血清miR-17和miR-145的表達與心房顫動患者IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平的關系

范燕賓,陳豐毅,李雪博,趙育潔,孫運

(鄭州市心血管病醫院/鄭州市第七人民醫院 a.心血管內科;b.河南省心律失常醫學重點實驗室,河南 鄭州 450000)

流行病學研究顯示普通人群中心房顫動的發病率為1%～2%[1]。心房顫動的患病率及發病率均隨年齡增長而逐步升高,我國>80歲人群患病率高達7.5%[2-3]。心房顫動使患者生活質量下降,其主要危害是腦卒中、血栓栓塞、心力衰竭和心肌梗死發生風險增加,認知功能下降[4]。心房顫動的早期發現、早期診斷、早期規范治療,特別對于無癥狀性心房顫動患者顯得尤為重要[5-6]。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類非編碼RNA,是細胞蛋白質轉錄和轉錄后的重要調控因子,研究表明miRNA在心血管疾病發生發展和臨床診斷治療方面具有重要作用[7-9]。研究證實白細胞介素-6(interleukin 6,IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、轉化生長因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)和超敏C反應蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)、血清血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)與心房顫動發生密切相關[10-11]。但心房顫動患者血清miR-17和miR-145與IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF關系的研究鮮有報道。本研究旨在探究miR-17和miR-145在非瓣膜心房顫動患者血清中的表達,分析其與IL-6、TNF-α、hs-CRP、TGF-β1、VEGF水平的相關性及其對心房顫動的診斷價值,為臨床非瓣膜心房顫動患者的診斷和治療提供一定的理論基礎。

1 對象與方法

1.1 研究對象選擇2020年9月至2022年3月于鄭州市心血管病醫院心血管中心診斷為非瓣膜心房顫動的106例患者作為試驗組,選取同期在醫院體檢的60例健康志愿者作為對照組。納入標準:(1)患者符合第9版《內科學》[12]中心房顫動診斷標準;(2)臨床資料完整;(3)行左房肺靜脈CT血管成像和經食管超聲檢查;(4)入選者對本研究知情,簽署知情同意書。排除標準:(1)嚴重肝、腎功能不全;(2)合并惡性腫瘤;(3)近3個月內有外科手術史或創傷史;(4)風濕性瓣膜性心臟病、冠心病、高血壓性心臟病、甲狀腺功能亢進或減退、心肌病、行生物瓣或機械瓣置換術、結締組織或風濕免疫系統疾病等能有可能引起心房顫動的心血管疾病。本研究經鄭州市心血管醫院醫學倫理委員會批準同意。

1.2 研究方法

1.2.1臨床資料收集 收集兩組受試者的年齡、性別、體重指數、心房顫動類型、心房顫動病程、既往吸煙和飲酒史、糖尿病病史、高血壓病病史、血常規、生化系列、血脂等指標。

1.2.2檢測血清中各指標水平 采用酶聯免疫吸附測定法檢測血清中IL-6、TNF-α、hs-CRP、TGF-β1、VEGF水平,嚴格按照試劑盒說明書操作。

1.2.3檢測血清miR-17、miR-145水平 收集受試者清晨空腹肘靜脈血5 mL,3 000 r·min-1離心15 min后取血清;采用RNA提取試劑盒(Thermo ScientificTM,GeneJET)提取血清總RNA;采用瓊脂糖凝膠電泳和分光光度計檢測RNA濃度和純度,檢測合格后取1 g總RNA反轉錄為cDNA(Thermo ScientificTM第一鏈cDNA 合成試劑盒,K1612);采用反轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)檢測miR-17和miR-145水平,U6為內參。引物序列見表1。RT-PCR條件為:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性15 s,60 ℃退火45 s,72 ℃延伸30 s,共40個循環。設置3個復孔,反應結束后用2-ΔΔCt法計算miR-17和miR-145的相對表達。

表1 引物序列

2 結果

2.1 臨床資料對照組與試驗組年齡、性別、糖尿病、總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)和高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)比較,差異無統計學意義(P>0.05)。試驗組體重指數(body mass index,BMI)、高血壓、左房內徑、腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)、D-二聚體(D-dimer,D-D)、左室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及尿酸水平高于對照組(P<0.05)。見表2。試驗組持續性心房顫動51例(持續性心房顫動組),陣發性心房顫動55例(陣發性心房顫動組)。持續性心房顫動組中左房內徑、LVEF、BNP、D-D、尿酸及LDL-L水平高于陣發性心房顫動組(P<0.05)。見表3。

表2 對照組與試驗組臨床資料比較

表3 陣發性心房顫動組與持續性心房顫動組臨床資料比較

2.2 血清miRNA-17和miRNA-145水平試驗組血清miRNA-17水平(1.87±0.44)高于對照組(1.14±0.40)(t=10.706,P<0.001),血清miRNA-145水平(0.72±0.13)低于對照組(1.05±0.28)(t=8.691,P<0.001)。

2.3 血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平試驗組血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平高于對照組(P<0.05)。見表4。

表4 對照組和試驗組血清炎癥指標比較

2.4 血清miR-17和miR-145表達與炎癥指標的相關性心房顫動患者血清miR-17表達與IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平呈正相關(P<0.05),而miR-145表達與IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平呈負相關(P<0.05)。見表5。

表5 血清miRNA-17、miRNA-145表達與炎癥指標的相關性

2.5 miR-17、miR-145對心房顫動的診斷價值ROC曲線顯示,血清miR-17和miR-145診斷心房顫動的AUC分別為0.817(95% CI:0.728～0.846,P<0.001)、0.771(95% CI:0.710～0.824,P<0.001),最佳截斷值分別為1.144、0.872,靈敏度分別為78.15%、76.36%,特異度分別為76.43%、79.21%。

3 討論

心房顫動是臨床中最常見的心律失常之一,其發生發展與年齡、性別、高危因素(高血壓、糖尿病、肥胖、睡眠暫停綜合征、心功能不全、心肌梗死等)存在密切關系。炎性介質、心肌纖維化及心肌細胞分子層面的改變,促進了心房電重構和結構重構,觸發并維持了心房顫動。本研究也顯示心房顫動患者血清中心肌纖維化、炎癥損傷確實存在,且相關標志物表達均升高,進一步證實了心房顫動與心肌纖維化、炎癥損傷的密切關系。但是心房顫動患者體內心肌纖維化、炎癥損傷發展的機制目前尚不明確,本文對此進行了初步的探索。

miRNA是一類短鏈單鏈非編碼RNA,其作用主要是在轉錄水平調節蛋白質的表達。研究發現多種miRNA在心血管疾病中發揮重要作用,可能是診斷心臟疾病和預測預后的潛在生物學標志物[13-14]。作為理想生物標志物,miRNA具有相對穩定、彈性且可被檢測的特征。盡管有研究顯示miRNA可能是預測心房顫動的生物學標志物,但其作用機制尚不明確。研究發現miR-17和miR-145在心血管疾病的發生發展中發揮重要的作用。Chen等[15]研究顯示異丙酚通過miR-17-5p/STAT3途徑對心臟缺血/再灌注損傷起保護作用。而低表達的miR-17-5p可抑制血管炎癥反應,減輕血管平滑肌細胞損傷,可能參與調控PCSK9/VLDLR信號通路,發揮抗動脈粥樣硬化作用[16]。miR-145通過TGF-β1負反饋調節糖尿病足潰瘍、腫瘤成纖維細胞表型和抑制巨噬細胞極化;而miR-145的低表達與心肌梗死后心肌細胞凋亡、心室重塑、心肌纖維化和心功能受損存在密切關系[17-18]。而兩者在非瓣膜心房顫動患者的表達及潛在的作用機制尚未可知。

IL-6屬于趨化因子的一種,在細胞免疫調節、炎癥反應中起到重要作用,參與機體多種病理反應。TNF-α是與炎癥相關的細胞因子,可以引發細胞凋亡,具有抑制腫瘤細胞、抗感染、調節機體免疫的作用,血清TNF-α水平的改變被證實與多種疾病相關。VEGF是一種促血管內皮細胞生長因子,具有促進血管通透性的作用。hs-CRP是一種急性相蛋白,其濃度的變化在心血管疾病的診斷中具有重要意義。TGF-β1是細胞因子轉化生長因子β超家族的成員之。它是一種分泌蛋白,能夠調控細胞生長、增殖、分化及凋亡,其在機體免疫系統中起到重要的控制作用。本研究中試驗組血清IL-6、TNF-α、TGF-β1、hs-CRP、VEGF水平高于對照組,表明此五項血清指標在非瓣膜心房顫動患者血清中具有明顯的變化,與疾病的發生具有一定的關系。

本研究對非瓣膜心房顫動患者miR-17和miR-145表達及其對與炎癥因子、VEGF表達的相關性進行分析,結果顯示,miR-17在心房顫動患者中的表達增高,且持續性心房顫動患者miR-17的表達高于陣發性心房顫動患者,其表達水平與心房顫動的嚴重程度呈正相關;而miR-145在心房顫動患者中的表達降低,且其表達水平與心房顫動的嚴重程度呈負相關,持續性心房顫動組中miR-145表達低于陣發性心房顫動組。相關性分析研究顯示,miR-17的高表達和miR-145低表達與血清中炎癥因子、VEGF的升高相關。

綜上所述,miR-17高表達、miR-145低表達與心房顫動患者發生發展有關,且miR-17高表達、miR-145低表達與炎癥因子、VEGF相關,提示miR-17和miR-145可能通過調控炎癥因子、VEGF的表達在心房顫動的發生發展中發揮作用,這也為臨床非瓣膜心房顫動患者的診療提供了新思路。