朱舟洋 翁雅雯 梁曉荷 黃周青 蔡雪黎 葉浡之
近年來,急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)已逐漸成為人類死亡的首要病因。在心肌梗死過程中,由于持續(xù)的心肌缺血引發(fā)細胞死亡,最終導致心功能不全和惡性心律失常,甚至心臟性猝死[1-2]。因此,早期診斷和充分評估對AMI 患者的救治及預防心肌進一步損傷至關重要[3]。典型的心電圖表現(xiàn)和心肌壞死標志物如肌鈣蛋白是診斷AMI的關鍵指標[2,4]。但部分超急性期AMI 患者可以不伴有典型心電圖改變和肌鈣蛋白的升高[5],這類患者在臨床中容易漏診。環(huán)狀RNA 是一類非編碼RNA,它具有閉環(huán)結構,不易被核酸外切酶降解[6-7],且在人細胞中廣泛表達,在物種之間具有高度保守性[7-9]。這些結構特征提示,環(huán)狀RNA 在疾病診斷方面具有潛在的價值。本文旨在研究AMI 患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量以評估其與冠狀動脈病變嚴重程度的關系,現(xiàn)報道如下。
1.1 對象 選擇2018 年7 月至12 月在溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院行CT 冠脈造影(coronary angiography,CAG)的患者131 例,以胸痛為首診癥狀,其中男84 例,女47 例,年齡36~90(64.3±11.6)歲。根據患者癥狀、心電圖及CAG 結果分為AMI 組、不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris,UAP)組和對照組。納入標準:(1)AMI 組、UAP 組納入標準:CAG 提示至少1 支主要血管狹窄≥50%,且分別由2 位不同術者根據美國心臟協(xié)會/ 美國心臟病學學會(AHA/ACC)指南冠狀動脈數(shù)的分類確認;AMI 指持續(xù)胸痛>20 min,心電圖示相鄰導聯(lián)ST 段抬高/壓低、伴心肌酶學/肌鈣蛋白升高;UAP 指靜息或低運動負荷下胸痛持續(xù)時間>20 min,且近期(1 個月內)出現(xiàn)發(fā)作頻率、持續(xù)時間改變及癥狀加重等,但不伴有肌鈣蛋白I 或T 升高;(2)對照組納入標準:既往無冠心病或卒中病史;心電圖、心臟超聲檢查無異常,無急慢性肝腎疾病;CAG 提示陰性。排除標準:血流動力學不穩(wěn)定者或心源性休克患者;嚴重肝功能衰竭,丙氨酸轉氨酶≥正常3 倍以上者;明顯自身免疫性疾??;未得到控制的甲狀腺功能不全;惡性腫瘤;活動期的全身感染;孕婦、哺乳者;近3 個月內正在參加其他臨床試驗者;精神疾病患者;拒絕參加本研究患者。該研究方案通過本院醫(yī)學倫理委員會批準(批準文號:YS2020 第108 號),所有患者均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 生化指標檢測 入院時收集患者各項檢查數(shù)據及既往病史。在行CAG 后立即采集患者靜脈血,收集到乙二胺四乙酸管中,進行密度梯度離心,采用貝克曼庫爾特AU5800 分析儀及其相關的試劑(美國貝克曼庫爾特公司)檢測血脂、血糖、肝腎功能等常規(guī)生化指標。
1.2.2 CAG 檢測 由至少2 位具有豐富臨床經驗的介入科醫(yī)生對患者進行多體位手術造影,然后由至少2 位高年資心血管醫(yī)師根據CAG 結果仔細判讀,評定冠狀動脈每支病變血管的狹窄程度。根據CAG 結果分為AMI 組(具有典型胸痛且肌鈣蛋白I升高,CAG 提示存在冠狀動脈閉塞)72 例、UAP 組(有胸痛癥狀但心電圖不典型,無肌鈣蛋白I 升高,CAG 提示存在冠狀動脈狹窄)28 例、對照組(有胸痛癥狀,CAG 陰性)31 例。
1.2.3 環(huán)狀RNA-0007478 表達量檢測 從患者外周血單個核細胞提取mRNA,經逆轉錄形成cDNA,利用qRT-PCR 檢測環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量。GAPDH 上游引物:5′-GGGAAACTGTGGCGTGAT-3′;GAPDH 下游引物:5′-GAGTGGGTGTCGCTGTTGA-3;環(huán)狀RNA-0007478 上游引物:5′-ATACATCTGCTGCCTACATTCC-3′ ;環(huán) 狀 RNA-0007478 下游引物:5′-AGTCCCCAAGTACCAAGTGC-3′。采用美國Applied Biosystems 公司7300Plus儀器進行熒光定量PCR 反應,加入對應的cDNA 樣本,每孔10 μL 的反應體系,PCR 循環(huán)程序設置為:95 ℃變性30 s,60 ℃退火30s,72 ℃延長30 s,重復40 個循環(huán)。以人GAPDH 為外參,circRNA_0007478的相對表達量用2-ΔΔCt表示,ΔCt=Ct 目的基因-Ct外參基因。ΔΔCt=ΔCt 實驗組-ΔCt 對照組。確定患者血清單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量。根據AHA/ACC 關于冠狀動脈病變部位的標準[10],AMI 組患者進一步分為近端血管病變者和遠端血管病變者。根據心肌梗死發(fā)病持續(xù)時間,將AMI 組患者分為0~4 h 者(10 例),<4~8 h 者(34例),<8~12 h 者(16 例),<12~24 h 者(8 例),<24~72 h 者(4 例)。分析并比較不同部位血管病變者及不同心肌梗死發(fā)病持續(xù)時間者血清單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量。
1.2.4 Gensini 評分 Gensini 評分是根據冠狀動脈狹窄程度來確定冠狀動脈疾病的嚴重程度[11],狹窄程度評估以動脈阻塞的25%劃分,且包括冠狀動脈的解剖位置。所有患者均按照標準技術進行定期CAG,至少有2 位經驗豐富的介入心臟病專家對冠狀動脈病變的嚴重程度進行評估。根據血管狹窄程度,無狹窄計0 分,1%~25%計1 分,26%~50%計2分,51%~75%計4 分,76%~90%計6 分,91%~99%計16 分,100%計32 分。根據病變血管的位置分配不同的權重系數(shù)。左主干計5 分,左前降支近端病變計2.5 分,左前降支中段病變計1.5 分,左前降支遠端病變計1 分,左旋支中遠段病變計1 分,右冠狀動脈病變計1 分,小支病變計0.5 分。各血管分支Gensini 總分=狹窄程度評分×體重指數(shù)[12]。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用Empower 軟件(X & Y Solutions Inc,Boston,MA,USA;http://www.stats.com)和R 軟件(http://www.Rproject.orgAQ3)。正態(tài)分布的計量資料以 表示,多組比較采用方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗,非正態(tài)分布的計量資料以M(P25,P75)表示,多組比較采用秩和檢驗;計數(shù)資料以百分率表示,多組比較采用χ2檢驗,組間兩兩比較采用χ2分割法。環(huán)狀RNA-0007478 表達量與Gensini 評分的關系采用Pearson 相關。繪制ROC 曲線,評估環(huán)狀RNA-0007478 預測AMI 的價值。采用多元線性回歸分析患者冠狀動脈狹窄嚴重程度的獨立危險因素。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
表1 3 組患者一般資料比較
2.1 3 組患者一般資料比較 見表1。
由表1 可見,3 組患者性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。AMI 組吸煙比例、白細胞、超敏C 反應蛋白、低密度脂蛋白膽固醇、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶、腦鈉肽、肌鈣蛋白I、左心室射血分數(shù)均較對照組和UAP 組升高,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。
2.2 3 組患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478的相對表達量比較 見圖1。
由圖1 可見,3 組患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。AMI 組環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量高于UAP 組和對照組(均P<0.05),后兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.3 AMI 組不同心肌梗死發(fā)病持續(xù)時間者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量比較 見圖2。
圖1 3 組患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量比較(與UAP 組比較,*P<0.05;與對照組比較,**P<0.01)
圖2 AMI 組不同心肌梗死發(fā)病持續(xù)時間者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量比較(與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01)
由圖2 可見,AMI 組中心肌梗死發(fā)病持續(xù)時間0~4 h、<4~8 h 者,環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量較對照組差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05),<8~12 h、<12~24 h 者環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量均高于對照組(均P<0.05),24 h 后,環(huán)狀RNA-0007478 表達量下降,低于對照組,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.4 冠心病危險因素對環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量的影響 見圖3。
由圖3 可見,環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量在非高血壓患者和高血壓患者、非高脂血癥患者和高血脂癥患者、非糖尿病患者和糖尿病患者、非吸煙患者及吸煙患者中比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。
2.5 環(huán)狀RNA-0007478 對AMI 預測價值的ROC曲線分析 見圖4。
圖4 環(huán)狀RNA-0007478 對AMI 預測價值的ROC 曲線分析
圖3 冠心病危險因素對患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量的影響
由圖4 可見,環(huán)狀RNA-0007478 預測AMI 的曲線下面積為0.866,靈敏度為0.7966,特異度為0.7778,約登指數(shù)為0.5744,截斷值為0.0005,這提示環(huán)狀RNA-0007478 可作為AMI 發(fā)生的獨立預測因子。
2.6 環(huán)狀RNA-0007478 與Gensini 評分的相關性分析 見圖5。
由圖5 可見,AMI 組患者中,近端血管閉塞者49 例(68%),遠端血管閉塞者23 例(32%)。近端血管病變患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478相對表達量為0.0008176±0.0000413,高于遠端血管病變患者0.0005454±0.0000431(P<0.01)。環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量與Gensini 評分呈正相關(r=0.493,P<0.01)。
2.7 Gensini 評分的相關性分析及Gensini 評分與環(huán)狀RNA-0007478 的多元線性分析 見表2、3。
圖5 患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量與Gensini 評分的相關性分析散點圖
表2 Gensini 評分的相關性分析
表3 環(huán)狀RNA-0007478 與Gensini 評分的多元線性分析
由表2 可見,Gensini 評分與心肌梗死危險因素的相關性分析中,吸煙史、低密度脂蛋白膽固醇、肌鈣蛋白I、超敏C 反應蛋白、白細胞、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶水平均與Gensini 評分有相關性(均P<0.05)。由表3 可見,在環(huán)狀RNA-0007478 與Gensini 評分的多元線性回歸中,模型分析調整了表2 中與Gensini 評分相關的因素,結果顯示環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量與Gensini 積分具有獨立相關性(β=5.27,95%CI:3.14~7.40,P<0.01)。
AMI 發(fā)生的主要病理生理機制是冠狀動脈粥樣斑塊破裂,而巨噬細胞在動脈粥樣硬化斑塊進展中扮演重要角色。筆者前期通過環(huán)狀RNA 芯片發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA-0007478 在氧化修飾的低密度脂蛋白刺激的巨噬細胞中表達顯著上調(芯片數(shù)據詳見GSE107522),而環(huán)狀RNA-0007478 與AMI 之間的關系鮮有報道。
冠狀動脈長時間閉塞可導致心肌壞死,在冠狀動脈閉塞早期及時診治可有效挽救受損的心肌,改善AMI 患者近期和遠期的預后。目前,急診經皮冠狀動脈介入術和急診冠狀動脈旁路移植術的開展,有效降低了心肌梗死患者的死亡率[13]。但臨床上仍有部分AMI 患者,特別是老年人,常常不能準確地描述胸痛癥狀,若存在心電圖表現(xiàn)不典型,肌鈣蛋白未明顯或僅輕度升高,在未行CAG 的情況下需對AMI 進行鑒別診斷,同時這類患者又是極高?;颊?,早期診斷對提高這類患者的生存率至關重要[14]。此外,由于部分醫(yī)院條件不足限制了臨床醫(yī)師對冠脈動脈狹窄疾病嚴重程度的判斷。因此,如果能找到一種新的生物標志物既能在早期診斷AMI,又能反映冠狀動脈狹窄的嚴重程度,這將對患者的診療帶來便利。本研究發(fā)現(xiàn)在AMI 患者中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量明顯升高,是AMI 發(fā)生的獨立預測因子,且環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量與Gensini 評分呈正相關,即與AMI 患者冠狀動脈病變的嚴重程度相關,有望成為用于診斷早期心肌梗死的生物學標志物。
研究發(fā)現(xiàn),環(huán)狀RNA 的異常表達與疾病的發(fā)生有關[15-17]。如環(huán)狀RNA 在急性腎缺血再灌注損傷中發(fā)揮保護作用[18]。Cui 等[19]研究表明,在外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-103636 的表達在診斷重度抑郁癥方面具有潛在價值。環(huán)狀RNA-CDR1as 作為微小RNA-7 的分子海綿,參與心肌梗死的發(fā)生[20]。本研究發(fā)現(xiàn),AMI 患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量高于UAP 組和對照組,而后兩組相比差異無統(tǒng)計學意義,這表明環(huán)狀RNA-0007478 在AMI 患者中出現(xiàn)高表達。此外,本研究將心肌梗死發(fā)生時間分成5 個時間段,環(huán)狀RNA-0007478 的表達量在心肌梗死發(fā)生的<8~24 h表達升高,但在<24~72 h 下降至正常水平,提示AMI 患者的環(huán)狀RNA-0007478 相對表達量具有時間依賴性。ROC 曲線分析顯示,環(huán)狀RNA-0007478作為AMI 的標志物具有良好的診斷價值,并且具有較好的靈敏度和特異度。
患者的臨床特征,如性別、吸煙、肥胖和糖尿病,是AMI 的危險因素,并可能影響其發(fā)病率[21]。眾所周知,性別是心血管疾病的一個重要危險因素。由于身體激素的差異,男性通常比女性更早出現(xiàn)心血管疾病[22]。在本研究中,冠心病的危險因素如高血壓、高血脂、糖尿病以及吸煙等并不影響環(huán)狀RNA-0007478 的表達,這使得環(huán)狀RNA-0007478的表達量有助于反映AMI 的病情。通過相關性分析顯示環(huán)狀RNA-0007478 與患者Gensini 評分呈正相關(r=0.493,P<0.01),表明環(huán)狀RNA-0007478 表達量與冠狀動脈狹窄的嚴重程度存在相關性。為了糾正可能影響Gensini 評分的混雜因素,對性別、吸煙史、超敏C 反應蛋白、低密度脂蛋白膽固醇和白細胞進行了多元線性回歸分析,結果顯示環(huán)狀RNA-0007478 與Gensini 評分具有獨立相關性(P<0.01)。在校正其他影響因素后,環(huán)狀RNA-0007478表達上調1 個劑量單位,患者Gensini 評分提高5.27 分,故環(huán)狀RNA-0007478 可作為預測冠狀動脈病變嚴重程度的獨立危險因素,其在冠狀動脈病變的進程中發(fā)揮一定的作用。此外,本研究未納入非冠狀動脈閉塞的AMI 患者,因此本文的研究結論僅適用于冠狀動脈閉塞的AMI 患者。
綜上所述,冠狀動脈閉塞的AMI 患者外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 的相對表達量升高,呈時間依賴性,是冠狀動脈閉塞AMI 發(fā)生的獨立預測因子。且環(huán)狀RNA-0007478 表達與高血壓、高血脂、糖尿病及吸煙無關,而與Gensini 評分呈正相關,反映了AMI 患者冠狀動脈狹窄病變的嚴重程度。外周血單個核細胞中環(huán)狀RNA-0007478 有望成為一種新的、可靠的診斷AMI 和預測冠狀動脈病變嚴重程度的生物標志物。