霍江華,倪倩,田沖沖,楊燁,盧小敏,俞黎黎,李長峰,錢炳俊
(1.江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,江蘇 鹽城 224005; 2.鹽城市第一人民醫(yī)院檢驗科,江蘇 鹽城 224005)
原發(fā)性高血壓是一種嚴(yán)重影響我國居民健康的多因素慢性疾病,也是導(dǎo)致我國居民心血管病死亡的主要原因,調(diào)查顯示我國年齡≥18歲居民的高血壓患病率為25.2%,患病人數(shù)多達2.7億,但目前其分子機制尚未完全清楚[1]。研究表明,微RNAs(microRNAs,miRNAs)可通過參與活化腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、促進血管平滑肌收縮、影響血管內(nèi)皮細(xì)胞功能等途徑參與高血壓的發(fā)生發(fā)展[2]。研究發(fā)現(xiàn),自發(fā)高血壓大鼠主動脈弓內(nèi)miR-150-5p的表達水平降低,而miR-150-5p表達水平的降低使轉(zhuǎn)錄因子特異性蛋白1(specific protein 1,SP1)及其下游基因血管緊張素Ⅱ1型受體的表達增加,從而導(dǎo)致自發(fā)高血壓大鼠的血壓升高;同時該研究還發(fā)現(xiàn),應(yīng)用抗氧化表沒食子兒茶素沒食子酸酯能通過增加miR-150-5p的表達,降低自發(fā)性高血壓大鼠血壓[3]??梢?,miR-150-5p參與了血壓調(diào)節(jié)。有研究發(fā)現(xiàn),高血壓患者循環(huán)血液中出現(xiàn)了多種miRNAs的表達改變,但有關(guān)高血壓患者循環(huán)miR-150-5p表達變化的人群研究較少,且結(jié)果并不一致[4-5]。本研究通過測定受試者循環(huán)miR-150-5p的表達水平,分析miR-150-5p表達與高血壓之間的關(guān)系。
1.1一般資料 選取2019年5—11月在鹽城市第一人民醫(yī)院住院的80例原發(fā)性高血壓患者作為高血壓組,符合《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[6]中的原發(fā)性高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)[收縮壓≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓≥90 mmHg],選擇同期31例非高血壓(收縮壓<140 mmHg和舒張壓<90 mmHg)患者作為非高血壓組。排除繼發(fā)性高血壓、有原發(fā)性腎臟疾病患者,所有研究對象均簽署知情同意書。
1.2方法
1.2.1信息收集及血樣采集 使用統(tǒng)一編制的調(diào)查問卷對兩組研究對象的一般狀況(性別、年齡等)和高血壓相關(guān)危險因素(吸煙、飲酒等)進行問卷調(diào)查,并測量受試者身高和體重,計算體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)。兩組研究對象均采集空腹靜脈血2份。一份測定空腹血糖、血紅蛋白、總蛋白、白蛋白、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、血尿酸等生化指標(biāo),并由臨床醫(yī)師按照糖尿病、高脂血癥、高尿酸血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)實驗室檢查結(jié)果做出相應(yīng)疾病的診斷;另一份用乙二胺四乙酸抗凝,3 000×g離心10 min,分離血漿并于-80 ℃儲存,留待進行miRNAs相對表達水平分析。
吸煙是指現(xiàn)在每日吸煙量超過1支,持續(xù)時間不少于1個月或過去曾經(jīng)吸煙;飲酒是指過去半年內(nèi)男性飲酒者日均酒精攝入量≥41 g,女性飲酒者日均酒精攝入量≥21 g[7-8]。糖尿病、高脂血癥、高尿酸血癥等疾病的診斷分別由臨床醫(yī)師按照《內(nèi)科學(xué)》第9版[9]相應(yīng)診斷標(biāo)準(zhǔn)進行判斷。①糖尿?。壕哂械湫偷呐R床癥狀加上任意血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L或葡萄糖負(fù)荷試驗2 h血糖≥11.1 mmol/L,沒有糖尿病典型臨床癥狀時必須重復(fù)檢測以確認(rèn)診斷[10];②高脂血癥:血清中總膽固醇≥6.2 mmol/L或三酰甘油≥2.3 mmol/L或LDL-C≥4.1 mmol/L[9];③高尿酸血癥:男性和絕經(jīng)后女性血尿酸>420 μmol/L、絕經(jīng)前女性>350 μmol/L[11]。
1.2.2血漿miRNAs提取 取200 μL血漿樣本置冰上融化后加入600 μL的Trizol LS(美國Invitrogen公司生產(chǎn),批號:10296010),室溫變性處理10 min,然后加入200 μL氯仿冰浴10 min后12 000×g離心15 min,取上層水相,加入兩倍體積無水乙醇,最后使用E.Z.N.A.?Micro RNA Kit(美國Omaga Biotek公司生產(chǎn),批號:R6842-01)進行miRNAs的過柱純化[12]。
1.2.3miR-150-5p的實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR)及靶基因預(yù)測 先用E.coli Poly(A) Polymerase[美國New England Biolabs(NEB)公司生產(chǎn),批號:M0276]對純化的miRNAs進行加尾,以加尾后產(chǎn)物為模板按照the RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kits(美國Thermo Scientific公司生產(chǎn),批號:K1622)說明書進行反轉(zhuǎn)錄。以通用引物和特異引物分別作為上下游引物,按照AceQ? qPCR SYBR Green Master Mix(南京Vazyme有限公司生產(chǎn),批號:R223-01)試劑盒說明書測定miRNAs表達量。以U6為內(nèi)參,按公式Δct=Ct(miR) Ct(U6)計算Δct值,并用2-Δct計算miR-150-5p的相對表達水平(arbitrary units,AU)[4,12]。U6引物、通用引物和miR-150-5p的特異引物均為上海生工科技有限公司合成,其序列如下,U6正向引物:5′-CTCGC TTCGG CAGCA CAT-3′;U6反向引物:5′-AACGC TTCAC GAATT TGCGT-3′;通用引物5′-CAGTG CAGGG TCCGA GGT-3′;miR150-5p的特異引物(miR150-5p-F):5′-CTCCC AACCCC TTGTA CCAGT-3′。利用starBase對miR-150-5p的靶基因進行在線預(yù)測,并用venny2.1在線繪圖軟件將miRDB、targetScan和miRTarBase三個數(shù)據(jù)庫預(yù)測得到的靶基因求交集,最后利用starbase的通路分析功能對共同靶基因進行信號通路富集分析[13-14]。
2.1兩組患者的一般情況比較 兩組患者的性別、年齡、血糖、血紅蛋白、總蛋白、白蛋白等生化指標(biāo),以及吸煙、飲酒、合并癥等比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),高血壓組的體重、BMI、收縮壓、舒張壓均高于非高血壓組(P<0.01)。見表1。
表1 高血壓組和非高血壓組患者一般情況比較
2.2miR-150-5p的表達 高血壓組血漿miR-150-5p的相對表達水平為2.33(1.96,3.29)×104AU,非高血壓組為5.46(3.98,7.01)×104AU,高血壓組血漿miR-150-5p的相對表達水平較非高血壓組降低57.33%(Z=-6.080,P<0.001,圖1a)。糖尿病組與非糖尿病組血漿miR-150-5p的相對表達水平分別為3.24(2.06,4.15)×104AU和2.74(2.07,4.60)×104AU,高脂血癥組與非高脂血癥組分別為2.32(1.91,3.38)×104AU和3.22(2.11,4.66)×104AU,高尿酸血癥與非高尿酸血癥組分別為2.48(1.87,3.84)×104AU和2.80(2.09,4.56)×104AU,比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-0.099,P=0.921;Z=-1.821,P=0.069;Z=-1.168,P=0.243)。見圖1b~d。按照BMI將所有受試者分為消瘦組(BMI<18.5 kg/m2)、正常組(kg/m218.5 圖1 不同疾病狀態(tài)下循環(huán)血漿miR-150-5p的相對表達水平比較 2.3miR-150-5p表達與血壓的相關(guān)性分析 采用Pearson積矩相關(guān)分析miR-150-5p相對表達水平與血壓的關(guān)系顯示,受試者血漿miR-150-5p的相對表達水平與其收縮壓、舒張壓均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.521、r=-0.503,均P<0.001),見圖2。 miR:微RNA;1 mmHg=0.133 kPa 2.4miR-150-5p的靶基因預(yù)測結(jié)果 生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示,miR-150-5p可能結(jié)合的靶基因有17個,分別為SP1、鋅指E盒同源結(jié)合蛋白1、基質(zhì)金屬蛋白酶14、蛋白激酶Cα、VPS53、程序性細(xì)胞死亡因子4、EPH受體B2、核受體亞家族2 F組成員2、高爾基體SNAP受體復(fù)合物成員1、缺氧誘導(dǎo)的脂滴相關(guān)蛋白、鋅指和含BTB結(jié)構(gòu)域的蛋白7A、脂聯(lián)素受體2、Cbl原癌基因、腫瘤蛋白p53、E1A結(jié)合蛋白EP300、早期生長反應(yīng)蛋白2和轉(zhuǎn)錄因子原癌基因MYB(圖3)。除參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展外,這些靶基因也可以調(diào)控黏著斑信號通路、胰島素信號通路、促分裂原活化的蛋白激酶信號通路、Wnt信號通路、p53信號通路、凋亡信號通路和Notch信號通路等通路,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、凋亡和血管生成等過程(圖4)。 miR:微RNA SNARE:可溶性NSF附著蛋白受體;mTOR:哺乳動物雷帕霉素靶蛋白;MAPK:促分裂原活化的蛋白激酶;ERBB:酪氨酸激酶受體;miR:微RNA miRNAs是由18~22個核苷酸構(gòu)成的非編碼單鏈RNA,成熟的miRNAs主要通過與目標(biāo)靶基因3′非翻譯區(qū)結(jié)合,誘導(dǎo)其降解或抑制其翻譯,參與心血管病發(fā)生發(fā)展的各個過程[15]。自2008年在腫瘤患者血漿和血清中被發(fā)現(xiàn)以來,循環(huán)miRNAs因其諸多優(yōu)點迅速成為疾病標(biāo)志物研究的熱點[16]?,F(xiàn)有研究表明,在高血壓患者血漿或血清中可檢測出多種miRNAs的表達改變,這些miRNAs的表達改變早于癥狀出現(xiàn),不僅可作為潛在的高血壓疾病的分子標(biāo)志物,而且部分miRNAs的改變與靶器官損傷有關(guān),可成為潛在的靶器官損傷分子標(biāo)志[17]。 miR-150-5p是一種在重度心力衰竭、缺血性腦卒中等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用的miRNAs,循環(huán)miR-150-5p的表達水平可以作為重度心力衰竭、缺血性腦卒中的生物標(biāo)志物[18-19]。Qian等[3]通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),高血壓大鼠主動脈內(nèi)皮細(xì)胞中的miR-150-5p表達下調(diào),并證實miR-150-5p通過靶向調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子SP1,進一步上調(diào)高血壓大鼠胸主動脈中血管緊張素Ⅱ1型受體表達,介導(dǎo)腎素-血管緊張素系統(tǒng)參與高血壓的發(fā)展。雖然動物實驗已發(fā)現(xiàn)miR-150-5p基因敲除小鼠的收縮壓明顯增高,而升高miR-150-5p的表達水平又能夠降低自發(fā)性高血壓大鼠的血壓[3,20],但是目前有關(guān)循環(huán)miR-150-5p表達與高血壓關(guān)系的研究仍較少,且結(jié)果不一致。Karolina等[5]研究發(fā)現(xiàn),高血壓患者循環(huán)血液中的miR-150-5p水平較血壓正常者降低;而Hijmans等[4]的研究卻得出了不同的結(jié)果,雖然高血壓患者循環(huán)血液中出現(xiàn)了多種miRNAs表達的顯著改變,如miR-21、miR-126、miR-146a和miR-34a等,但是miR-150-5p的表達水平卻僅稍有降低。本研究結(jié)果顯示,高血壓組血漿miR-150-5p的相對表達水平低于非高血壓組,且其相對表達水平與血壓呈負(fù)相關(guān),提示循環(huán)miR-150-5p可能在高血壓發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。對高血壓引起miR-150-5p表達水平降低的機制進行研究發(fā)現(xiàn),血管緊張素 Ⅱ 誘導(dǎo)的miR-150-5p宿主基因MIR150DNA甲基化可能是導(dǎo)致miR-150-5p水平下降的重要原因,應(yīng)用表沒食子兒茶素沒食子酸酯能夠減少MIR150基因的甲基化,增加miR-150-5p表達水平[21]。 miR-150-5p的目標(biāo)靶基因較多,這些基因不僅可通過調(diào)節(jié)下游基因表達經(jīng)多種途徑參與血壓調(diào)節(jié),而且相互之間也存在復(fù)雜的調(diào)控機制。本研究結(jié)果顯示,miR-150-5p可能參與SP1、鋅指E盒同源結(jié)合蛋白(zinc finger E-box binding homeobox,ZEB)1、基質(zhì)金屬蛋白酶14、蛋白激酶Cα、VPS53、程序性細(xì)胞死亡因子4、EPH受體B2、核受體亞家族2 F組成員2、高爾基體SNAP受體復(fù)合物成員1、缺氧誘導(dǎo)的脂滴相關(guān)蛋白、鋅指和含BTB結(jié)構(gòu)域的蛋白7A、脂聯(lián)素受體2、Cbl原癌基因、腫瘤蛋白p53、E1A結(jié)合蛋白EP300、早期生長反應(yīng)蛋白2和轉(zhuǎn)錄因子原癌基因MYB基因的表達調(diào)控。其中,轉(zhuǎn)錄因子SP1在高血壓的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,研究表明轉(zhuǎn)錄因子SP1不僅可以通過上調(diào)神經(jīng)纖毛蛋白1、神經(jīng)纖毛蛋白2和血管內(nèi)皮生長因子等基因的表達參與血管內(nèi)皮的生成分化,還能夠促進上皮細(xì)胞鈉通道α亞基、血管緊張素Ⅱ1型受體等基因表達,引起腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的激活,并能參與各種刺激作用下血管平滑肌細(xì)胞的增殖、生長和分化[22-23]。同時研究還發(fā)現(xiàn),ZEB2和SP1之間存在正反饋調(diào)節(jié),SP1能夠增加ZEB2的穩(wěn)定性,而ZEB2又能夠通過調(diào)節(jié)SP1的表達參與內(nèi)皮細(xì)胞的活化、血管生成等過程[24]。研究表明,miR-150-5p可以通過靶向負(fù)調(diào)控p53信使RNA的表達,進而影響血管內(nèi)皮生長因子和紅細(xì)胞生成素等血管生成相關(guān)蛋白的基因表達,從而參與血管生成過程的調(diào)節(jié)[25-26]。Liu等[27]的研究發(fā)現(xiàn),miR-150過表達的轉(zhuǎn)基因小鼠,下游靶向基因血清應(yīng)答因子表達下調(diào),而血清應(yīng)答因子可通過調(diào)節(jié)miR-1、miR-133a和miR-21的表達水平發(fā)揮心肌保護作用;此外,miR-150可通過靶向作用于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子1保護低氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞[28]。 綜上可知,miR-150-5p可能通過多種機制參與原發(fā)性高血壓的發(fā)生發(fā)展,循環(huán)血漿中miR-150-5p的表達水平與血壓呈負(fù)相關(guān),可能成為高血壓疾病診斷的新型標(biāo)志物。但是miR-150-5p參與血壓調(diào)節(jié)的機制較復(fù)雜,尚需進一步的試驗研究。3 討 論