高珩,李媛媛,郭鋒偉,王雪
冠心?。╟oronary heart disease,CHD)主要由沉積在血管中的脂質形成粥狀白色斑塊引起[1]。隨著血管中脂質沉積量的增加,血液循環(huán)受阻,進而導致心臟缺血[2]。據(jù)報道,我國CHD患者每年的死亡率約為0.11%,是影響公民健康的重要危險因素[3]。長鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,lncRNA)和微小RNA(microRNA,miRNA)是兩類非編碼RNA,是細胞轉錄水平及轉錄后水平的調控因子,研究表明lncRNA和miRNA在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展及診斷治療中具有重要作用[4-5]。另外,炎性反應也是導致冠狀動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定的原因,是CHD發(fā)生的重要機制[6]。實驗證實,血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、內皮素1(endothelin 1,ET-1)、白介素6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)以及超敏C反應蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)與CHD的發(fā)生密切相關[7]。本研究旨在探究lncRNA H19和miR-22在CHD患者血清中的表達水平及其對CHD的診斷價值、與炎性因子水平的相關性,以期為臨床CHD的診斷和治療提供一定理論支持。
1.1 研究對象 選取2019年6月至2021年6月在陜西省人民醫(yī)院就診的CHD患者113例作為試驗組,并選擇同期于本院體檢的健康志愿者88例作為對照組。試驗組納入標準:(1)符合第8版《內科學》[8]中CHD的診斷標準,且造影顯示至少1支冠狀動脈狹窄≥50%;(2)臨床資料完整;(3)年齡35~75歲。排除標準:(1)合并惡性腫瘤者;(2)近3個月內有外科手術史或創(chuàng)傷史者;(3)嚴重肝腎功能障礙者;(4)合并嚴重自身免疫性疾病,或服用免疫抑制劑者;(5)合并血液傳染性疾病或近期有中重度感染者。對照組納入標準:(1)年齡35~75歲;(2)無心力衰竭、CHD、先天性心臟病、大動脈炎等心血管相關疾病。排除標準:(1)嚴重肝腎功能障礙者;(2)合并惡性腫瘤或不能控制的高血壓者;(3)有嚴重腦栓塞、腦出血病史者;(4)合并自身免疫性疾病或近半年服用免疫抑制劑者;(5)合并中重度血液傳染性疾病者。試驗組中男62例,女51例;年齡35~75歲,平均(54.6±8.8)歲。對照組中男45例,女43例;年齡35~73歲,平均(53.2±7.4)歲。兩組受試者性別(χ2=0.277,P=0.599)、年齡(t=1.021,P=0.076)比較,差異無統(tǒng)計學意義。本研究經陜西省人民醫(yī)院倫理委員會批準同意,受試者均對本研究知情同意。
1.2 RT-PCR檢測受試者血清lncRNA H19、miR-22表達水平 采集受試者清晨空腹外周血5 ml,3 000 r/min離心15 min(離心半徑為10 cm),取血清;采用RNA提取試劑盒(GenEluteTM,Sigma)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〔InRcute lncRNA cDNA第一鏈合成試劑盒,KR202-01;miRcute miRNA cDNA第一鏈合成試劑盒,KR211;天根生化科技(北京)有限公司〕;采用RT-PCR檢測lncRNA H19、miR-22表達水平,嚴格按照Quant SYBR Green PCR試劑盒〔天根生化科技(北京)有限公司〕操作;引物序列見表1,由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,分別以β-actin和U6為內參。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(huán)。每個實驗設置3個復孔,反應結束后采用2-ΔΔCt法計算lncRNA H19、miR-22表達水平。
表1 引物序列Table 1 Primer sequence
1.3 ELISA法檢測血清炎性因子、內皮功能指標水平 采用ELISA檢測血清炎性因子、內皮功能指標水平,前者包括IL-6、TNF-α、hs-CRP,后者包括VEGF、ET-1,嚴格按照試劑盒說明書操作。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。符合正態(tài)分布的計量資料以(x± s)表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;采用ROC曲線評估血清lncRNA H19、miR-22表達水平及其聯(lián)合診斷CHD的價值;兩變量間的相關性分析采用Pearson相關分析。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組受試者血清lncRNA H19、miR-22表達水平比較 試驗組患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2。
表2 兩組受試者血清lncRNA H19、miR-22表達水平比較(±s)Table 2 Comparison of serum expression level of lncRNA H19 and miR-22 between the two groups
表2 兩組受試者血清lncRNA H19、miR-22表達水平比較(±s)Table 2 Comparison of serum expression level of lncRNA H19 and miR-22 between the two groups
組別 例數(shù) lncRNA H19 miR-22對照組 88 1.14±0.40 1.05±0.28試驗組 113 1.87±0.44 1.59±0.43 t值 -9.871 -10.529 P值 <0.001 <0.001
2.2 兩組受試者血清炎性因子、內皮功能指標水平比較 試驗組患者血清IL-6、TNF-α、hs-CRP、VEGF、ET-1水平高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。
表3 兩組受試者血清炎性因子水平、內皮功能指標水平比較(±s)Table 3 Comparison of serum levels of inflammatory factors and endothelial function indexes between the two groups
表3 兩組受試者血清炎性因子水平、內皮功能指標水平比較(±s)Table 3 Comparison of serum levels of inflammatory factors and endothelial function indexes between the two groups
注:IL-6=白介素6,TNF-α=腫瘤壞死因子α,hs-CRP=超敏C反應蛋白,VEGF=血管內皮生長因子,ET-1=內皮素1
E T-1(n g/L)對照組 8 8 3 8.8±1 3.5 1 1.8±4.7 6.5±1.7 9 5.8±3 5.3 4 7.9±1 0.6試驗組 1 1 3 1 3 2.5 ±1 6.8 3 7.6±5.4 1 9.4±5.6 5 3 5.6±9 3.8 1 0 9.0±2 3.6 t值 1 2.5 5 7 1 2.7 4 8 8.6 3 2 1 5.3 5 9 1 0.8 6 5 P值 <0.0 0 1 <0.0 0 1 <0.0 0 1 <0.0 0 1 <0.0 0 1組別 例數(shù) I L-6(n g/L)T N F-α(n g/L)h s-C R P(m g/L)V E G F(n g/L)
2.3 血清lncRNA H19、miR-2表達水平及其聯(lián)合診斷CHD的價值 ROC曲線分析結果顯示,血清lncRNA H19、miR-22表達水平及其聯(lián)合診斷CHD的AUC分別為0.827〔95%CI(0.770,0.884)〕、0.817〔95%CI(0.758,0.876)〕、0.894〔95%CI(0.850,0.938)〕,最佳截斷值分別為1.44、1.39、0.64,靈敏度分別為78.1%、65.8%、76.3%,特異度分別為79.4%、85.2%、89.8%,Youden指數(shù)分別為0.565、0.510、0.661,見圖1。
圖1 血清lncRNA H19、miR-22表達水平及其聯(lián)合診斷CHD的ROC曲線Figure 1 ROC curve of serum expression level of lncRNA H19, miR-22 and their combination for the diagnosis of CHD
2.4 CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平與炎性因子、內皮功能指標水平的相關性分析 CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平與IL-6、TNF-α、hs-CRP、VEGF、ET-1水平均呈正相關(P<0.05),見表4。
表4 CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平與炎性因子、內皮功能指標水平的相關性Table 4 Correlation between serum expression level of lncRNA H19,miR-22 and levels of inflammatory factors, endothelial function indexes in CHD patients
CHD是嚴重影響人類健康的重要疾病之一,近年來其發(fā)病率逐漸上升,且發(fā)病年齡越來越年輕化。世界上80%以上的心臟猝死是由CHD引起的,其余病例是由其他疾病引起的,包括心肌病、先天性心臟病、左心室肥厚、主動脈瓣疾病和其他心臟?。?]。目前CHD的診斷和治療已取得較大的進步,但每年CHD的發(fā)病率及死亡率仍不容忽視[10]。所以,CHD的早期預防和診斷對于降低其病死率尤為重要。
lncRNA是一類長度為200 nt的非編碼RNA,其可在轉錄或轉錄后調控細胞分化、增殖、自噬等過程。既往研究表明,lncRNA與心血管疾病有關[11-13]。同樣,miRNA是一類包含約22個核苷酸的內源性非編碼RNA,其通過誘導mRNA降解或阻斷翻譯來轉錄和控制基因表達,與各類疾病(包括心血管疾?。┑陌l(fā)生有關[14-15]。本研究結果顯示,試驗組患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平高于對照組,提示CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平升高。且血清lncRNA H19、miR-22表達水平及其聯(lián)合診斷CHD的AUC分別為0.827、0.817、0.894,最佳截斷值分別為1.44、1.39、0.64,靈敏度分別為78.1%、65.8%、76.3%,特異度分別為79.4%、85.2%、89.8%,Youden指數(shù)分別為0.565、0.510、0.661,表明血清lncRNA H19表達水平聯(lián)合血清miR-22表達水平對CHD的診斷價值更高。仉慧穎等[16]研究發(fā)現(xiàn),CHD患者血清lncRNA H19表達水平升高,且其對CHD的發(fā)生有明顯的促進作用,本研究結果與之相似。有研究發(fā)現(xiàn),與完全無動脈粥樣硬化的急性心肌梗死組織相比,冠狀動脈粥樣硬化斑塊中,miR-22表達水平明顯升高[17]。所以lncRNA H19和miR-22在CHD的發(fā)生中有重要作用。
ZHANG等[5]進一步探究lncRNA對CHD的調控機制發(fā)現(xiàn),lncRNA ANRIL可作為促進WDR5和HDAC3結合形成WDR5和HDAC3復合物的分子支架,其通過上調活性氧水平,促進人主動脈平滑肌細胞表型轉化。還有研究表明,lncRNA MALAT1在CHD患者血清和內皮祖細胞中過度表達,并且其可通過調控miR-15b-5p/MAPK信號軸和mTOR信號通路來抑制內皮祖細胞自噬,提高細胞活力,同時抑制心肌細胞凋亡[18]。lncRNA可以作為miRNA的“分子海綿”,進而形成競爭性內源RNA(ceRNA)調控網絡,影響細胞生物學行為;或直接通過介導細胞信號通路,或通過表觀遺傳學而影響生物學過程[19-20]。以上研究表明,lncRNA、miRNA在CHD的發(fā)生中有非常重要的意義,且不同的lncRNA和miRNA在CHD的發(fā)生中作用不同。后續(xù)實驗需要進一步從細胞生物學層面探究lncRNA H19和miR-22對CHD發(fā)生的調控機制。
CHD的發(fā)病機制過于復雜,但通常為動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)引起的管腔狹窄或閉塞,從而阻礙正常血液循環(huán)。研究表明,炎性反應在AS的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用。血管炎性反應可改變血管壁的形狀,引發(fā)血栓形成,并促進AS斑塊從穩(wěn)定狀態(tài)轉變?yōu)榇嗳鯛顟B(tài),從而誘發(fā)栓塞并引發(fā)各種心腦血管疾病[21]。有研究表明,lncRNA、miRNA與CHD患者血清炎性因子水平有一定相關性[22]。劉俊逸等[23]研究表明,LncRNA TUG1與血清炎性因子IL-6水平呈正相關。本研究結果顯示,試驗組患者血清IL-6、TNF-α、hs-CRP、VEGF、ET-1水平高于對照組,且CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平與IL-6、TNF-α、hs-CRP、VEGF、ET-1水平均呈正相關,提示lncRNA H19和miR-22可通過調控炎性因子、內皮功能指標水平而影響CHD的發(fā)展。
綜上所述,CHD患者血清lncRNA H19、miR-22表達水平升高,其對CHD有一定診斷價值,且二者聯(lián)合的診斷價值更大;此外,其與血清炎性因子、內皮功能指標水平均呈正相關。但本研究未探討血清lncRNA H19、miR-22表達水平與CHD患者疾病嚴重程度及預后的相關性,在后期可通過隨訪數(shù)據(jù)進一步研究。
作者貢獻:高珩進行文章的構思與設計,撰寫論文,進行統(tǒng)計學處理并對文章整體負責、監(jiān)督管理;王雪進行研究的實施與可行性分析、論文修訂;高珩、李媛媛進行資料收集;郭鋒偉進行資料整理;高珩、王雪負責文章的質量控制及審校。
本文無利益沖突。