馮 冰,強建康,羅建強
心力衰竭是一種復(fù)雜的臨床綜合征,以心排血量和組織供血不足為主要特征,是各種心臟病的嚴重階段,發(fā)病率較高,5年存活率與惡性腫瘤相近[1-2]。心房顫動是嚴重的心房電活動紊亂,隨著年齡增長患病率升高。心力衰竭和心房顫動常同時存在,心房顫動發(fā)生時心房收縮功能喪失,導(dǎo)致心力衰竭[3-4]。微小RNA(microRNA,miRNA)是一種內(nèi)源性非編碼小分子RNA,可調(diào)節(jié)基因活動各個方面,參與早期胚胎發(fā)育、細胞增殖、凋亡等一系列分化進程。相關(guān)研究表明,miRNA與心力衰竭、心律失常、心肌病等多種心臟疾病的發(fā)生密切相關(guān),且對心力衰竭病理過程具有重要的調(diào)節(jié)作用,涉及心肌肥大、心肌凋亡、心肌纖維化、心肌離子通道改變和心臟能量代謝異常等多方面,可能作為疾病診斷的新一代生物標志物;miR-31-5p是miRNA中一員,miR-31-5p表達水平下調(diào)可能與慢性心力衰竭發(fā)生有關(guān)[5-6]。胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白7(insulin-like growth factor-binding protein 7,IGFBP7)屬于胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白(insulin-like growth factor-binding protein,IGFBP)的家族成員。相關(guān)研究顯示,IGFBP7是心室肥厚和心力衰竭等疾病的生物標記物[7-8]。目前關(guān)于miR-31-5p、IGFBP7在心力衰竭合并心房顫動中作用的研究報道較少。本研究心力衰竭合并心房顫動病人血清miR-31-5p、IGFBP7表達水平變化及臨床意義,以期為心力衰竭合并心房顫動的臨床診療提供參考。
1.1 一般資料 選取2018年9月—2020年9月于我院就診的心力衰竭合并心房顫動病人106例作為合并組,心力衰竭未合并心房顫動病人106例作為未合并組,另選擇同期于我院進行體檢的健康者106名作為對照組。根據(jù)紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級,其中合并組心功能Ⅱ級25例,Ⅲ級52例,Ⅳ級29例;未合并組心功能Ⅱ級29例,Ⅲ級46例,Ⅳ級31例。病人納入標準:符合心力衰竭[9]、心房顫動[10]相關(guān)診斷標準;臨床資料完整;病人或家屬知情同意,并簽署知情同意書。排除標準:合并嚴重肝、腎功能不全病人;患有代謝性疾病病人;患有惡性腫瘤病人。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準通過,符合《赫爾辛基宣言》。
1.2 方法
1.2.1 主要試劑與儀器 RNA提取試劑盒(貨號15596-026)購自美國Invitrogen公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒(貨號ALH266-PTO)購自北京百奧萊博科技有限公司;miScript SYBR?Green qPCR Mix(貨號218073)購自德國QIAGEN公司;NanoDrop微量分光光度計、Applied Biosystems 實時熒光定量聚合鏈式反應(yīng)(RT-qPCR)儀購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司;Allegra X-15R低溫高速離心機購自美國貝克曼庫爾特公司;卡盒式SpectraMax Paradigm多功能酶標儀購自美谷分子儀器(上海)有限公司;所有引物由上海生物工程股份有限公司合成。
1.2.2 樣品采集 所有研究對象入院時抽取空腹靜脈血3~5 mL,常溫下靜置,以2 500 r/min離心15 min,離心后分離上層血清,置于-80 ℃儲存待用。
1.2.3 血清miR-31-5p表達水平檢測 RT-qPCR檢測血清miR-31-5p表達水平。RNA提取試劑盒提取總RNA,紫外分光光度法鑒定RNA純度和完整性,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。RT-qPCR反應(yīng)體系20 μL:miScript SYBR?Green Mix 10 μL,cDNA 4.0 μL,正向、反向引物(10 μmol/L)各1 μL,ddH2O 4.0 μL。miR-31-5p正向引物為5′-GGAGGCAAGATGCTGGC-3′,反向引物為5′-GTGCGTGTCGTGGAGTC-3′。內(nèi)參U6正向引物為5′-GCTTCGGCAGCACATATACTAAAAT-3′,反向引物為5′-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-3′。RT-qPCR循環(huán)參數(shù)為92 ℃ 60 s;95 ℃ 30 s,56 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,40個循環(huán)。以2-△△CT法計算血清miR-31-5p相對表達量。
1.2.4 血清IGFBP7表達水平檢測 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血清IGFBP7表達水平,嚴格按照IGFBP7 ELISA試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司,貨號:ml022791)說明書進行實驗操作。
2.1 3組一般資料比較 合并組、未合并組及對照組年齡、男性比例、體質(zhì)指數(shù)(BMI)及吸煙比例比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。
表1 3組一般資料比較
2.2 3組血清miR-31-5p、IGFBP7表達水平比較 與對照組比較,合并組及未合并組血清miR-31-5p表達水平均降低,且合并組低于未合并組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);合并組及未合并組血清IGFBP7表達水平均升高,且合并組高于未合并組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。
表2 3組血清miR-31-5p、IGFBP7表達水平比較(±s)
2.3 不同心功能分級心力衰竭合并心房顫動病人血清miR-31-5p、IGFBP7水平比較 與Ⅱ級比較,Ⅲ級及Ⅳ級病人血清miR-31-5p表達水平均降低,且Ⅳ級低于Ⅲ級病人(P<0.05);Ⅲ級及Ⅳ級病人血清IGFBP7表達水平均升高,且Ⅳ級病人高于Ⅲ級病人(P<0.05)。詳見表3。
表3 不同心功能分級心力衰竭合并心房顫動病人血清miR-31-5p、IGFBP7水平比較(±s)
2.4 心力衰竭合并心房顫動的影響因素分析 以心力衰竭血清miR-31-5p、IGFBP7水平分為miR-31-5p高表達(>0.78)和低表達(≤0.78),IGFBP7高表達(>56.07 ng/mL)和低表達(≤56.07 ng/mL)。將上述指標納入自變量,以心力衰竭是否發(fā)生心房顫動為因變量,進行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,血清miR-31-5p低表達、血清IGFBP7高表達均為心力衰竭病人發(fā)生心房顫動的危險因素(P<0.05)。詳見表4。
表4 心力衰竭合并心房顫動的影響因素分析
2.5 血清miR-31-5p、IGFBP7對心力衰竭合并心房顫動的診斷價值 ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清miR-31-5p診斷心力衰竭合并心房顫動的ROC曲線下面積(AUC)為0.833,95%CI[0.775,0.892],截斷值為0.890,靈敏度為91.5%,特異度為70.8%;血清IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動的AUC為0.902,95%CI[0.861,0.943],截斷值為54.384 ng/mL,靈敏度為76.4%,特異度為91.5%;血清miR-31-5p聯(lián)合IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動的AUC為0.941,95%CI[0.912,0.971],靈敏度為83.0%,特異度為90.6%。詳見圖1。
圖1 血清miR-31-5p、IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動的ROC曲線圖
心力衰竭是一種常見的臨床綜合征,主要病理特征為心排血量降低,心肌收縮能力下降和肺循環(huán)、體循環(huán)淤血等,多發(fā)生在心血管疾病的終末階段[11-12]。心房顫動是臨床常見的心律失常之一,指規(guī)則、有序的心房電活動喪失,代之快速、無序的心房顫動波,患病率為0.4%~1.0%。心力衰竭和心房顫動常同時存在,心房顫動發(fā)生率與心力衰竭嚴重程度呈正相關(guān),心房顫動發(fā)生時心房喪失收縮功能,長期心率加快,導(dǎo)致或加重心力衰竭。心力衰竭時心臟泵血功能下降,心房內(nèi)血液淤積,心房增大、纖維化,傳導(dǎo)性和興奮性不均一,促使心房顫動發(fā)生和維持。心力衰竭導(dǎo)致離子通道重構(gòu),引起心房傳導(dǎo)速度和不應(yīng)期改變,從而誘發(fā)心房顫動發(fā)生。心房顫動導(dǎo)致快速、不規(guī)則心室率,同時引起心肌缺血、基質(zhì)重構(gòu)等,進一步降低心肌功能[13-14]。心力衰竭合并心房顫動病人病死率高于單一疾病病人,但二者相互作用機制尚未明確。應(yīng)用血清標志物診斷心力衰竭和心房顫動是近年來研究熱點。
miRNA是一種由22~25個核苷酸組成的非編碼RNA,miRNA表達具有高度的細胞特異性和組織特異性,與動脈粥樣硬化、慢性心力衰竭等心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。miRNA可穩(wěn)定地存在于血清中,具有高度的敏感性與特異性,因此,血清miRNA檢測與分析被認為是一種特異性高、可操作性強的技術(shù),在疾病的診斷和病情評估方面發(fā)揮著重要的作用。miRNA在心房顫動及心力衰竭的發(fā)病機制,國內(nèi)外研究主要集中在心肌細胞中的表達水平及調(diào)控機制[15-16]。miR-31-5p是miRNA中一員,李璐等[6]研究表明,慢性心力衰竭病人miR-31-5p表達水平下調(diào),可能與慢性心力衰竭發(fā)生有關(guān)。關(guān)于心力衰竭合并心房顫動病人miR-31-5p水平的研究報道較少,本研究分析miR-31-5p是否成為評估心力衰竭合并心房顫動的一項新型生物指標。本研究結(jié)果顯示,與對照組比較,合并組及未合并組血清miR-31-5p表達水平均降低,且合并組低于未合并組;與Ⅱ級病人比較,Ⅲ級及Ⅳ級病人血清miR-31-5p表達水平均降低,且Ⅳ級病人低于Ⅲ級病人,表明miR-31-5p可能在心房顫動及心力衰竭發(fā)病機制中發(fā)揮重要的作用,參與心力衰竭合并心房顫動發(fā)生發(fā)展,且與心力衰竭合并心房顫動病人心功能分級密切相關(guān)。本研究中血清miR-31-5p低表達是影響心力衰竭病人心房顫動發(fā)生的危險因素,進一步說明血清miR-31-5p可能與心力衰竭病人心房顫動發(fā)生密切相關(guān),miR-31-5p水平降低提示心力衰竭病人心房顫動發(fā)生風(fēng)險較高。進一步研究結(jié)果顯示,血清miR-31-5p診斷心力衰竭病人心房顫動的AUC為0.833,截斷值為0.890,靈敏度為91.5%,特異度為70.8%,表明血清miR-31-5p對心力衰竭病人發(fā)生心房顫動具有一定的診斷價值。血清miR-31-5p水平<0.890時,提示心力衰竭病人發(fā)生心房顫動的可能大,應(yīng)及早監(jiān)測和評估。
血清IGFBP7是G1期細胞周期阻滯的相關(guān)標志物,與細胞衰老密切相關(guān),可高親和力地與胰島素樣生長因子(insulin like growth factor,IGF)結(jié)合,拮抗IGF與受體結(jié)合發(fā)揮作用,參與細胞增殖、凋亡、衰老和血管生成等多種生理過程[8,17]。IGFBP7在正常人中表達極低,有研究顯示,高水平IGFBP7通過血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生活性氧,造成炎癥級聯(lián)反應(yīng),加速心肌細胞衰老,并可能參與心室重構(gòu)、心肌僵硬等病理生理過程,導(dǎo)致心肌舒張功能下降,甚至心力衰竭[17-18]。本研究結(jié)果顯示,對照組、未合并組及合并組血清IGFBP7表達水平依次升高,且心力衰竭合并心房顫動病人血清IGFBP7表達水平隨著心功能分級增加而升高,提示IGFBP7參與心肌細胞的衰老進程,引起心肌舒張功能下降,進而可能與心力衰竭病人心房顫動的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),且與心功能分級關(guān)系密切。進一步研究結(jié)果顯示,血清IGFBP7高表達是影響心力衰竭病人心房顫動發(fā)生的危險因素,且血清IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動的AUC為0.902,截斷值為54.384 ng/mL,靈敏度為76.4%,特異度為91.5%,表明血清IGFBP7對心力衰竭合并心房顫動具有一定的診斷價值。血清IGFBP7>54.384 ng/mL時,提示發(fā)生心力衰竭合并心房顫動的可能大,可作為臨床早期診斷的輔助指標。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清miR-31-5p聯(lián)合IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動的AUC為0.941,靈敏度為83.0%,特異度為90.6%,由此表明miR-31-5p聯(lián)合IGFBP7對心力衰竭合并心房顫動的診斷價值更高。
綜上所述,心力衰竭合并心房顫動病人血清miR-31-5p表達水平較低,血清IGFBP7表達水平較高,miR-31-5p、IGFBP7均為心力衰竭病人心房顫動發(fā)生的影響因素,兩者具有一定的診斷價值,且miR-31-5p聯(lián)合IGFBP7診斷價值更高。由于本研究樣本量有限,且miR-31-5p、IGFBP7參與心力衰竭合并心房顫動的機制復(fù)雜,今后應(yīng)擴大樣本量,進一步探討心力衰竭合并心房顫動病人血清miR-31-5p、IGFBP7表達及具體作用機制。