微小RNA-133在慢性心力衰竭患者血清中表達及與心肌重構(gòu)和心功能的相關(guān)性

張雪蓮，原芳

(1.衡水市第二人民醫(yī)院，河北 衡水 053000；2.河南省人民醫(yī)院心內(nèi)科，河南 鄭州 450003)

?

◇臨床醫(yī)學◇

微小RNA-133在慢性心力衰竭患者血清中表達及與心肌重構(gòu)和心功能的相關(guān)性

張雪蓮1，原芳2

(1.衡水市第二人民醫(yī)院，河北 衡水 053000；2.河南省人民醫(yī)院心內(nèi)科，河南 鄭州 450003)

目的 探討微小RNA-133在慢性心力衰竭(CHF)患者血清中表達及與心肌重構(gòu)和心功能相關(guān)性。方法 選取CHF患者136例，根據(jù)美國NYHA分級標準分為：Ⅰ～Ⅱ級45例、Ⅲ級53例、Ⅳ級38例；同期，從體檢中心選取健康者50例作為對照組。所有研究對象均行超聲心動圖檢查，檢測血清中N末端B型鈉肽原(NT-proBNP)水平和血清中miR-133表達。結(jié)果 CHF患者血清NT-proBNP水平、miR-133a和miR-133b表達量均高于對照組，Ⅳ級患者血清NT-proBNP水平、miR-133a和miR-133b表達量均高于Ⅲ級和Ⅰ～Ⅱ級，且Ⅲ級均高于Ⅰ～Ⅱ級，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；CHF患者左室舒張末內(nèi)徑(LVEDD)、左心房內(nèi)徑(LAP)、左心室后壁厚度(LVPW)和左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)均較對照組增加，而左室重構(gòu)指數(shù)(LVRI)、心輸出量(CO)和左室射血分數(shù)(LVEF)均較對照組減少，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，Ⅰ～Ⅱ級患者LAP、LVPW和LVMI均低于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均低于Ⅳ級，LVRI、CO和LVEF均高于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均高于Ⅳ級，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；Pearson相關(guān)分析顯示，CHF患者血清中miR-133a表達量與NT-proBNP、LAP、LVPW和LVMI呈正相關(guān)(r=0.801、0.620、0.346和0.313，P<0.05)，而與CO和LVEF呈負相關(guān)(r=-0.335和-0.523，P<0.05)，血清中miR-133b表達量與NT-proBNP、LAP、LVPW和LVMI呈正相關(guān)(r=0.732、0.593、0.371和0.266，P<0.05)，而與LVRI 、CO和LVEF呈負相關(guān)(r=-0.194、-0.260和-0.543，P<0.05)。結(jié)論 miR-133a和miR-133b在CHF患者血清中表達量升高，與心肌重構(gòu)和心臟功能密切相關(guān)。

心力衰竭;微RNAs;心室重構(gòu);心臟功能試驗;超聲心動描記術(shù);聚合酶鏈反應

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)作為臨床上常見疾病，是各種心臟疾病的終末階段，隨著我國老齡化加速，該病發(fā)病率逐年增加[1]，具有較高的致死、致殘率，嚴重影響患者生存質(zhì)量，給社會和家庭帶來沉重負擔。研究證實，神經(jīng)內(nèi)分泌過度激活和心臟重塑是CHF發(fā)生的重要機制[2]。微小RNA(microRNA，miRNA)作為高度保守的非編碼短小單鏈RNA，參與機體多種生物學功能，且表達具有較嚴格的細胞、組織和發(fā)育階段特異性[3]，研究表明，miRNA參與了冠狀動脈粥樣硬化、冠心病、心肌梗死等多種心血管疾病發(fā)病過程[4]。有研究[5]指出，微小RNA-133(miR-133)特異性表達于心臟組織，且與心臟細胞發(fā)育、凋亡、心肌重構(gòu)等過程密切相關(guān)。本研究擬對miR-133在CHF患者血清中表達變化進行研究，探討其與心肌重構(gòu)和心功能的相關(guān)性，以期為臨床早期評估CHF提供參考指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年2月至2015年8月在衡水市第二人民醫(yī)院心內(nèi)科住院治療的CHF患者136例，其中，男性77例，女性59例，年齡35～74歲，平均年齡(60.8±10.2)歲，均符合CHF診斷標準。原發(fā)疾?。焊哐獕盒孕呐K病41例，冠心病42例，風濕性心臟病22例，擴張型心肌病31例。病例納入標準：CHF病史>6個月，心力衰竭癥狀持續(xù)>6個月，左室射血分數(shù)<45%，左室舒張末內(nèi)徑：男性>55 mm，女性>50 mm。排除標準：合并有心臟瓣膜病、急性心包炎、阻塞性肺部疾病及肺動脈栓塞者，肝腎等重要臟器功能障礙者，近1月內(nèi)行經(jīng)皮冠脈介入(PCI)治療者及有過不穩(wěn)定心絞痛、急性心肌炎和急性心肌梗死者。根據(jù)美國NYHA分級標準分為：Ⅰ～Ⅱ級45例、Ⅲ級53例、Ⅳ級38例。同期，從體檢中心選取健康者50例作為對照組，其中，男性28例，女性22例，年齡35～74歲，平均年齡(58.6±9.7)歲。本研究通過衡水市第二人民醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 超聲心動圖檢查 利用Philips iE33超聲檢測儀對所有研究對象進行二維和三維超聲心動圖檢查，根據(jù)美國超聲心動圖學會推薦的方法對反映研究對象心肌重構(gòu)指標進行檢測，包括左室舒張末內(nèi)徑(LVEDD)、左心房內(nèi)徑(LAP)、左心室后壁厚度(LVPW)、左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)、左室重構(gòu)指數(shù)(LVRI)；利用二維上平面法對反映心功能指標進行檢測，包括心輸出量(CO)和左室射血分數(shù)(LVEF)。

1.2.2 檢測血清中N末端B型鈉肽原(NT-proBNP)水平 所有研究對象于入院次日抽取晨起空腹靜脈血6 mL，離心后，保存于-70 ℃冰箱以備檢。利用電化學發(fā)光免疫全自動分析儀(購自瑞士Roche公司)檢測血清中NT-proBNP水平，試劑盒購自上海超研生物科技有限公司。

1.2.3 利用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測研究對象血清中miR-133表達 取血清，用TRIzol總RNA提取試劑盒(購自北京雷根生物技術(shù)有限公司)對血清中總RNA進行提取，并用紫外分光光度計檢測樣品純度，以A260/A280≥1.80作為合格樣品。用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(購自寶生物公司)進行逆轉(zhuǎn)錄獲得模板cDNA，以cDNA為模板用PCR試劑盒(購自寶生物公司)進行PCR。miR-133及內(nèi)參引物均由上海生工公司設計合成，引物序列分別為：miR-133a：上游：5’-GCCAAGCTGGTAAAATGGAA-3’，下游：5’-TATGGTTTTGACGACTGTGTGAT-3’；miR-133b：上游：5’-TTTGGTCCCCTTCAACCAGCTA-3’，下游：5’-GTGCAGGGTCCGAGGT-3’，U6：上游：5’-CGCAAGGATGACACGCAAATTC-3’，下游：5’-GTGCAGGGTCCGA-3’。PCR反應條件：92 ℃ 60 s，92 ℃ 60 s，56 ℃ 30 s，74 ℃ 30 s，連續(xù)進行36次循環(huán)。每個樣品均設置三個平行反應復孔。用2-△△Ct法獲得樣品中miR-133a和miR-133b表達量。

2 結(jié)果

2.1 不同研究對象血清NT-proBNP水平和miR-133a、miR-133b表達比較 CHF患者血清NT-proBNP水平、miR-133a和miR-133b表達量均高于對照組，Ⅳ級患者血清NT-proBNP水平、miR-133a和miR-133b表達量均高于Ⅲ級和Ⅰ～Ⅱ級，且Ⅲ級均高于Ⅰ～Ⅱ級，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

2.2 不同研究對象心肌重構(gòu)和心功能指標比較 CHF患者LVEDD、LAP、LVPW和LVMI均較對照組增加，而LVRI、CO和LVEF均較對照組減少，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，Ⅰ～Ⅱ級患者LAP、LVPW和LVMI均低于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均低于Ⅳ級，LVRI、CO和LVEF均高于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均高于Ⅳ級，均差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表1 不同研究對象血清NT-proBNP水平和miR-133a、miR-133b表達比較

注：與對照組相比，aP<0.05；與Ⅰ～Ⅱ級相比，bP<0.05；與Ⅲ級相比，cP<0.05。

表2 不同研究對象心肌重構(gòu)和心功能指標比較±s

注：與對照組相比，aP<0.05；與Ⅰ～Ⅱ級相比，bP<0.05；與Ⅲ級相比，cP<0.05。

2.3 CHF患者血清中miR-133a和miR-133b表達量與NT-proBNP、心肌重構(gòu)和心功能指標相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析顯示，CHF患者血清中miR-133a表達量與NT-proBNP、LAP、LVPW和LVMI呈正相關(guān)(r=0.801、0.620、0.346和0.313，P<0.05)，而與CO和LVEF呈負相關(guān)(r=-0.335和-0.523，P<0.05)；CHF患者血清中miR-133b表達量與NT-proBNP、LAP、LVPW和LVMI呈正相關(guān)(r=0.732、0.593、0.371和0.266，P<0.05)，而與LVRI 、CO和LVEF呈負相關(guān)(r=-0.194、-0.260和-0.543，P<0.05)。

3 討論

CHF作為各類心血管疾病的終末期表現(xiàn)，臨床癥候群較為復雜，表現(xiàn)為心臟收縮和(或)舒張功能障礙，出現(xiàn)心肌重構(gòu)而發(fā)生一系列病理學改變[6]，目前，具體發(fā)生機制尚未完全闡明。研究表明[7]，miRNA在多種心血管疾病發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。有研究指出[8]，心肌梗死后發(fā)生左心室心肌重構(gòu)的患者血漿miR-133a水平升高，且與左室重構(gòu)有關(guān)。動物試驗表明[9]，miR-133參與了小鼠心肌重構(gòu)的調(diào)控過程。miR-133包括miR-133a和miR-133b兩個類型，特異性表達于心臟的心肌細胞，在調(diào)控心肌細胞凋亡、心肌發(fā)育及纖維化過程中發(fā)揮重要作用[10]。本研究顯示，CHF患者血清miR-133a和miR-133b表達量均高于對照組，Ⅳ級患者血清miR-133a和miR-133b表達量均高于Ⅲ級和Ⅰ～Ⅱ級，且Ⅲ級均高于Ⅰ～Ⅱ級，說明CHF患者血清中miR-133出現(xiàn)了表達異常，且隨著CHF病情進展而表達升高，提示miR-133可能參與了CHF病程進展。

NT-proBNP作為心室肌細胞合成物質(zhì)，與左心室壓力密切相關(guān)，是心力衰竭的獨立預測指標[11]，本研究顯示，CHF患者血清NT-proBNP水平均高于對照組，Ⅳ級患者血清NT-proBNP水平均高于Ⅲ級和Ⅰ～Ⅱ級，且Ⅲ級均高于Ⅰ～Ⅱ級，說明NT-proBNP是反映CHF病情進展的指標，Pearson相關(guān)分析顯示，CHF患者血清中miR-133a和miR-133b表達量均與NT-proBNP水平呈正相關(guān)，提示miR-133亦可作為評估CHF患者病情的指標。本研究顯示，CHF患者LVEDD、LAP、LVPW和LVMI均較對照組增加，而LVRI、CO和LVEF均較對照組減少，Ⅰ～Ⅱ級患者LAP、LVPW和LVMI均低于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均低于Ⅳ級，LVRI、CO和LVEF均高于Ⅲ級和Ⅳ級，且Ⅲ級均高于Ⅳ級，說明CHF患者心肌發(fā)生了重構(gòu)且心臟功能下降，而且隨著患者病情進展，心肌重構(gòu)越嚴重、心臟功能越差，Pearson相關(guān)分析顯示，CHF患者血清中miR-133a和miR-133b表達量均與LAP、LVPW和LVMI呈正相關(guān)，而與CO和LVEF呈負相關(guān)，說明血清miR-133a和miR-133b表達量與CHF患者心肌重構(gòu)和心臟功能指標密切相關(guān)，可作為反映CHF患者心肌重構(gòu)和心臟功能的指標。

綜上所述，CHF患者血清miR-133a和miR-133b表達量升高，且隨著患者病情進展而增加，與心肌重構(gòu)和心臟功能密切相關(guān)。

[1] Liu X,Yu H,Pei J,et al.Clinical characteristics and long-term prognosis in patients with chronic heart failure and reduced ejection fraction in China[J].Heart Lung Circ,2014,23(9):818-826.

[2] Stout KK,Broberg CS,Book WM,et al.Chronic heart failure in congenital heart disease:A scientific statement from the American Heart Association[J].Circulation,2016,133(8):770-801.

[3] 吉曉明,吳白群,倪春輝.MicroRNAs的靶向治療現(xiàn)狀及展望[J].中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志,2015,33(11):869-873.

[4] Wronska A,Kurkowska-Jastrzebska I,Santulli G.Application of microRNAs in diagnosis and treatment of cardiovascular disease[J].Acta Physiol(Oxf),2015,213(1):60-83.

[5] 李達,彭衛(wèi)平,沈莉,等.miRNA-133與冠心病的關(guān)系[J].中國動脈硬化雜志,2015,23(8):851-854.

[6] Harkness K,Spaling MA,Currie K,et al.A systematic review of patient heart failure self-care strategies[J].J Cardiovasc Nurs,2015,30(2):121-135.

[7] Romaine SP,Tomaszewski M,Condorelli G,et al.MicroRNAs in cardiovascular disease:an introduction for clinicians[J].Heart,2015,101(12):921-928.

[8] Izarra A,Moscoso I,Levent E,et al.miR-133a enhances the protective capacity of cardiac progenitors cells after myocardial infarction[J].Stem Cell Reports,2014,3(6):1029-1042.

[9] Li S,Xiao FY,Shan PR,et al.Overexpression of microRNA-133a inhibits ischemia-reperfusion-induced cardiomyocyte apoptosis by targeting DAPK2[J].J Hum Genet,2015,60(11):709-716.

[10] Yu H,Lu Y,Li Z,et al.microRNA-133:expression,function and therapeutic potential in muscle diseases and cancer[J].Curr Drug Targets,2014,15(9):817-828.

[11] Hill SA,Booth RA,Santaguida PL,et al.Use of BNP and NT-proBNP for the diagnosis of heart failure in the emergency department:a systematic review of the evidence[J].Heart Fail Rev,2014,19(4):421-438.

Expression of miR-133 in the serum of patients with chronic heart failure and its correlation with myocardial remodeling and cardiac function

ZHANG Xuelian1,YUAN Fang2

(1.TheSecondRenminHospital,Hengshui,Hebei053000,China;2.DepartmentofCardiology,HenanRenminHospital,Zhengzhou,Henan450003,China)

Objective To investigate the expression of miR-133 in the serum of patients with chronic heart failure(CHF) and its correlation with myocardial remodeling and cardiac function.Methods A hundred and thirty-six cases of patients with CHF were selected,and were assigned into different groups according to American NYHA classification standards:Ⅰ～Ⅱ grade 45 cases,Ⅲ grade 53 cases and Ⅳ grade 38 cases.During the same period,50 cases of health were selected as the control group.All subjects took echocardiographic examination.The levels of N-terminal B-type natriuretic peptide(NT-proBNP) and miR-133 were detected.Results The serum levels of NT-proBNP and expression levels of miR-133a and miR-133b in patients with CHF were higher than the control group;the serum levels of NT-proBNP and expression levels of miR-133a and miR-133b in Ⅳ grade patients were higher than Ⅲ grade and Ⅰ～Ⅱ grade,and Ⅲ grade were higher than Ⅰ～Ⅱ grade.The differences were statistically significant(P<0.05).The LVEDD,LAP,LVPW and LVMI in patients with CHF were increased,while LVRI,CO and LVEF were decreased compared with the control group.The differences were statistically significant(P<0.05).The LAP,LVPW and LVMI in Ⅰ～Ⅱ grade patients were lower than Ⅲ grade and Ⅳ grade,and Ⅲ grade were lower than Ⅳ grade;LVRI,CO and LVEF were higher than Ⅲ grade and Ⅳ grade,and Ⅲ grade were higher than Ⅳ grade.The differences were statistically significant(P<0.05).Pearson correlation analysis showed that the expression levels of miR-133a in patients with CHF were positively correlated with NT-proBNP,LAP,LVPW and LVMI(r=0.801,0.620,0.346 and 0.313,P<0.05),while were negatively correlated with CO and LVEF(r=-0.335 and -0.523,P<0.05);the expression levels of miR-133b in patients with CHF were positively correlated with NT-proBNP,LAP,LVPW and LVMI(r=0.732,0.593,0.371 and 0.266,P<0.05),while were negatively correlated with LVRI,CO and LVEF(r=-0.194,-0.260 and -0.543,P<0.05).Conclusions The expression levels of miR-133a and miR-133b in serum of patients with CHF were increased,which were closely related with myocardial remodeling and cardiac function.

Heart failure;MicroRNAs;Ventricular remodeling;Heart function tests;Echocardiography;Polymerase chain reaction

河南省科技發(fā)展計劃項目(142102310421)

10.3969/j.issn.1009-6469.2016.10.017

2016-03-12，

2016-05-23)