楊 毅 張莉晶 孫龍飛 姜海兵
近年來隨著疾病診斷技術(shù)及國民經(jīng)濟(jì)水平的提升,越來越多的健康問題被揭示。我國目前有冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(coronary atherosclerotic heart disease,CAD)患者1100余萬,其發(fā)生率及病死率仍處于上升階段[1]。雖然CAD的診療手段層出不窮,但仍無法早期準(zhǔn)確判斷其發(fā)病,因此,尋找新診療靶點(diǎn)極其重要。近年來,研究表明長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)參與調(diào)控細(xì)胞眾多生理、病理環(huán)節(jié),并且在心血管疾病方面發(fā)揮著重要作用。lncRNA是一類不編碼蛋白質(zhì)的特殊RNA,長度超過200個(gè)核苷酸。研究證實(shí),lncRNA H19和LIPCAR血漿水平的升高與CAD風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[2]。Xu等[3]研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組比較,CAD患者lncRNA IFNG-AS1呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),與患者血清TNF-α、IL-1、IL-6、hs-CRP等炎性因子水平呈正相關(guān)。此外,Cai等[4]研究發(fā)現(xiàn)CAD患者lncRNA CoroMarker在外周血單核細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯升高。
本課題組在前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)中再次驗(yàn)證lncRNA IFNG-AS1在CAD患者中呈現(xiàn)高表達(dá)。此后在后期擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步檢測了該lncRNA及另外兩種文獻(xiàn)報(bào)道與CAD炎癥密切相關(guān)的lncRNA AF131217.1以及l(fā)ncRNA CoroMarker,并觀察是否上述lncRNA與IL-6、TNF-α的血清水平相關(guān),探討上述3種lncRNA可否作為CAD新的診斷指標(biāo),及其與冠張動(dòng)脈粥樣硬化的炎性反應(yīng)的作用及意義。
1.研究對(duì)象:入選2019年3月~2020年9月在新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院行擇期冠狀動(dòng)脈造影符合 CAD診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者共40例作為病例組,同時(shí)入選同期造影正常者作為對(duì)照組,共40例。所有患者簽署知情同意,研究通過筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡20~80歲,行冠狀動(dòng)脈造影明確或?yàn)楣谛牟』蛎鞔_為冠狀動(dòng)脈正常患者。排除標(biāo)準(zhǔn):①其他冠狀動(dòng)脈病變;②心臟瓣膜病、心肌病等其他心臟病變;③急性炎癥性疾??;④免疫系統(tǒng)疾病。
2.CAD診斷標(biāo)準(zhǔn):擇期冠狀動(dòng)脈造影,診斷符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)制定的慢性穩(wěn)定性心絞痛診斷與治療指南,即任一心外膜冠脈血管直徑狹窄超過50%且有心絞痛或無創(chuàng)性檢查顯示患者有心肌缺血證據(jù)者[5]。
3.觀察指標(biāo):(1)患者入組時(shí)一般特征,包括性別、年齡、體重指數(shù)(body mass index,BMI)、是否吸煙、低密度脂蛋白、合并癥等情況。(2)外周血IL-6、TNF-α水平。(3)外周血單核細(xì)胞中l(wèi)ncRNA IFNG-AS1、lncRNA AF131217.1和lncRNA CoroMarker表達(dá)水平。
4.主要試劑和儀器:AU689 全自動(dòng)生化分析儀(美國BechmauConlter公司);PCR擴(kuò)增引物(新疆歐易生物科技有限公司)合成;RT-PCR儀(美國Applied Biosystems公司,儀器型號(hào):MasterMix-LR/1051845151001);反轉(zhuǎn)錄試劑盒及RT-PCR試劑(北京艾可莘生物科技優(yōu)秀公司)。
5.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:手術(shù)當(dāng)日,晨起采集空腹靜脈血4ml于EDTA抗凝管中,控溫離心機(jī)4℃、3000r/min離心血液樣本10min,上層血漿樣本檢測低密度脂蛋白膽固醇及IL-6、TNF-α;離心下層提取單核細(xì)胞中的RNA,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)檢測外周血單核細(xì)胞中l(wèi)ncRNA IFNG-AS1、lncRNA AF131217.1和lncRNA CoroMarker。
6.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)RNA提取步驟及反轉(zhuǎn)錄:分離PBMC樣本,使用Trizol法提取RNA,用RNase free的水溶解沉淀。核酸蛋白定量儀檢測RNA濃度,瓊脂糖電泳檢測RNA完整性。按照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明:各樣品均取800ng RNA,隨機(jī)引物(0.1μg/μl)1μl,2×SYBR Green PCR Master Mix 10μl,TransScript@RT/RI Enzyme Mix 1μl補(bǔ)DDW至20μl;65°水浴5min后迅速至冰上,加入5X緩沖液4μl,RNA酶抑制劑1μl,RT 1μl,DNTP 2μl 42℃孵育1h 70℃孵育5min后冰上冷卻即完成反轉(zhuǎn)錄。(2)RT-PCR法檢測PBMC中IFNG-AS1、AF131217.1及CoroMarker表達(dá)情況,通過Genebank中IFNG-AS1、AF131217.1、CoroMarker序列,使用primer 6.0軟件設(shè)計(jì)引物(表1)。
表1 實(shí)驗(yàn)用PCR引物序列及擴(kuò)增片段大小
1.一般資料比較:病例組40例,其中男性32例,女性8例,患者年齡56.4±6.5歲;對(duì)照組40例,其中男性30例,女性10例,患者年齡57.8±5.9歲。兩組患者在性別、年齡、體重指數(shù)(BMI)、吸煙、低密度脂蛋白、合并癥等方面比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表2)。
表2 兩組患者一般臨床資料比較
2.兩組IL-6、TNF-α比較:IL-6病例組2.91±0.33pg/ml,高于對(duì)照組1.07±0.10pg/ml(P<0.05),TNF-α病例組46.31±1.81pg/ml,高于對(duì)照組34.18±1.04pg/ml(P<0.05,表3)。
表3 兩組患者分析指標(biāo)比較
3.兩組患者行冠脈造影術(shù)前服藥對(duì)比:病例組及對(duì)照組在抗血小板藥物(包括阿司匹林、氯吡格雷、替格瑞洛、吲哚布芬)、倍他受體阻滯劑(β-blocker)、他汀(Statin)、鈣拮抗劑(CCB)、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ACEI/ARB)使用情況組間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,表4)。
表4 兩組患者用藥情況對(duì)比[n(%)]
4.lncRNA表達(dá):qRT-PCR表明,CAD病例組患者lncRNA IFNG-AS1、lncRNA AF131217.1的表達(dá)水平與對(duì)照組比較,無明顯增高,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),lncRNA CoroMarker表達(dá)水平高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖1)。
圖1 3種lncRNA 在病例組與對(duì)照組PBMC中的表達(dá)
5.ROC曲線結(jié)果:lncRNA IFNG-AS1的AUC為0.360,lncRNA AF131217.1的AUC為0.445,在本研究中對(duì)冠心病不具有診斷意義。lncRNA CoroMarker的AUC為0.960,標(biāo)準(zhǔn)誤為0.026,95%CI:0.908~1.000(P=0.000),同時(shí)結(jié)果還顯示lncRNA CoroMarker診斷CAD敏感度和特異性分別為90.0%和90.0%,cut-off值為1.081,詳見圖2。
圖2 3種lncRNA診斷CAD的ROC曲線
6.CAD組lncRNA CoroMarker與IL-6、TNF-α相關(guān)性分析:CAD組外周血單核細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CoroMarker與血漿IL-6呈線性正相關(guān)(r=0.437,P=0.005),與血漿TNF-α呈線性正相關(guān)(r=0.740,P=0.000),詳見圖3。
圖3 觀察組lncRNA CoroMarker與IL-6、TNF-α相關(guān)性比較
冠心病危險(xiǎn)因素眾多,除了血脂異常、高血糖、高血壓、肥胖、吸煙等,也與炎性損傷及炎性介質(zhì)密切相關(guān),IL-6、TNF-α是傳統(tǒng)炎性標(biāo)志物,與冠心病的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切[6~8]。本研究發(fā)現(xiàn)CAD患者IL-6、TNF-α明顯高于對(duì)照組,說明IL-6、TNF-α在動(dòng)脈硬化發(fā)生、發(fā)展中有重要的作用。但傳統(tǒng)炎性標(biāo)志物與長鏈非編碼RNA有無相關(guān)性,具體如何影響,目前仍不明確。
lncRNAs參與調(diào)控細(xì)胞眾多生理、病理環(huán)節(jié),前述研究發(fā)現(xiàn)CAD患者lncRNA IFNG-AS1、lncRNA AF131217.1、lncRNA CoroMarker明顯升高[2~4]。李文杰等[9]研究發(fā)現(xiàn),冠心病患者血清lncRNA UCA1在老年冠心病患者中低表達(dá),且與低密度脂蛋白膽固醇、Gensini評(píng)分、預(yù)后情況有關(guān)。張浩等[10]研究發(fā)現(xiàn),冠脈介入術(shù)后再狹窄組患者血清lncRNA MIR155HG表達(dá)水平明顯升高,與Gensini評(píng)分呈正相關(guān),對(duì)冠心病患者PCI后冠狀動(dòng)脈再狹窄具有一定診斷價(jià)值。李孟婷等[11]研究顯示lncRNA TUG1可能通過改變炎性因子表達(dá)水平從而影響血管內(nèi)皮細(xì)胞功能,參與冠心病的發(fā)生、發(fā)展過程。可見lncRNAs參與冠心病的機(jī)制比較復(fù)雜。同時(shí)更有研究顯示在服用氯吡格雷作為冠心病二級(jí)預(yù)防用藥的患者中,lncRNA表達(dá)的差異與患者氯吡格雷抵抗及患者的長期預(yù)后相關(guān)[12]。
本研究中l(wèi)ncRNA IFNG-AS1、lncRNA AF131217.1沒有發(fā)現(xiàn)明顯的高表達(dá),可能與研究樣本量較小、研究入選人群不同、合并疾病與相關(guān)研究不同有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)觀察組患者lncRNA CoroMarker明顯高于對(duì)照組,與既往研究結(jié)果一致[13]。lncRNA CoroMarker診斷冠心病的AUC為0.960,標(biāo)準(zhǔn)誤為0.026,95%CI為0.908~1.000(P=0.000)。CoroMarker診斷CAD敏感度和特異性分別為90.0%和90.0%,cut-off值為1.081。在相關(guān)性分析中發(fā)現(xiàn),患者IL-6、TNF-α隨著lncRNA CoroMarker的升高而升高,呈現(xiàn)線性正相關(guān)(r=0.437,P=0.005)。考慮lncRNA CoroMarker可能通過炎性通路影響了IL-6、TNF-α的表達(dá),促進(jìn)了CAD患者的發(fā)生、發(fā)展,具體機(jī)制需要進(jìn)一步研究。
綜上所述,在CAD患者血清單核細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CoroMarker差異性高表達(dá),對(duì)CAD的診斷具有較高的敏感度及特異性,具有成為診斷CAD及評(píng)估病情嚴(yán)重程度的生物學(xué)標(biāo)志物的潛能,與IL-6、TNF-α水平呈線性正相關(guān),考慮lncRNA CoroMarker通過炎性通路促進(jìn)CAD的發(fā)生、發(fā)展。