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

周泓宇,何小姣,劉 東,陳麗華,梁 鵬

重慶市大足區人民醫院心血管內科，重慶 402360

心力衰竭是老年人群中發病率較高的疾病。全球心力衰竭的患病例數已增加到2 300萬，其中約 50%的病例伴有射血分數降低[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致的呼吸困難或勞力受限，當左心室射血分數為40%或更低時，常伴有進行性左心室擴張和心臟重構。隨著對心力衰竭發病機制研究的深入，新的治療藥物如鈉-葡萄糖協同轉運蛋白 2 抑制劑等的臨床應用，一定程度上改善了心力衰竭的臨床治療效果，但其發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志物是臨床上常用的檢測心力衰竭的生物標志物，能夠反映心力衰竭的程度。由于這些標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后預測指標，對于臨床治療，改善預后具有重要意義。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后有關[3]。缺血修飾清蛋白(IMA)是人血清清蛋白通過缺血部位時，產生的自由基等破壞血清清蛋白的氨基末端，導致清蛋白與鈷等金屬離子的結合率下降，是一種較理想的早期檢測心肌缺血的指標[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后的預測價值。現報道如下。

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會心功能分級標準[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年內心力衰竭患者發生死亡或1年內因再次發生心力衰竭而入院治療，按是否發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。心衰組納入標準：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]。排除標準：(1)合并惡性腫瘤性疾病。(2)合并感染性疾病。(3) 合并免疫系統疾病。

1.2血清sST2、IMA檢測 取患者入院24 h內空腹靜脈血5 mL，3 000 r/min離心5 min，取上層血清。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清sST2、IMA表達水平，檢測步驟嚴格按照說明書進行。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。以標準品的水平為橫坐標，OD值為縱坐標，繪出標準曲線，根據標本的OD 值由標準曲線查出相應標本水平，再乘以稀釋倍數，即為標本的實際水平。

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。進行反轉錄合成cDNA，進行熒光定量PCR反應。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反應程序：95 ℃預變性30 s，95 ℃ 變性5 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，共40個循環。采用2-ΔΔCt法計算miR-214相對表達量。

表1 引物序列

2 結 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，差異有統計學意義(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，差異有統計學意義(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，差異均有統計學意義(P<0.05)，而兩組的性別、年齡、體質量指數(BMI)、高血壓、糖尿病、血紅蛋白、左心室射血分數(LVEF)，超敏C反應蛋白(hs-CRP)及肌酐表達水平比較，差異均無統計學意義(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后的獨立危險因素 為明確影響心力衰竭患者預后的因素，本文以是否發生終點事件為因變量(是=1，否=0)，將血清IMA、miR-214及sST2水平為協變量，建立多元Logistic回歸模型。結果顯示，血清IMA、miR-214、sST2表達水平升高是心力衰竭預后的獨立危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 多元Logistic回歸分析影響心力衰竭預后的獨立危險因素

2.4血清IMA、miR-214、sST2對心力衰竭患者預后的預測價值 應用ROC曲線分析血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯合檢測對心力衰竭預后的預測價值，結果血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯合檢測的AUC分別為0.728、0.705、0.798及0.931。與單一指標相比，血清IMA、miR-214、sST2聯合檢測對心力衰竭預后具有較高的預測價值(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后的預測價值

圖1 血清IMA、miR-214、sST2單獨及聯合檢測對心力衰竭患者預后的預測價值

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、預后及臨床治療效果預測的生物標志物。目前臨床上應用的B型腦鈉肽、肌鈣蛋白等生物標志物，有助于心力衰竭的診斷和預后判斷。但這些指標的靈敏度及特異度不佳，臨床應用上存在一定的局限性。心力衰竭的發生較為復雜，有研究發現，心力衰竭過程中常伴有心肌細胞的氧化應激損傷、心肌細胞外基質重構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、心肌重構等相關指標，可能有助于心力衰竭的病情判斷及預后預測。

IMA是對一過性心肌缺血高度敏感的生物標志物，臨床上用于診斷心肌急性損傷，如急性冠狀動脈綜合征等，近年來發現，IMA也參與心力衰竭的病理生理過程，與心力衰竭的發生、發展關系密切[4]。本研究發現，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，并且與心力衰竭嚴重程度有關。分析其原因，心力衰竭過程中，心肌處于缺血缺氧和氧化應激的狀態，細胞進行無氧代謝，產生大量酸性代謝產物，心肌組織微環境中pH值下降，導致大量活性氧及氧自由基的產生，改變了血清清蛋白的 N 端部分，導致IMA 形成，在心力衰竭病理生理學過程中，IMA亦可能通過加重血管內皮功能障礙均導致心肌細胞凋亡、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重程度。

miRNA是小非編碼 RNA，長度約 22 個核苷酸，參與調節蛋白質編碼基因的表達，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，是新的心臟病理重塑的生物標志物[15]。miR-214是近年來發現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[16]。本研究發現，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等學者報道[17]，miR-214能夠靶向抑制血管內皮細胞中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等研究發現[18]，在心力衰竭發生過程中，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，均能夠結合IL-33發揮生物學功能[19]。有研究發現，心肌細胞在受到牽張性刺激時，sST2表達水平升高，sST2通過競爭性結合IL-33，抑制IL-33/ST2L的心肌保護作用[20]。本研究結果顯示，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]研究發現，射血分數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密切相關，與本研究結果一致。當心力衰竭發生時，心肌細胞由于受到機械牽張，分泌產生大量sST2，導致血清sST2表達水平明顯升高，sST2促進干擾素γ及基質金屬蛋白酶的表達，導致心肌組織Ⅰ/Ⅲ型膠原比值的升高，促進心肌纖維化及心室重構[21]。因此，IMA、miR-214、sST2是臨床有效評估心力衰竭程度的血清標志物。

本研究結果顯示，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后有關，多元Logistic回歸分析結果顯示，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后的獨立危險因素。有學者研究發現，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]，本研究結果與其一致。本研究發現，IMA診斷終點事件的靈敏度較高，而特異度較低，因此，應聯合其他指標提高其診斷的特異度。有研究發現，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，最終導致心臟功能的損害，導致心力衰竭患者產生不良預后[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后情況，血清sST2水平越高，心力衰竭患者終點發生率越高，二者呈顯著正相關。因此，血清IMA、miR-214、sST2指標均是影響心力衰竭患者預后的危險因素。本研究中，血清IMA、miR-214、sST2對心力衰竭患者預后預測的特異度分別為0.755、0.437及0.816，單一指標檢測對心力衰竭診斷的特異度較低。因此，將血清IMA、miR-214、sST2聯合檢測，可能有助于彌補單一指標檢測特異度較低的缺點。ROC曲線分析結果顯示，血清IMA、miR-214、sST2聯合檢測預測心力衰竭患者預后的診斷價值最高，并且具有較高的診斷特異度，達0.897。結果表明血清IMA、miR-214、sST2聯合檢測明顯提高了三者在預測心力衰竭患者預后方面的應用價值。

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