趙大龍,田金靈(菏澤市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科,山東菏澤 274000)
顱腦損傷是施加于頭部的機(jī)械力引起的腦形態(tài)改變或神經(jīng)功能破壞,是創(chuàng)傷患者中死亡率和致殘率最高的類型[1]。微小核糖核酸(micro nucleic acid,miRNAs)廣泛參與細(xì)胞增殖凋亡、代謝、應(yīng)激、組織修復(fù)等幾乎生命體各種生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)過(guò)程,在顱腦損傷以及神經(jīng)組織修復(fù)中也發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[2]?,F(xiàn)有報(bào)道顯示miR-422a 在急性缺血性腦卒中急性期表達(dá)上調(diào),亞急性期表達(dá)下調(diào)[3],在腦組織缺血再灌注過(guò)程中,miR-422a 參與神經(jīng)細(xì)胞存活和凋亡的調(diào)節(jié)過(guò)程[4]。miR-212-5p 在神經(jīng)元細(xì)胞中表達(dá)豐富,參與神經(jīng)元增長(zhǎng)分化、突觸可塑性、記憶形成等過(guò)程,并維持神經(jīng)元形態(tài)和功能[5],現(xiàn)有研究顯示miR-212-5p表達(dá)異常與阿爾茨海默病發(fā)生有關(guān)[6]。然而miR-422a,miR-212-5p 在顱腦損傷的報(bào)道卻十分少見,為此本研究通過(guò)設(shè)計(jì)臨床對(duì)照試驗(yàn),檢測(cè)創(chuàng)傷性顱腦損傷患者血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)特點(diǎn),分析其與該疾病病情和預(yù)后的相關(guān)性,以期為臨床診治提供借鑒。
1.1 研究對(duì)象 本研究已經(jīng)獲得山東省菏澤市中醫(yī)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),自2018年4月~2020年6月連續(xù)性選擇菏澤市中醫(yī)醫(yī)院收治的173 例創(chuàng)傷性顱腦損傷患者(創(chuàng)傷組),均有明確外傷史,受傷至入院時(shí)間均不超過(guò)24h,急診顱腦多層螺旋CT 提示存在顱內(nèi)血腫或出血病灶,其中男性103 例,女性70 例,年齡31~52 歲,平均年齡44.15±6.02 歲,致傷機(jī)制:交通事故傷75 例,高空墜落傷55 例,砸傷43 例;腦損傷類型:硬膜外血腫32 例,硬膜下血腫51 例,腦內(nèi)血腫47 例,蛛網(wǎng)膜下腔出血43例。所有患者入院后均由神經(jīng)外科醫(yī)生進(jìn)行格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma Scale,GCS)評(píng)分,根據(jù)GCS 評(píng)分將患者分為輕度組(GCS 評(píng)分13~15 分,57 例),中度組(GCS 評(píng)分9~12 分,63 例)和重度組(GCS 評(píng)分3~8 分,53 例)[7]。排除標(biāo)準(zhǔn):①腦卒中、顱內(nèi)腫瘤、顱內(nèi)感染;②癡呆、阿爾茲海默病、帕金森;③內(nèi)分泌疾病、免疫和血液系統(tǒng)疾病。另選擇同時(shí)段于我院門診體檢的125 例志愿者為對(duì)照組,均排除神經(jīng)系統(tǒng)疾病,近期顱腦外傷或手術(shù)史,惡性腫瘤以及心、肺、腎等系統(tǒng)性疾病,男性85 例,女性40 例,年齡38~60 歲,平均年齡44.62±6.51 歲,創(chuàng)傷組和對(duì)照組受試者均知情本研究并簽署同意書,組間年齡和性別比較均衡性良好(P>0.05)。
1.2 儀器與試劑 TRIzol 試劑(上海朝瑞生物科技有限公司),miRNeasy Kit(德國(guó)Qiagen 公司),TaqMan miRNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國(guó)Applied Biosystems 公司),iTaq Universal SYBR Green 超混合液(美國(guó)BIO-RAD 公司),VeritiPro 實(shí)時(shí)定量PCR 儀(美國(guó)Applied Biosystems 公司)。
1.3 方法 血清miR-422a,miR-212-5p 檢測(cè):創(chuàng)傷組患者入院后立即(對(duì)照組體檢當(dāng)日)采集肘靜脈血3ml 注入干燥試管,取血液凝固后的上層液離心(4℃,3 000r/min,15min,半徑10cm)-80℃保存待檢。RT-PCR 檢測(cè)miR-422a,miR-212-5p表達(dá):TRIzol法提取總RNA,miRNeasy Kit 純化RNA,TaqMan miRNA 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將吸光度值A(chǔ)260nm/A280nm的50 ng RNA 樣品轉(zhuǎn)錄為cDNA,加入iTaq Universal SYBR Green 超混合液,采用實(shí)時(shí)定量PCR 儀通過(guò)2-ΔΔCt方法[2-(Ct靶基因-Ct參考基因)]進(jìn)行qPCR 定量測(cè)量。反應(yīng)體系SYBR? Premix Ex Taq? II(2×)12.5μl,dNTP1.6μl,Taq DNA 聚合酶1μl,上下游引物10μmol/L 各1μl,加反應(yīng)緩沖液至20μl。反應(yīng)條件:95℃變性10s,65℃退火20s;75℃延伸15s,做40 個(gè)循環(huán)。引物序列(由上海基康公司完成):miR-422a 上游5’-ACTGGACTTAGGGTCAG-3’。下游5’-GAACATGTCTGCGTATCTC-3’; miR-212-5p 上游5’- ACCTTGGCTCTAGACTGCT -3’,下游5’-GCAGGGTCCGAGGTATTC-3’。β-actin(內(nèi)參)上游:5’-TGTCCACCTTCCAGCAGATGT-3’,下游:5’-GCTCAGTAACAGTCCGCCTAGA-3’。做3 次平行試驗(yàn),2-ΔΔCt計(jì)算miR-422a 和miR-212-5p 相對(duì)表達(dá)量,取3 次平均值。
臨床結(jié)局追蹤:所有患者入院后立即給予心電監(jiān)護(hù)、顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)、亞低溫治療、脫水降顱壓、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)、預(yù)防腦血管痙攣、維持水電解質(zhì)平衡等常規(guī)治療,通氣障礙者行無(wú)創(chuàng)或有創(chuàng)機(jī)械通氣、意識(shí)障礙加重、瞳孔變化者,立即復(fù)查顱腦CT,提示血腫量進(jìn)行性增加達(dá)手術(shù)指征者立即急診手術(shù)治療。傷后30 天采用格拉斯哥預(yù)后量表(Glasgow outcome scale,GOS)[8]評(píng)估顱腦損傷患者預(yù)后情況,1 分為死亡;2 分為植物生存,僅有最小反應(yīng);3 分為嚴(yán)重殘疾,無(wú)自我生活能力;4 分為輕度殘疾,可獨(dú)立生活;5 分為基本恢復(fù)良好,遺留輕度缺陷。根據(jù)GOS 評(píng)分將患者分為預(yù)后不良組(GOS 評(píng)分1~3分,62 例),預(yù)后良好組(GOS 評(píng)分4~5 分,111 例)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用單因素方差分析(兩兩對(duì)比采用LSD-t檢驗(yàn))或獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),性別以例(n)表示,χ2檢驗(yàn)差異性。二元Logistic 逐步回歸分析創(chuàng)傷性腦損傷患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素,繪制受試者工作特征曲線(ROC)分析miR-422a,miR-212-5p 診斷創(chuàng)傷性腦損傷患者預(yù)后的價(jià)值,以Z檢驗(yàn)曲線下面積的差異性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 創(chuàng)傷組、對(duì)照組血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)比較 見表1。創(chuàng)傷組血清miR-422a 表達(dá)高于對(duì)照組(3.02±1.02 vs 0.95±0.21),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=223.340,P<0.05),miR-212-5p表達(dá)低于對(duì)照組(1.03±0.28 vs 2.85±0.61),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=35.544,P<0.05)。
2.2 不同病情患者血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)比較 見表1。重度組血清miR-422a 表達(dá)高于中度組和輕度組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),miR-212-5p表達(dá)低于中度組和輕度組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),中度組血清miR-422a 表達(dá)高于輕度組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),miR-212-5p表達(dá)低于輕度組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 不同病情亞組血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)差異(±s,2-△△Ct)
表1 不同病情亞組血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)差異(±s,2-△△Ct)
項(xiàng)目輕度組(3)(n=57)中度組(2)(n=63)重度組(1)(n=53)F 值P 值(1)vs(2)(1)vs(3)(2)vs(3)t Pt PtP miR-422a2.21±0.12 2.92±0.66 4.01±0.13266.5410.00011.824<0.0575.516<0.058.000<0.05 miR-212-5p1.27±0.04 0.97±0.25 0.84±0.06111.0280.0003.695<0.0544.512<0.058.953<0.05
2.3 不同預(yù)后患者血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)比較 預(yù)后不良組血清miR-422a 表達(dá)高于預(yù)后良好組(4.05±0.11 vs 2.44±0.31),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=39.486,P<0.05),miR-212-5p表達(dá)低于預(yù)后良好組(0.83±0.06 vs 1.14±0.21),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=11.354,P<0.05)。
2.4 miR-422a,miR-212-5p 與創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后的關(guān)系 見表2。將年齡、性別(賦值:0=女,1=男),致傷機(jī)制(賦值:1=交通事故傷,2=高空墜落傷,3=砸傷),腦損傷類型(賦值:1=硬膜外血腫,2=硬膜下血腫,3=腦內(nèi)血腫,4=蛛網(wǎng)膜下腔出血),GCS 評(píng)分,miR-422a,miR-212-5p 納入Logistic 回歸方程,向后逐步法排除無(wú)關(guān)變量(α進(jìn)=0.05,α出=0.10),結(jié)果顯示低GCS 評(píng)分,高miR-422a 表達(dá),低miR-212-5p表達(dá)是創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。212-5p 預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后不良的界值為3.21,0.98,曲線下面積為0.797(95%CI:0.731~0.863),P=0.000,敏感度 70.97%,特異度72.07%;0.775(95%CI:0.700~0.850),P=0.000,敏感度72.58%,特異度76.58%?;诙狶ogistic 計(jì)算聯(lián)合miR-422a,miR-212-5p 的預(yù)測(cè)值,其曲線下面積為0.907(95%CI:0.854~0.960),P=0.000,敏感度90.32%,特異度91.89%,高于單獨(dú)miR-422a,miR-212-5p 預(yù)測(cè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=2.412,2.561,P=0.013,0.010)。
表2 影響創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后的Logistic 回歸方程
2.5 miR-422a,miR-212-5p 預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后不良的價(jià)值分析 見圖1。miR-422a,miR-
圖1 miR-422a,miR-212-5p 預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性顱腦損傷患者預(yù)后不良的ROC 圖
miRNA 是受廣泛關(guān)注的新型小分子非編碼RNA,可調(diào)節(jié)多達(dá)30%的蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá),并可能在許多復(fù)雜疾病的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用[9]?,F(xiàn)有研究顯示多種miRNA 可通過(guò)靶向神經(jīng)病理生理途徑參與顱腦外傷過(guò)程[10]。本研究發(fā)現(xiàn)miR-422a在創(chuàng)傷性腦損傷患者外周血清中表達(dá)上調(diào),YAN等[11]人檢測(cè)了創(chuàng)傷性腦損傷血清miRNA 譜,發(fā)現(xiàn)miR-422a 在輕度顱腦損傷以及嚴(yán)重顱腦損傷中均表達(dá)上調(diào),提示miR-422a 可能與創(chuàng)傷性腦損傷病有關(guān)。miR-422a 是作用廣泛的miRNA,定位于15q22.31,在腦組織中也有廣泛表達(dá),現(xiàn)有研究顯示氧葡萄糖剝奪/再充氧可誘導(dǎo)腦組織中miR-422a 表達(dá)上調(diào),并誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞毒性,介導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞損傷[12],miR-422a 在免疫介導(dǎo)的脫髓鞘和神經(jīng)退行性疾病中也出現(xiàn)高表達(dá)[9],miR-422a可作為缺血性腦卒中的生物學(xué)標(biāo)志物[3]。miR-422a參與腦損傷的機(jī)制尚不清楚,可能為 miR-422a 可靶向抑制有絲分裂原激活的蛋白激酶6[13]和肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2D(myocyte enhancement factor 2D,MEF2D)[14]的表達(dá),其中MEF2D 是神經(jīng)元存活所需要的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子[15],由此可見miR-422a 過(guò)表達(dá)可能促使神經(jīng)元細(xì)胞凋亡,引起病情進(jìn)展。
本研究結(jié)果表明miR-212-5p 低表達(dá)與腦損傷所致昏迷程度加重以及傷后30 天神經(jīng)預(yù)后不良均有關(guān)。miR-212-5p 屬于miR-212 家族成員,miR-212 位于染色體17p13.3,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛表達(dá),參與神經(jīng)元形態(tài)和功能維持,調(diào)控突觸活性和認(rèn)知相關(guān)基因表達(dá)[16]。miR-212 表達(dá)失調(diào)可導(dǎo)致認(rèn)知相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路異常,損害記憶功能[17],miR-212 還可通過(guò)靶向腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中緊密連接蛋白claudin-1,連接黏附分子3 和緊密連接相關(guān)蛋白1 表達(dá)破壞血腦屏障完整性[18]。推測(cè)miR-212-5p 參與創(chuàng)傷性腦損傷的機(jī)制為:創(chuàng)傷性腦損傷后缺血缺氧可誘導(dǎo)腦組織氧化應(yīng)激反應(yīng),活性氧大量產(chǎn)生,抗氧化物活性降低,繼而上調(diào)鐵中毒相關(guān)基因表達(dá),導(dǎo)致鐵代謝異常,出現(xiàn)鐵累積,最終誘導(dǎo)神經(jīng)元變性壞死[19]。miR-212-5p 可靶向環(huán)加氧酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)(又叫PTGS2),PTGS2 是前列腺素合成的關(guān)鍵酶,可催化脂質(zhì)氧化,誘導(dǎo)大量脂質(zhì)活性氧異常累積,導(dǎo)致鐵死亡(Ferroptosis)[20],F(xiàn)erroptosis 是一種鐵依賴性脂質(zhì)過(guò)氧化物驅(qū)使下的非細(xì)胞凋亡性死亡方式,顱腦外傷后可誘導(dǎo)Ferroptosis 產(chǎn)生[21],因此推測(cè)miR-212-5p 可能通過(guò)miR-212-5p/ PTGS2 途徑誘導(dǎo)Ferroptosis,繼而導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡,神經(jīng)功能缺損和不良結(jié)局發(fā)生。ROC 分析結(jié)果顯示miR-422a,miR-212-5p 預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性腦損傷患者預(yù)后不良的曲線下面積分別為0.797,0.775,而聯(lián)合兩項(xiàng)指標(biāo)時(shí)曲線下面積明顯擴(kuò)大(0.907),提示聯(lián)合檢測(cè)創(chuàng)傷性腦損傷患者傷后24h 內(nèi)血清miR-422a,miR-212-5p表達(dá)水平更有助于判斷患者病情和預(yù)后,為臨床提供更可靠信息。
綜上所述,創(chuàng)傷性腦損傷患者血清miR-422a表達(dá)上調(diào),miR-212-5p表達(dá)下調(diào),miR-422a 過(guò)表達(dá)和miR-212-5p表達(dá)缺失與腦損傷嚴(yán)重程度和不良預(yù)后有關(guān),可作為預(yù)后預(yù)測(cè)的潛在生物學(xué)指標(biāo)。本研究未觀察miR-422a,miR-212-5p 動(dòng)態(tài)變化,兩指標(biāo)是否與病情變化和臨床治療反應(yīng)有關(guān)尚不清楚,還需進(jìn)一步研究證實(shí)。
現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志2022年1期