急性心肌梗死血清miRNA-21 變化及其與細胞凋亡因子的相關性

許振業 孫杰 程國杰

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）主要是冠狀動脈堵塞及供血不足所致的心肌壞死，嚴重者易發生心律失常、心力衰竭及心源性休克等心血管事件，增加死亡風險［1-2］。探尋可靠、準確的臨床指標對AMI 早期診斷、治療及預后評估尤為重要。臨床研究發現，微小RNA（MicroRNA，miRNA）在心肌病、心力衰竭及心肌梗死等心臟疾病的發生發展中起著重要作用［3］。國內報道認為，miRNA-21在AMI 患者血清中呈高表達，可能成為AMI 早期診斷的潛在標志物［4］。AMI 發生過程中缺氧缺血不僅會引起氧化應激損傷，還會激活細胞凋亡［5］。半胱氨酸天冬酶-3（cysteine proteinase-3，Caspase-3）、可溶性腫瘤壞死因子相關性凋亡誘導配體（soluble tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，sTRAIL）、可溶性凋亡相關因子（soluble apoptosis-related factor，sFas）是細胞凋亡過程中的重要因子，Caspase-3 屬于細胞凋亡執行因子［6］；sTRAIL 具有凋亡誘導功能，可提高Caspase 的促凋亡活性［7］；sFas 能影響Caspase 介導的級聯放大反應，促進細胞凋亡［8］。本研究通過檢測AMI 患者血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平，分析四者相關性及對AMI 的診斷價值，旨在為臨床診斷AMI 提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取北京市大興區人民醫院2020 年4 月至2022 年4 月112 例AMI 患者作為研究組。納入標準：①滿足《急性心肌梗死診斷和治療指南》［9］中AMI 標準；②首次確診；③年齡不低于18 歲；④患者家屬簽署知情同意書；⑤發病至入院時間≤12 h；⑥既往無心臟手術史。排除標準：①肝、腦、腎等臟器損傷者；②妊娠或哺乳期；③其他心臟疾病，如心肌炎、心臟瓣膜病及心肌病等；④認知功能及凝血功能障礙者；⑤近期接受其他相關治療者；⑥感染性疾病、惡性腫瘤、自身免疫缺陷者。選取同期健康體檢者70 名作為對照組。本研究經醫院倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 血清miRNA-21及細胞凋亡因子水平檢測

對照組于體檢當日、研究組于入院當日采集空腹靜脈血5 mL，以3 500 r/min 離心10 min（離心半徑10 cm）后取血清樣本待測。采用Trizol 試劑盒對血清進行總RNA 提取，驗證完整性后進行反轉錄，采用實時熒光定量聚合鏈式反應檢測血清miRNA-21。內參選擇U6，miRNA-21上游引物序列：5′-TTTCTTGCCGTTCTGTAAGTG-3′，下游引物序列：5′-TGGATATGGATGGTCAGATGAA-3′，反應條件：95℃預變性3 min，95℃變形35 s，60℃退火1 min，72℃延伸30 s，連續循環40 次，采用2-ΔΔCt計算miRNA-21表達水平。采用Caspase-3 酶聯免疫吸附法試劑盒（上海酶聯生物科技公司）檢測血清Caspase-3 水平，采用sTRAIL 酶聯免疫吸附法試劑盒（上海晶抗生物工程有限公司）檢測血清sTRAIL 水平，采用sFas 酶聯免疫吸附法試劑盒（上?？道噬锟萍加邢薰荆z測血清sFas 水平。

1.2.2 冠脈病變程度評估

研究組患者行雙側冠狀動脈造影檢測，病變血管定義為：造影結果顯示，左冠狀動脈回旋支（LCX）、前降支（LAD）、左主干（LM）、右冠狀動脈（RCA），任一節段阻塞程度≥50%。根據冠脈病變程度分為單支組（n=30）、雙支組（n=48）及三支組（n=34）。病變血管及冠脈病變程度均參考《急性心肌梗死診斷和治療指南》［9］診斷。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22.0 軟件進行統計學分析，計量資料采用（）表示，三組間比較行單因素方差分析，兩組間比較行t檢驗；采用Pearson 系數分析miRNA-21與Caspase-3、sTRAIL 及sFas 的相關性；采用ROC 曲線分析血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 對AMI 的診斷價值；采用Spearman 系數分析相關性。P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組年齡、性別、體重指數、吸煙史、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯、總膽固醇、糖尿病史、高血壓史比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料比較［（），n（%）］Table 1 Comparison of general data between the two groups［（），n（%）］

表1 兩組一般資料比較［（），n（%）］Table 1 Comparison of general data between the two groups［（），n（%）］

2.2 兩組血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平比較

研究組血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平均高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平比較（）Table 2 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors between the two groups（）

表2 兩組血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平比較（）Table 2 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors between the two groups（）

2.3 血清miRNA-21水平與細胞凋亡因子的相關性

Pearson 相關性分析顯示，血清miRNA-21均與Caspase-3（r=0.639）、sTRAIL（r=0.751）、sFas（r=0.728）呈正相關（P＜0.05）。

2.4 血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平對AMI的診斷價值

由ROC 曲線可知，血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 聯合診斷AMI 的AUC 為0.940，高于四者單獨診斷（P＜0.05）。見表3、圖1。

圖1 ROC 曲線Figure 1 ROC curves

表3 血清miRNA-21及細胞凋亡因子水平對AMI的診斷價值Table 3 Diagnostic value of serum miRNA-21 and apoptosis factors for AMI

2.5 AMI 不同冠脈病變程度患者血清miRNA-21及細胞凋亡因子水平比較

三組血 清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平相比：三支組＞雙支組＞單支，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表4 AMI 不同冠脈病變程度患者血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平比較（）Table 4 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors in AMI patients with different severity of coronary lesions（）

表4 AMI 不同冠脈病變程度患者血清miRNA-21 及細胞凋亡因子水平比較（）Table 4 Comparison of serum miRNA-21 and apoptosis factors in AMI patients with different severity of coronary lesions（）

注：與單支組比較，aP＜0.05；與雙支組比較，bP＜0.05。

2.6 血清miRNA-21 及與細胞凋亡因子與冠脈病變程度的相關性

Spearman 相關性 分析顯 示，miRNA-21（r=0.645）、Caspase-3（r=0.691）、sTRAIL（r=0.768）及sFas 均與冠脈病變程度呈正相關（P＜0.05）。

3 討論

隨著飲食結構變化及生活方式轉變，我國AMI 患病人數不斷增加，且出現年輕化趨勢［10］。AMI 具有起病急驟、進展迅速、預后不良率較高等特點，以心律失常、胸痛及循環功能損傷等表現為主，屬于嚴重的冠心?。?1］。及早診斷AMI 有利于提高治療效果、促進患者轉歸。心電圖是診斷AMI 的常用手段，具有良好的診斷效果，但其存在一定的漏診及誤診，可能是電極傳導阻滯、心肌受損范圍、部位及嚴重程度等因素所致［12］。冠脈造影是診斷AMI 的有效方法，但其屬于有創檢查，且檢測費用高，在常規篩查、病情監測等方面存在局限［13］。因此，探尋無創、準確、適用于普檢及監測的血清學指標對AMI 診斷及預后改善具有重要的價值。

miRNA是廣泛存在于真核細胞內的非編碼RNA，可以調控細胞生長、分化、增殖和代謝過程，并能通過配對靶基因mRNA，誘導沉默復合體，從而調控mRNA 翻譯過程［14］。研究發現，miRNA-21與心肌纖維化和心肌肥厚的發生存在聯系，有望成為心臟疾病的潛在標記物［15］。國內報道也顯示，miRNA-21在心臟負荷明顯增加時會出現表達上調，miRNA-21過表達對纖維化基因程序有激活作用，可加快心肌細胞纖維化過程［16］。臨床研究發現，miRNA-21在冠心病患者外周血中呈高表達，且表達水平與冠狀動脈病變程度呈正相關［17］。AMI 發生后，機體缺氧缺血不僅會促進氧自由基釋放，引起氧化應激反應，還會激活細胞凋亡過程［18］。在細胞凋亡過程中，Caspase-3、sTRAIL 及sFas 發揮著重要作用，Caspase-3 是細胞凋亡程序的執行分子，sTRAIL 及sFas 均屬于腫瘤壞死因子超家族的成員。

本研究結果提示miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 與AMI 發生有關。分析原因為：miRNA-21能影響冠狀動脈粥樣硬化過程，對炎性因子釋放及炎癥反應具有調控作用，可影響斑塊穩定性，加重病情進展；Caspase-3 能通過促進DNA 雙聯斷裂過程，影響心肌細胞凋亡，促進AMI 發生［19］；sTRAIL 可通過結合膜受體增強Caspase 活性，從而誘導心肌細胞凋亡，加重AMI 病情進展；Fas 抗原表達水平增加導致的冠狀動脈血管平滑肌細胞凋亡是引起不穩定斑塊破裂的主要因素［20］，而血清sFas 水平能反映Fas 抗原表達水平，其可逃避Fas/FasL 激活的細胞凋亡，引起細胞增殖及凋亡平衡被破壞，從而導致動脈粥樣硬化，引起AMI。進一步的相關性分析提示miRNA-21與細胞凋亡因子水平關系密切，推測miRNA-21對AMI 的作用機制可能與細胞凋亡過程有關。ROC 曲線分析發現提示臨床應密切監測血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平變化，及早診斷AMI。本研究結果說明血清miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 水平與AMI 患者冠脈病變程度相關。進一步的相關性分析發現，miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas 均與冠脈病變程度呈正相關，也證明miRNA-21、Caspase-3、sTRAIL 及sFas能用于評估冠脈病變程度。

綜上所述，miRNA-21與細胞凋亡因子在AMI患者血清中呈高表達，且均與冠脈病變程度相關，有望成為診斷AMI 的參考指標。