是危險的并發(fā)癥，已有研究證實，mi-RNA是心肌梗死檢測標志物，mi-RNA與心肌梗死后心室重塑關系逐漸成為研究的重點內(nèi)容[8]。

肌纖維主要由肌球蛋白重鏈組成，分為MHC-αRNA與MHC-βRNA，MHC-αRNA主要存在于成熟的心肌組織中，MHC-βRNA主要存在于骨骼肌組織中[9]。發(fā)生心肌梗死后心室重塑時，心肌組織內(nèi)肌球蛋白重鏈出現(xiàn)變化，MHC-α逐漸轉(zhuǎn)化為MHC-β，臨床檢測結(jié)果為MHC-βRNA表達量增加，心肌細胞肥大[10]。本研究結(jié)果顯示，實驗組大鼠心肌梗死術后7 d、28 d MHC-βRNA表達量均顯著升高，證明大鼠發(fā)生心室重塑。Xue等[11-12]研究發(fā)現(xiàn)，隨著心肌梗死時間延長，心肌組織MHC-αRNA表達量逐漸降低，MHC-βRNA表達量逐漸增加，與對照組比較，心肌梗死術后14 d大鼠MHC-αRNA表達量下降超過40%，MHC-βRNA表達量增加2倍；28 d后下降超過60% MHC-αRNA表達量下降超過60%，MHC-βRNA表達量增加3.22倍；心肌梗死術后14 d大鼠心肌組織miR-21表達量增加超過30%，28 d增加超過80%；得出結(jié)論：miR-21與心肌梗死后心室重塑有關。心肌組織MHC-αRNA表達量逐漸降低，MHC-βRNA和miR-21逐漸升高，說明miR-21保護心肌細胞，心肌缺血促使心室重塑發(fā)生，MHC-βRNA、miR-21和MHC-αRNA存在密切聯(lián)系，它們共同保護缺血心肌，且可保護心臟結(jié)構的完整性，加速心室重塑的進展[13]。

有學者對miR-21進行深入研究，發(fā)現(xiàn)miR-21在人體內(nèi)低表達還可抑制內(nèi)膜新生，體外實驗在培養(yǎng)血管平滑肌細胞中抑制miR-21后，細胞增殖明顯降低，細胞凋亡速度明顯加快，證明miR-21通過抑制B淋巴細胞因子-2(Bcl-2)和第10號染色體上磷酸酶和張力蛋白同源缺失基因(PTEN)的表達，從而抑制內(nèi)膜新生作用[14-15]。秦玉鳳等[16]建立大鼠急性心肌梗死模型，將32只大鼠隨機分為心肌梗死14 d組、28 d組和對照組，檢測心肌梗死區(qū)mi-RNA，結(jié)果與對照組相比，心肌梗死14 d組miR-21表達量增加30%以上，28 d組miR-21表達量增加80%以上；與對照組比較，心肌梗死14 d組MHC-αRNA表達量減少40%以上，28 d組MHC-αRNA表達量下降60%以上；與對照組相比，心肌梗死14 d組MHC-βRNA表達量增加2倍以上，28 d組MHC-βRNA表達量增加3.5倍以上；得出結(jié)論：心肌梗死病人心肌組織miR-21、MHC-βRNA表達量隨梗死時間增加而上升，MHC-αRNA表達量隨梗死時間增加而下降，提示與心肌梗死后心室重塑調(diào)控有關。以上研究與本實驗結(jié)果基本一致，證明本研究結(jié)論的準確性。

綜上所述，心肌梗死大鼠心室重塑過程中miR-21表達量明顯上升，提示miR-21與心肌梗死后心室重塑有關。