,,
非編碼RNA(ncRNAs)是一類不編碼蛋白質的RNA分子,主要包括微小RNA(micRNAs)、PIWI蛋白相互作用RNA、小干擾RNA、長鏈非編碼RNA(lncRNAs)及調節(jié)RNA等[1]。micRNAs研究廣泛,且已有大量研究證實,micRNAs在心血管疾病中發(fā)揮了重要作用[2]。有研究表明,micRNA-1、micRNA-499和micRNA-208在急性心肌梗死(AMI)病人血清中的表達水平均明顯升高,提示其有望成為診斷急性心肌梗死潛在的生物學標志物和治療靶點。lncRNAs在ncRNAs中數(shù)量最多、功能最復雜,近期研究表明,lncRNAs可在轉錄及轉錄后等層次調控心血管系統(tǒng)的發(fā)育,影響各種心血管疾病的病理進程[3-4]。有研究表明,微小RNA-21(miRNA-21)作為一種抗凋亡基因參與了心肌缺血再灌注損傷(MIRI)及心肌梗死后的心肌重構[5]。而癌易感性候選基因2(CASC2)在急性ST段抬高型心肌梗死(STEAMI)心肌缺血再灌注損傷中是否發(fā)揮作用仍不確定。本研究通過觀察STEAMI病人行急診經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)前后靜脈血中CASC2及miRNA-21的表達及其變化,探討兩者在STEAMI中的臨床意義,為STEAMI的臨床診療提供新的思路。
1.1 研究對象 選擇2016年12月—2017年5月于青島大學附屬威海市中心醫(yī)院心內科住院的行急診PCI的STEAMI病人55例為STEAMI組,排除STEAMI的32名健康者為健康對照組,STEAMI組按照行PCI后是否發(fā)生MIRI分為MIRI組(13例)及非MIRI組(42例)。納入標準:①STEAMI診斷均符合世界衛(wèi)生組織診斷標準(典型胸痛持續(xù)時間超過30 min;ST段上抬>0.2 mm;血清心肌酶學升高超過正常值2倍以上);②發(fā)病至入院時間在12 h以內;③經(jīng)直接PCI處理梗死相關動脈(IRA)的STEAMI病人。MIRI的臨床判斷標準:①直接PCI開通IRA后2 h內發(fā)生的嚴重心動過緩(心率<40次/min)或嚴重性心律失常(頻發(fā)室性期前收縮、室性心動過速、心室顫動);②IRA開通后前向血流TIMI分級≤2級且除外因造影可見的血栓、栓塞、夾層或痙攣等所致的急性閉塞;③再灌注后心源性休克和持久的左心功能不全(Killip分級≥2級)需要主動脈內球囊反搏(IABP)或藥物支持超過1周的低血壓。所有病人排除惡性腫瘤、嚴重的心力衰竭、嚴重感染、慢性腎臟病、慢性阻塞性肺疾病等。本研究獲得青島大學附屬威海市中心醫(yī)院倫理委員會認可,并獲得所有納入研究對象的同意。
1.2 標本的采集及保存 分別采集STEAMI病人急診PCI術前及術后24 h內的外周靜脈血,即刻用含乙二胺四乙酸(EDTA)紫管抽取2管靜脈血,1管即刻送檢心肌損傷標志物,另1管靜置于4 ℃冷藏30 min后,室溫下3 000 r/min離心15 min(離心半徑3 cm),留取上層血漿于無RNA酶的1.5 mL微量離心管(EP管)中,置于-80 ℃冰箱短期保存。收集所有研究對象的臨床資料,包括性別、年齡、高血壓史、糖尿病史、高脂血癥史、吸煙史、血生化指標、心電圖、心臟彩超等。
1.3 實時熒光定量聚合酶鏈反應測定CASC2、miRNA-21表達水平 引物采用軟件Primer 5.0設計,內參U6引物序列為:上游5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,下游5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。miRNA-21引物序列為:上游5′-ACACTCCAGCTGGGTAGCTTATCAGACTGATG-3′,下游5′-CTCAACTGGTGTCGTGGA-3′。CASC2引物序列為:上游5′-CACATTGGACGGTGTTTCC-3′,下游5′-TCCTGTAAGCACAGCTGACA-3′。采用美國Invitrogen公司的總RNA提取試劑盒提取血漿總RNA,采用美國Invitrogen公司逆轉錄試劑盒進行逆轉錄,采用美國Invitrogen公司的熒光定量聚合酶鏈反應試劑盒檢測CASC2、miRNA-21。采用ABI PRISM? 7500序列檢測系統(tǒng)檢測CASC2、miRNA-21,每個樣本均檢測3次。ncRNAs相對表達水平采用2-ΔΔCT法。
1.4 心肌肌鈣蛋白T(cTnT)和超敏C反應蛋白(hs-CRP)的測定 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清cTnT,采用免疫透射比濁法測定血清hs-CRP水平,均由威海市中心醫(yī)院中心實驗室協(xié)助完成。
1.5 觀察指標 觀察CASC2、miRNA-21的擴增曲線;比較各組CASC2、miRNA-21的表達水平;分析 CASC2、miRNA-21與cTnT、hs-CRP的相關性。
2.1 STEAMI病人CASC2及miRNA-21的擴增曲線(見圖1、圖2)
圖2 55例STEAMI病人miRNA-21的擴增曲線(重復3次)
2.2 STEAMI組與健康對照組臨床特征比較 兩組性別、年齡、高血壓病史、糖尿病史、吸煙史、低密度脂蛋白膽固醇比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表1。
表1 STEAMI組與健康對照組臨床特征比較
2.3 各組CASC2、miRNA-21的表達水平比較 STEAMI組PCI術前及術后CASC2、miRNA-21表達水平明顯高于健康對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);PCI術后MIRI組CASC2及miRNA-21表達水平低于STEAMI組PCI術前,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);PCI術后非MIRI組CASC2及miRNA-21表達水平與MIRI組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表2、表3。
表2 STEAMI組與健康對照組CASC2、miRNA-21的表達水平比較(±s)
與健康對照組比較,1)P<0.05;與STEAMI組PCI術前比較,2)P<0.05
表3 MIRI組與非MIRI組CASC2、miRNA-21表達水平比較(±s)
與MIRI組比較,1)P<0.05
2.4 STEAMI病人PCI術后外周血CASC2、miRNA-21與cTnT、hs-CRP的相關性 STEAMI病人PCI術后外周血CASC2、miRNA-21與cTnT顯著相關(r=0.35,P=0.04;r=0.45,P=0.03),與hs-CRP無相關性(r=0.12,P=0.32;r=0.22,P=0.45);STEAMI病人PCI術后外周血CASC2與miRNA-21呈正相關(r=0.33,P=0.04)。
近十幾年來,急診PCI的廣泛開展使得很多STEAMI病人受益,但某些病人非但沒有受益,甚至發(fā)生急性血流動力學障礙而死亡,這種不良結果主要歸咎于心肌MIRI。近年來,ncRNAs成為心血管領域基礎研究及臨床研究中的重點。大量研究證實,microRNAs在調節(jié)細胞和生物體生命活動中發(fā)揮著重要作用,在心血管疾病中有顯著表達變化,在心肌梗死診斷中,已成為極具潛力的標志物[6]。已有研究建議將miRNA-1、miRNA-133、miRNA-499等作為急性心肌梗死有價值的標志物[7-9]。
miRNA-21在正常心臟中表達很低,但在各種心力衰竭、心肌肥厚、缺血缺氧等條件下明顯升高[10]。本研究也證實了這一點,本研究結果提示miRNA-21在STEAMI病人中表達量明顯高于健康對照組;miRNA-21在急診PCI術后MIRI組表達量比非MIRI組低,差異具有統(tǒng)計學意義。miRNA-21與cTnT呈正相關,推測miRNA-21可能參與了心肌MIRI,與部分研究相符合[11]。有研究發(fā)現(xiàn)應用熱休克或預處理誘導miRNA-21可明顯減少心肌梗死面積[12];還有研究對心肌梗死病人心肌組織標本進行了miRNAs表達檢測,發(fā)現(xiàn)心肌梗死的邊緣區(qū)miRNA-21明顯升高[13]。說明miRNA-21在AMI病程中發(fā)揮著重要作用。
lncRNAs是長度為200~100 000 nt、無蛋白表達功能的RNA分子。近年來研究表明,lncRNAs具有表達遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等調控作用,與心臟、血管的生理病理功能以及一些心血管疾病(心律失常、心肌梗死、心肌肥厚和心力衰竭等)的發(fā)生有著密不可分的關系[14]。有研究認為 lncRNAs不僅是蛋白質的支架,更是基因的實際組織者[15]。張濱[16]提出lncRNAs UCA1可以作為AMI潛在的診斷標志和治療靶點,lncRNAs可能是作為miRNA的內源性競爭性RNA而發(fā)揮心肌保護功能的。CASC2是近期發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA,定位于染色體的10q26,最初發(fā)現(xiàn)其在子宮內膜癌中表達下調,起到抑癌基因的作用。本研究結果顯示CASC2在STEAMI組病人中表達量明顯高于健康對照組,在急診PCI術后MIRI組表達量較非MIRI組低,差異具有統(tǒng)計學意義。推測CASC2可能與miRNA-21共同在AMI病程中發(fā)揮重要作用,并二者可能共同參與了心肌MIRI。
miRNAs不但可以靶向調控大量的蛋白編碼基因,還可以靶向調控lncRNAs。已有研究表明,CASC2在腎癌中與miRNA-21存在部分靶向調控關系[17];而二者在AMI病程中關系如何仍不清楚,對此進行研究對于揭示ncRNAs與心肌MIRI的關系極為重要。本研究進行相關分析發(fā)現(xiàn),在STEAMI病人外周血中CASC2與miRNA-21呈正相關,但二者是否存在靶向調控尚需進一步研究證實。
綜上所述,本研究結果顯示CASC2與miRNA-21在STEAMI病程中發(fā)揮了重要作用,二者表達量的變化可預測心肌MIRI,并為AMI以ncRNAs為藥物治療靶點等臨床診療提供新的思路。