血清miR-199a-3p、TXNIP與甲亢患者心房顫動的相關性分析

羅興紅,汪姜嵐,史華艷

1.武漢市蔡甸區人民醫院檢驗科,湖北武漢 430100;2.宜昌市中醫醫院檢驗科,湖北宜昌 443008

甲狀腺功能亢進癥(簡稱甲亢)是由于甲狀腺釋放或分泌過多的甲狀腺激素作用于外周組織器官,導致機體出現不同程度的代謝亢奮,臨床主要表現為心悸、多汗、焦躁等[1-2]。甲亢可能會引發心臟疾病,其中心房顫動(簡稱房顫)是甲亢最易引發的心臟并發癥,有研究表明,一般人群中房顫的患病率在0.5%～9.0%,甲亢患者發生房顫的概率卻在10%～20%[3]。房顫可能會誘發心力衰竭或腦卒中,這也是房顫患者死亡的主要原因[4-6]。研究表明,房顫的發生與機體的氧化應激和炎癥反應有一定關系[7]。微小RNA(miRNA)是一類小分子單鏈RNA,在心血管疾病的發展過程中起到重要的作用[8],研究已經證實miR-199a-3p可以有效激活心肌細胞的增殖[9]。硫氧還蛋白相互作用蛋白(TXNIP)是含有抑制素結構域的蛋白,廣泛參與細胞的增殖、分化、凋亡過程,也與基因的調控和表達息息相關[10]。目前有關miR-199a-3p、TXNIP與甲亢患者房顫的相關性分析鮮少報道。鑒于此,本研究將通過檢測甲亢患者血清中miR-199a-3p、TXNIP水平,分析其與房顫的相關性,探討其在疾病診斷、病情進展中的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年3月至2020年9月在蔡甸區人民醫院進行治療的甲亢患者218例為研究對象,根據心電圖檢查結果及2016年歐洲心臟病學會心房顫動管理指南[11]將218例甲亢患者分為兩組:合并房顫組98例,其中男20例、女78例,平均年齡(51.96±7.88)歲;未合并房顫組120例,其中男26例、女94例,平均年齡(48.33±8.95)歲。納入標準:(1)符合第8版《內科學》甲亢相關診斷標準[12];(2)合并房顫患者首次經心電圖檢查確診為房顫;(3)患者確診甲亢前未發生過房顫;(4)臨床資料完整;(5)患者知情同意本研究并自愿簽署知情同意書。排除標準:(1)合并其他心血管疾病,如高血壓、冠心病、心力衰竭、先天性心臟病等;(2)患者近期患有感染性疾病;(3)合并惡性腫瘤、血液系統疾病。本研究所有試驗程序均符合《赫爾辛基宣言》。

1.2方法

1.2.1實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測血清中miR-199a-3p水平 采集甲亢患者入院后空腹靜脈血4 mL,以2 500 r/min離心15 min,取血清按照Trizol試劑盒(上海源葉生物科技有限公司)操作步驟分離提取總RNA,并測定其濃度和純度,按逆轉錄試劑盒(上海通蔚實業)操作步驟逆轉錄合成cDNA,采用ABI 7500型qRT-PCR儀(美國ABI公司)檢測血清中miR-199a-3p的相對表達水平,以U6為內參,miR-199a-3p引物序列:正向引物5′-ACACTCCAGCTGGGACAGTAGTCTGCACAT-3′;反向引物5′-TGGTGTCGTGGAGTCG-3′,引物由上海生工生物工程有限公司合成,使用2-ΔΔCt方法(Ct為循環閾值)計算血清中miR-199a-3p的相對表達水平。

1.2.2酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清中TXNIP水平 采用ELISA檢測患者血清TXNIP水平(人TXNIP試劑盒購自上海茁彩生物科技有限公司),嚴格按照說明書的操作方法配制一系列標準溶液繪制標準曲線,測定各標本450 nm處的吸光度值,依據標準回歸曲線計算血清TXNIP水平。

1.2.3臨床資料收集 收集兩組患者臨床資料,包括甲狀腺功能3項[促甲狀腺激素(TSH)、游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)]、血脂(甘油三酯、總膽固醇)、既往病史等,其中實驗室資料由蔡甸區人民醫院檢驗科統一監測。使用康泰TLC 4000型動態心電圖儀記錄患者24 h動態心電圖,使用GE Vivid E9型超聲心動圖儀器測量左、右心房和心室內徑,結果由蔡甸區人民醫院心電圖室技師判讀后發送報告。

2 結 果

2.1兩組臨床資料比較 合并房顫組患者年齡、心率、左心房內徑、左心室內徑、血清TXNIP水平均高于未合并房顫組患者(P<0.05),而總膽固醇和血清miR-199a-3p水平均低于未合并房顫組患者(P<0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較或n/n或n(%)]

2.2甲亢患者發生房顫的多因素Logistic回歸分析 以甲亢患者是否發生房顫為因變量,以年齡、總膽固醇、左心房內徑、左心室內徑、miR-199a-3p、TXNIP為自變量進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示,總膽固醇、miR-199a-3p水平升高均是甲亢患者發生房顫的獨立保護因素,年齡增加、左心房內徑增大、TXNIP水平升高均是甲亢患者發生房顫的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 甲亢患者發生房顫的多因素Logistic回歸分析

2.3miR-199a-3p靶向TXNIP的生物信息學分析 Target Scan Human網站預測結果顯示,miR-199a-3p與TXNIP存在靶向結合位點,見圖1。

圖1 miR-199a-3p靶向TXNIP的生物信息學分析

2.4甲亢合并房顫患者血清miR-199a-3p、TXNIP水平相關性分析 Pearson相關分析結果顯示,甲亢合并房顫患者血清中miR-199a-3p、TXNIP水平呈負相關(r=-0.226,P=0.025)。

2.5血清miR-199a-3p、TXNIP水平與各臨床指標的相關性分析 Pearson相關分析結果顯示,甲亢患者血清miR-199a-3p水平與心率、左心房內徑呈負相關(P<0.05);血清TXNIP水平與心率、左心房內徑呈正相關(P<0.05),二者與年齡、總膽固醇、左心室內徑無明顯相關性。見表3。

表3 血清miR-199a-3p、TXNIP水平與各臨床指標的相關性分析

2.6血清中miR-199a-3p、TXNIP水平對甲亢患者發生房顫的評估價值 血清miR-199a-3p、TXNIP及二者聯合評估甲亢患者發生房顫的AUC分別為0.848、0.738、0.878,二者聯合診斷的特異度有所升高,但靈敏度不如單獨使用miR-199a-3p檢測,相比之下,二者聯合診斷的效能明顯大于單獨使用TXNIP(Z=4.941,P<0.001)的診斷效能,但與單獨使用miR-199a-3p相比差異無統計學意義(Z=1.568,P=0.117)。見表4。

表4 血清中miR-199a-3p、TXNIP水平對甲亢患者發生房顫的評估價值

3 討 論

房顫是臨床較為常見的心律失常,由房室激活不同步導致,且隨著年齡的增長,房顫發病率逐漸升高[13]。甲亢與房顫有關,甲亢患者體內甲狀腺激素分泌過多導致代謝亢奮,患者會出現神經、消化、心血管等系統異常興奮,高水平甲狀腺激素的長期刺激使心臟耗氧量增加,負擔增大,因此心悸是甲亢患者最為常見的癥狀[14],長此以往可能會引發房顫、心力衰竭,增加猝死的風險。

甲亢合并房顫的發生因素較為復雜,參與調控的基因和蛋白也有很多。一般認為,心房纖維化是心臟房性心律失常的重要標志,而miRNA對心房纖維化起著重要的調控作用[15]。魏飛宇等[16]在研究中發現,miR-199-3p在房顫患者外周血和心房組織中表達均下調,且miR-199-3p表達與左心房纖維化呈負相關;LYU等[17]在研究中發現,miR-27b-3p過表達可通過靶向Wnt3a調節Wnt/β-Catenin信號通路減輕心房纖維化,為房顫的治療提供了一個新的思路。TXNIP是一種內源性抗氧化劑,在炎癥反應和氧化應激反應中發揮著重要的作用。房顫發生時,心肌細胞會受到過度拉伸、缺氧、氧化應激等刺激,因而房顫往往伴隨心肌細胞的凋亡[18]。心肌細胞凋亡后,局部成纖維細胞活化以修復細胞缺失部分,進而導致心房纖維化。王雪嬌等[19]研究表明,心肌梗死后心肌組織中TXNIP水平明顯升高,敲除TXNIP基因可抑制NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3(NLRP3)炎癥小體的活化,減輕心肌組織的炎癥反應,減少心肌細胞凋亡;另外有研究發現TXNIP通過介導炎癥和氧化應激反應,致使黏附因子表達,導致冠狀動脈堵塞[20]。本研究中,合并房顫組患者年齡、左心房和左心室內徑明顯高于未合并房顫組患者,而總膽固醇、TSH水平低于未合并房顫組患者;此外,合并房顫組患者血清miR-199a-3p水平低于未合并房顫組患者,血清TXNIP水平高于未合并房顫組患者,且多因素Logistic回歸分析結果顯示,高miR-199a-3p水平是甲亢患者發生房顫的獨立保護因素,高TXNIP水平是甲亢患者發生房顫的獨立危險因素,提示血清miR-199a-3p、TXNIP水平可能與甲亢患者發生房顫有一定的相關性;此外,年齡、左心房內徑增加均是甲亢患者發生房顫的獨立危險因素,分析原因,甲亢患者隨著年齡的增長,心房肌逐漸纖維化及電生理傳導改變,導致心房去極化及傳導速度異常,有效不應期縮短等,進而誘發房顫[21];心房重構是房顫發生發展的核心,而左心房內徑的增大會引起心肌重構,使心房結構及電生理傳導發生改變,進而促使心房活化、有效不應期縮短、傳導時間延長,形成折返,最終誘發房顫[22];本研究還發現高總膽固醇水平是甲亢患者發生房顫的獨立保護因素,推測與氧化應激有關。

另外,miRNA可以識別靶基因序列,調控靶基因表達,從而控制多種疾病包括癌癥等的發生發展,如miR-199a可以調控NADPH氧化酶4/低氧誘導因子-1α/血管內皮生長因子-A通路控制格雷夫斯病患者病情進展,miR-199a調控沉默信息調節因子1蛋白的表達改變與冠狀動脈旁路移植術后房顫的發生有關[23-24],TargetScan Human網站預測miR-199a-3p與TXNIP存在靶向結合位點,以上均表明miR-199a-3p可通過調控靶基因表達參與疾病的發生,而本研究相關性結果同樣提示miR-199a-3p與TXNIP呈負相關,與網站預測結果相符,提示二者可能相互作用、共同調控甲亢患者房顫的發生過程,關于其具體機制后續還需進一步研究。ROC曲線分析結果顯示,血清miR-199a-3p評估甲亢患者發生房顫的AUC為0.848,當甲亢患者血清miR-199a-3p水平<0.60時,提示甲亢患者發生房顫的可能性較大。相關研究顯示,miR-199a-3p可以有效激活心肌細胞增殖,對受損心肌細胞的恢復具有重要意義[25];另有研究表明,miR-199-3p可通過靶向甲基化CpG結合蛋白2抑制炎癥反應[26],因此推測miR-199a-3p水平的降低可能一方面阻礙了受損心肌細胞的恢復,一方面促進了炎癥反應,因而對甲亢患者房顫的發生具有一定調節作用,對甲亢患者發生房顫的風險具有一定評估意義;血清TXNIP水平評估甲亢患者發生房顫的AUC為0.738,靈敏度為82.65%,特異度為57.50%,當患者血清TXNIP水平>54.02 pg/mL時,提示甲亢患者發生房顫的可能性較大。氧化應激和炎癥反應在房顫的發生過程中發揮重要的調節作用,TXNIP過度表達已被證實與氧化應激和炎癥密切相關,TXNIP通過線粒體和NADPH氧化酶介導活性氧的產生,同時可能與NLRP3炎癥體結合,增強炎癥反應[27],進而導致房顫的發生。

綜上所述,甲亢合并房顫患者血清中miR-199a-3p水平降低,TXNIP水平升高,二者水平呈負相關,二者可對評估甲亢患者發生房顫的風險提供一定的參考價值。