血清TGR5 mRNA和BNIP3 mRNA在急性心肌梗死患者中的表達水平及臨床意義

金長明,王 青

1.首都醫科大學門頭溝教學醫院急診科,北京 102399;2.應急總醫院內科,北京 100028

急性心肌梗死(AMI)是一種嚴重的心臟病,通常由冠狀動脈急性閉塞、持續性缺血缺氧而引起心肌壞死。AMI起病急驟,是心血管疾病患者死亡的主要原因之一[1-2]。進行經皮冠狀動脈介入術(PCI)可有效降低AMI患者的病死率,在臨床得到廣泛應用,但由于PCI術屬于創傷性操作,術后可能造成局部炎癥或缺血再灌注損傷,導致患者出現不良心血管事件(MACE),進而威脅患者的身心健康[3-4]。因此,尋找能夠預測AMI患者經PCI術后的預后生物標志物十分重要。G蛋白偶聯膽汁酸受體5(TGR5)是一種G蛋白偶聯膽汁酸膜受體,具有多種生物活性,主要參與糖脂代謝以及能量代謝,激活TGR5對于肥胖以及炎癥等疾病均有改善作用[5]。Bcl-2/腺病毒QE1B-19kDa相互作用蛋白3(BNIP3)主要存在于線粒體內膜上,有研究表明BNIP3參與癌癥和缺血性疾病的生理和病理過程[6]。目前,關于TGR5與BNIP3在AMI疾病中的表達水平鮮有報道,因此本研究通過探討二者在AMI患者中的表達水平情況以及二者對于AMI患者術后MACE發生的預測價值,以期為AMI患者術后發生MACE人群的篩選提供依據。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取首都醫科大學門頭溝教學醫院(下稱本院)2018年1月至2020年1月收治的98例進行PCI手術的AMI患者[包括急性非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)46例與急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)52例]為研究組,其中男46例,女52例,年齡60～80歲,平均(71.00±8.35)歲。所有患者經PCI手術后,通過門診方式進行隨訪24個月,隨訪率為100%,隨訪期間出現心肌梗死、新發心力衰竭、心源性猝死等心血管事件及全因死亡可判斷為MACE,根據隨訪結果將患者分為MACE組(46例)、非MACE組(52例)。納入標準:(1)符合AMI診斷標準[7];(2)年齡>18歲;(3)臨床資料完整;(4)依從性良好;(5)患者首次確診,且未使用腦梗死藥物治療。排除標準:(1)合并有惡性腫瘤者;(2)有心肌病,先天性心臟病者;(3)伴有嚴重肝、腎功能不全者;(4)既往進行PCI者。另選取同期于本院健康體檢的90例體檢健康者作為對照組。其中男47例,女43例,年齡60～79歲,平均(70.00±8.64)歲。兩組研究對象性別、年齡比較,差異無統計學意義(P>0.05)。本研究已通過本院倫理委員會批準,患者知情同意后并簽署同意書。

1.2主要試劑與儀器 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)儀購自美國Bio-Rad公司(型號:CFX384);TRIzol試劑購自上海佰利萊生物科技有限公司(貨號:BLL-Bytd0054);qRT-PCR試劑盒購自上海雅吉生物科技有限公司(貨號:23444);M-MLV逆轉錄試劑盒購自北京普非生物科技有限公司(貨號:PR2555)。

1.3血清TGR5 mRNA和BNIP3 mRNA水平檢測 采集AMI患者入院后清晨空腹靜脈血3 mL,健康體檢者體檢當日清晨空腹靜脈血3 mL,8 000 r/min離心5 min收集上清液,置于-80 ℃冰箱內保存。應用Trizol試劑提取血清樣本中的總RNA,總RNA為模板逆轉錄成cDNA后進行qRT-PCR反應,反應體系包括:cDNA 1 μL,上、下游引物各1 μL,2×SYBR 11.5 μL,ddH2O 8.5 μL,于冰上完成整個操作過程。qRT-PCR檢測條件:94 ℃預變性5 min循環1次,94 ℃變性30 s、56 ℃退火30 s,72 ℃延伸10 s,共38個循環。以β-actin為內源對照,以2-ΔΔCt的方法計算血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA的相對表達量。引物合成由上海生工生物工程股份有限公司完成,引物序列見表1。

表1 qRT-PCR引物序列

1.4術后MACE組和非MACE組臨床資料收集 收集AMI患者MACE組和非MACE組臨床資料,包括:年齡、吸煙史、糖尿病史、高血壓史、血清肌酐(SCr)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、左心室射血分數(LVEF)、左室舒張末容量(LVEDV)、紅細胞分布寬度(RDW)、血紅蛋白(Hb)、白細胞計數(WBC),以及他汀類、替格瑞洛藥物使用情況等,根據Killip分級標準[8]將患者分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級。

2 結 果

2.1研究組與對照組血清TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA表達水平比較 研究組血清TGR5 mRNA表達水平顯著低于對照組,血清BNIP3 mRNA表達水平顯著高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 研究組與對照組血清TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA水平比較

2.2AMI患者術后MACE組和非MACE組TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA表達水平及臨床資料比較 AMI患者術后MACE組與非MACE組在年齡、吸煙史、糖尿病史、高血壓史、LDL-C、HDL-C、LVEDV、舒張壓、收縮壓、Hb、WBC等方面比較,差異無統計學意義(P>0.05),術后MACE組SCr、LVEF、RDW、Killip分級、TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA與非MACE組比較,差異有統計學意義(P<0.05),其中MACE組LVEF、TGR5 mRNA顯著低于非MACE組,SCr、RDW、Killip分級(Ⅲ+Ⅳ級比例)、BNIP3 mRNA顯著高于非MACE組,差異有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 AMI患者術后MACE組和非MACE組TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA水平及臨床資料比較[n(%)或

2.3術后MACE組血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA表達水平的相關性 經Pearson相關性分析,血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA表達水平呈負相關(r=-0.543,P<0.05),見圖1。

圖1 術后MACE組血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA 水平的相關性

2.4血清TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA對術后AMI患者MACE發生的預測價值分析 ROC曲線顯示,血清TGR5 mRNA預測AMI患者MACE發生的AUC為0.704(95%CI:0.601～0.808),截斷值為0.803;血清BNIP3 mRNA預測AMI患者MACE發生的AUC為0.762(95%CI:0.696～0.883),截斷值為1.396,血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA 聯合預測AMI患者術后MACE發生的AUC為0.867(95%CI:0.783～0.932)優于二者單獨預測(Z二者聯合-TGR5=2.346,Z二者聯合-BNIP3=1.715,P=0.019、0.043),見圖2。

圖2 ROC曲線分析血清TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA對 術后AMI患者MACE發生的預測價值

2.5AMI患者術后MACE發生的影響因素 以AMI患者血清TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA、RDW、LVEF、SCr均值0.78、1.26、14.04%、61.62%、72.21為截點,將連續變量轉化為二分類變量,其中TGR5 mRNA≥0.78為高表達,<0.78為低表達;BNIP3 mRNA≥1.26為高表達,<1.26為低表達,RDW≥14.04 %為高表達,RDW<14.04 %為低表達,以LVEF≥61.62 %為高表達,<61.62 %為低表達,以SCr≥72.21為高表達,<72.21為低表達。以AMI患者術后MACE是否發生為因變量(是=1,否=0),以TGR5 mRNA(低表達=1,高表達=0)、BNIP3 mRNA(高表達=1,低表達=0)、RDW(高表達=1,低表達=0)、LVEF(低表達=1,高表達=0)、SCr(高表達=1,低表達=0)、Killip分級(Ⅲ+Ⅳ級=1,Ⅰ+Ⅱ級=0)為自變量進行Logistic回歸分析,結果顯示TGR5mRNA、BNIP3 mRNA、RDW是AMI患者術后MACE發生的影響因素(P<0.05),見表4。

表4 AMI患者術后MACE發生的影響因素

3 討 論

AMI是一種常見的心血管疾病,其具有發病突然,病情發展迅速,致死率高等特點[9]。

有研究顯示,急診PCI目前被認為是最有效的AMI治療手段,入院早期90 min內對AMI患者進行介入治療可將病死率降至4%左右,且急性介入治療后冠脈血管再通率更高也更穩定。雖然PCI術很好地解決了血管形成問題,但AMI患者仍存在較高的再發心血管事件風險,因此發現血清標志物預測AMI患者的術后效果十分重要[10-11]。

TGR5對于全身炎癥以及肝臟炎癥有負向調節的功能,有研究發現在巨噬細胞與單核細胞中,刺激TGR5的表達水平能夠降低趨化因子和細胞因子分泌,減弱吞噬細胞功能,從而促進細胞產生抗炎作用[12]。TGR5被激活后可通過多種不同的信號通路來發揮其生物學功能,其中可通過抑制核因子-κB(NF-κB)的炎癥反應以及炎癥因子的分泌發揮抗炎作用[13]。動脈粥樣硬化(AS)是心血管疾病的常見疾病,有研究發現激活TGR5可以抑制AS的發生,而其表達缺失則可加重AS的發展[14]。線粒體自噬能夠以不同的方式調節心血管活動,參與AS、心力衰竭、心肌缺血/再灌注損傷等疾病的生理過程[15-16]。BNIP3的過表達能夠使線粒體被過量清除,加重心肌細胞的負擔,造成心肌缺血再灌注損傷[17]。其在低氧條件下能夠調節免疫細胞的功能,促進炎癥的發生和發展[18]。由于血清中的mRNA來自于細胞內的轉錄過程,當細胞中的目的基因被轉錄成mRNA分子時,這些分子可以通過細胞內的RNA加工或運輸機制進入血液循環系統,最終進入血清,血清中的mRNA表達水平可能反應細胞內和細胞外環境的綜合影響[19],因此本研究檢測AMI患者血清TGR5 mRNA和BNIP3的mRNA表達水平,結果顯示AMI患者血清TGR5 mRNA表達水平明顯降低,且術后MACE組血清TGR5 mRNA表達水平顯著低于非MACE組,BNIP3 mRNA表達水平明顯升高,且在術后MACE組中血清BNIP3 mRNA表達顯著高于非MACE組,提示TGR5 mRNA的低表達和BNIP3 mRNA的高表達與AMI的發生及術后MACE有關,但具體作用機制目前尚不清楚。

RDW能夠反映人體內血液循環紅細胞體積的差異,近年來研究發現RDW能夠預測心衰患者的短期及長期預后[20]。本研究發現RDW是AMI患者術后MACE發生的影響因素,提示RDW與AMI患者預后的不良反應有關。BYRMES等[21]研究發現TGR5與BNIP3通過調控線粒體自噬機制參與肝損傷過程,而本研究Pearson相關性分析顯示,血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA水平呈負相關(r=-0.543,P<0.05),提示TGR5與BNIP3也可能通過某種調控機制參與AMI患者術后MACE的發生;ROC曲線顯示,血清TGR5 mRNA與BNIP3 mRNA聯合預測AMI患者術后MACE發生的AUC優于二者單獨預測,提示二者聯合能夠較好地預測AMI患者術后MACE發生,進一步Logistic回歸分析顯示,TGR5 mRNA、BNIP3 mRNA是AMI患者術后MACE發生的影響因素,提示二者可作為評估AMI患者術后MACE發生的生物檢測指標。

綜上所述,TGR5 mRNA在AMI患者血清中呈低表達,BNIP3 mRNA在AMI患者血清中呈高表達,二者對于預測術后MACE發生具有重要意義,但血清中TGR5 mRNA和BNIP3 mRNA表達水平與特定組織間的靶向關系本研究還需繼續深入探究,并進一步探究二者在心肌梗死中的具體作用機制。