外周血miRNAs在應激性心肌病中的診斷作用

范致星，楊 簡

(三峽大學心血管病研究所三峽大學第一臨床醫(yī)學院心內(nèi)科，湖北 宜昌443003)

·綜 述·

外周血miRNAs在應激性心肌病中的診斷作用

范致星，楊 簡

(三峽大學心血管病研究所三峽大學第一臨床醫(yī)學院心內(nèi)科，湖北 宜昌443003)

應激性心肌病又稱為Tako-Tsubo綜合征，絕經(jīng)期后的女性常見，主要特點是可逆性室壁運動異常，臨床表現(xiàn)與急性心肌梗死相似，冠狀動脈造影一般正常，典型的左室造影表現(xiàn)為“章魚簍”樣。應激性心肌病發(fā)病之前多存在精神或軀體應激因素，主要發(fā)病機制可能為兒茶酚胺介導的心肌損傷。miRNA作為一類具有調(diào)控功能的小分子非編碼RNA，能通過與靶mRNA特異性結(jié)合來調(diào)節(jié)基因表達。體液中穩(wěn)定表達的miRNA與很多心血管疾病有密切關(guān)系，在心血管疾病的早期診斷中發(fā)揮了越來越重要的作用。

應激性心肌?。籘ako-Tsubo綜合征；miRNAs；早期診斷

應激性心肌病作為一種急性心血管疾病逐漸被人們認識，首先由Satoh在日本發(fā)現(xiàn)[1]。胸痛和呼吸困難是其最常見的臨床癥狀，可同時伴有可逆性左心室功能障礙、心電圖異常及心肌損傷標志物的升高。作為一種急性可逆性心肌病，約有2%的患者起初被懷疑為急性冠脈綜合征(ACS)[2]。心室造影表現(xiàn)為左室心尖部收縮力減弱，但同時伴有心底部代償性收縮增強，收縮末期的左室呈圓底窄頸形態(tài)，酷似日本漁民捕捉章魚的魚簍而被稱為Tako-Tsubo心肌病[3]。其心尖部收縮功能亦會表現(xiàn)出一定的障礙，因此又被稱為心尖球形綜合征[4]。心理或身體應激也是該病的誘因，同時伴隨兒茶酚胺水平升高，所以該病還被稱為應激性心肌病[5]。

1 應激性心肌病目前的診斷標準及不足

應激性心肌病的診斷主要包括以下方面：生物標記物、心電圖、心臟成像并排除其他疾病。目前使用最廣泛的是梅奧診所診斷標準[6]，包含以下四個部分：(1)出現(xiàn)短暫性心室室壁節(jié)段性運動異常，可累及或不累及心尖，并超出一支心外膜冠脈供血分布區(qū)；(2)無阻塞性冠狀動脈疾病或血管造影顯示無急性斑塊破裂；(3)新出現(xiàn)心電圖異常(ST段抬高，和/或T波倒置)或者心肌肌鈣蛋白中度升高；(4)排除心肌炎和嗜鉻細胞瘤。應激性心肌病的特點是半數(shù)以上的患者發(fā)病前往往出現(xiàn)緊張情緒或軀體的強烈刺激。由于心肌梗死也多少與情緒緊張有關(guān)，所以單憑應激事件來區(qū)分兩者是不夠充分的。在應激性心肌病的臨床檢測中，肌鈣蛋白的中度升高是普遍現(xiàn)象；而兒茶酚胺水平的常規(guī)監(jiān)測意義并不大，但對于沒有明確誘因的患者，通過兒茶酚胺水平檢測，可以排除嗜鉻細胞瘤。有近一半的患者出現(xiàn)ST段抬高，三成的患者出現(xiàn)深倒置的T波。有的患者一開始不出現(xiàn)T波深倒置和QT間期延長，而是在初始癥狀出現(xiàn)幾天之后才表現(xiàn)出來。但無論肌鈣蛋白還是心電圖檢測，都無法將應激性心肌病和急性心肌梗死區(qū)別開來。此外，左心室造影、超聲心動圖、冠狀動脈造影和心臟核磁共振成像(MRI)雖然能夠發(fā)現(xiàn)應激性心肌病中典型的室壁運動異常，但這些檢查在應激性心肌病的早期診斷中的作用有限，同時對醫(yī)院條件及費用都有較高要求。因此，有必要尋找敏感且特異性的生物標志物，以早期診斷應激性心肌病。

2 miRNA概述

成熟miRNAs是一類具有調(diào)控功能的小分子非編碼RNA，由細胞質(zhì)內(nèi)的核酸酶Dicer切割單鏈RNA前體后生成。成熟的miRNA與靶基因mRNA分子的3'端非編碼區(qū)域(3'UTR)互補配對后形成沉默復合體，后者通過降低mRNA分子穩(wěn)定性和翻譯抑制參與靶基因表達調(diào)控[7]。1993年，Lee等[8]在線蟲中發(fā)現(xiàn)了第一個miRNA-lin-4，后續(xù)有更多的miRNA被認識，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)了上千種miRNA。隨著進一步的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA可穩(wěn)定存在于人類外周血中，與多種心臟疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[9]。

3 外周血miRNA的穩(wěn)定性及檢測

研究證實，miRNA在外周血中有較好的穩(wěn)定性[10-11]。miRNA在血清中能耐受各種苛刻的外界條件，包括高溫、凍融、過酸過堿等[12]。Rosenfeld等[13]對石蠟包埋多年的標本進行提取和檢測發(fā)現(xiàn)miRNA仍完好無損，這表明，無論是新鮮血液還是以其他方式保存的血液均可用于檢測[14]。此外，miRNA的表達在血清和血漿中表達相似，因此，血清或血漿中的miRNA均可用于臨床檢測。在外周血miRNA的定性檢測技術(shù)方面主要包括：RNA提取試劑盒法和實時熒光RT-PCR技術(shù)法[14]。

4 應激性心肌病患者外周血miRNAs的變化

基于上述背景，來自瑞士蘇黎世大學心臟中心的Jaguszewski等[15]認為miRNAs或許可以作為診斷應激性心肌病的心肌標志物。研究者分別納入了應激性心肌病患者(n=36)、ST段抬高型心肌梗死患者(STEMI，n=27)和健康受試者(n=28)，經(jīng)過對miRNA的篩選后選取出8種miRNAs，使用實時定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)作進一步驗證。研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，應激性心肌病患者miR-16和miR-26a上調(diào)(二者P＜0.001)；相較于STEMI患者，miR-16、miR-26a和let-7f上調(diào)(三者分別P＜0.0001、P＜0.05、P＜0.05)。與之前的研究發(fā)現(xiàn)相同，研究者發(fā)現(xiàn)心臟特異性miR-1和miR-133a在STEMI患者中較健康受試者升高(二者P＜0.0001)。此外，miR-133a在STEMI患者中較應激性心肌病患者大幅升高(P＜0.05)。由miR-1、miR-16、miR-26a和miR-133a組成的獨特標記使應激性心肌病患者區(qū)別于健康受試者(AUC0.835，95%CI0.733～0.937，P＜0.0001)和STEMI患者(AUC0.881，95%CI0.793～0.968，P＜0.0001)。在應激性心肌病患者與健康受試者的比較中，這些標志物的敏感度和特異度分別為74.19%和78.57%；而在應激性心肌病患者與STEMI患者的比較中，敏感度和特異度分別為96.77%和70.37%。研究者還發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，應激性心肌病患者的血漿內(nèi)皮素-1(ET-1)一直處于升高狀態(tài)，而調(diào)節(jié)ET-1的miR-125a-5p則出現(xiàn)平行下降。生物標志物在臨床診斷、危險預測、治療選擇中仍是一項重要的手段，特別在急性期。此研究首次發(fā)現(xiàn)4種循環(huán)miRNAs可較好地區(qū)分應激性心肌病和STEMI患者。這些應激或壓力相關(guān)miRNAs的明顯上調(diào)與應激性心肌病的神經(jīng)精神失調(diào)密切相關(guān)。而miRNA125a-5p水平的下降及其靶標血漿ET-1的上升符合應激性心肌病病理機理的微血管痙攣假說。

4 結(jié) 語

應激性心肌病急性期仍然是一種致命性疾病，超過一成的患者會出現(xiàn)惡性心律失常、心源性休克、心室壁破裂，使其死亡率達到8%[16]。過臨床癥狀、心電圖改變、心肌生物標志物(cTn、CK-MB)難以區(qū)分應激性心肌病與急性心肌梗死。盡管有研究顯示NT-proBNP/肌鈣蛋白的峰比率可以區(qū)分急性心肌梗死和應激性心肌病，但要在住院期間快速且準確地診斷應激性心肌病仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。近期，有研究發(fā)現(xiàn)miRNAs可作為心血管疾病的生物標志物。例如，在鑒別應激性心肌病和急性STEMI及健康人群方面，miR-1、miR-16、miR-26a和miR-133a等起著重要作用。此外，應激和壓抑相關(guān)miRNAs顯著上調(diào)意味著應激性心肌病與神經(jīng)精神障礙存在密切關(guān)系。綜上所述，檢測外周血miRNAs的變化將為應激性心肌病患者的早期診斷提供新思路。

[1]Reynolds HR.Mechanisms of myocardial infarction without obstructive coronary artery disease[J].Trend Cardiovasc Med,2014,24(4):170-176.

[2]謝 亮,劉挺松,宮劍濱.應激性心肌病的研究進展[J].東南國防醫(yī)藥,2015,17(1):70-72.

[3]Looi JL,Wong CW,Khan A,et al.Clinical characteristics and outcome of apical ballooning syndrome in Auckland,New Zealand[J]. Heart Lung Circ,2012,21(3):143-149.

[4]李 楠,曾玉杰,董道然,等.應激性心肌病研究進展[J].臨床心血管病雜志,2013,29(6):403-407.

[5]Bossone E,Lyon A,Citro R,et al.Takotsubo cardiomyopathy:an in-tegrated multi-imaging approach[J].Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2014,15(4):366-377.

[6]Prasad A.Apical ballooning syndrome:an important differential diagnosis of acute myocardial infarction[J].Circulation,2007,115 (5):e56-e59.

[7]Fasanaro P,Greco S,Ivan M,et al.MicroRNA:emerging therapeutic targets in acute ischemic diseases[J].Pharmacol Ther,2010,125 (1):92-104.

[8]Lee RC,Feinbaum RL,Ambros V.The C.elegansheterochronic gene lin-4encodes small RNAs with antiaensecomplementarity to lin-14[J].Cell,1993,75(5):843-854.

[9]Small EM,Frost RJ,Olson EN.MicroRNAs add a new dimension to cardiovascular disease[J].Circulation,2010,121(8):1022-1032.

[10]Vickers KC,Palmisano BT,Shoucri BM,et al.MicroRNAs are transported in plasma and delivered to recipient cells by high-density lipoproteins[J].Nat Cell Biol,2011,13(4):423-433.

[11]Mitchell PS,Parkin RK,Kroh EM,et al.Circulating microRNAs as stable blood based markers for cancer detection[J].Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(30):10513-10518.

[12]Xi Y,Nakajima G,Gavin E,et al.Systematic analysis of microRNA expression of RNA extracted from fresh frozen and formalin-fixed paraffin-embedded samples[J].RNA,2007,13(10):1668-1674.

[13]Rosenfeld N,Aharonov R,Meiri E,et al.MicroRNAs accurately identify cancer tissue origin[J].Nat Biotechnol,2008,26(4):462-469.

[14]范致星,楊 簡.miRNA在缺血性心臟病中的研究進展[J].中國老年學雜志,2014,34(22):6513-6514.

[15]Jaguszewski M,Osipova J,Ghadri JR,et al.A signature of circulating microRNAs differentiates takotsubo cardiomyopathy from acute myocardial infarction[J].Eur Heart J,2014,35(15):999-1006.

[16]Wybraniec M,Mizia-Stec K,Krzych L.Stress cardiomyopathy:yet another type of neurocardiogenic injury'stress cardiomyopathy[J]. Cardiovasc Pathol,2014,23(3):113-120.

Role of miRNAs in the diagnosis of stress cardiomyopathy.

FAN Zhi-xing,YANG Jian.Department of Cardiology, the First College of Clinical Medical Sciences(Institute of Cardiovascular Disease),China Three Gorges University, Yichang443000,Hubei,CHINA

Stress cardiomyopathy,also known as Tako-Tsubo syndrome,is a primary cardiomyopathy characterized with reversible ventricular wall motion abnormality.Its clinical manifestations are similar to acute myocardial infarction.Most patients had normal manifestations in coronary angiography(CAG),but typical"chapter creel"-like characteristics in left ventricular angiography.Stress cardiomyopathy is commonly seen in postmenopausal women and often caused by mental or physical stress factors.The pathogenesis remains unknown,but the consensus is the catecholamine-mediated myocardial injury.In cells,miRNA-specific binding to the target mRNA could regulate gene expression.At the same time,the stable expression of miRNA in body fluids is closely related to many cardiovascular diseases.In recent years,researches found that the peripheral blood miRNAs could be used as potential biomarkers for the early diagnosis of cardiovascular disease.

Stress cardiomyopathy;Tako-Tsubo syndrome;miRNAs;Early diagnosis

R542.2

A

1003—6350（2015）22—3341—03

2015-03-26)

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.22.1210

國家自然科學基金(編號：81170133、81200088、81470387)；湖北省醫(yī)學領(lǐng)軍人才；三峽大學研究生科研創(chuàng)新基金項目

楊 簡。E-mail：yichangyangjian@163.com