急性腦梗死患者血清miR-221表達(dá)的變化及其靶向炎癥反應(yīng)激活的臨床研究

張偉　張旭力

【摘要】目的：研究急性腦梗死患者血清miR-221表達(dá)的變化及其靶向炎癥反應(yīng)激活的作用。方法：選擇2015年3月-2018年10月在本院診斷為急性腦梗死的56例患者作為腦梗死組，同期體檢且一般資料匹配的40例健康志愿者作為對照組，檢測血清miR-221、Toll樣受體（TLR4）及核因子-κB（NF-κB）的表達(dá)及神經(jīng)標(biāo)志物、炎癥因子的含量。結(jié)果：與對照組比較，腦梗死組患者的血清miR-221表達(dá)量及腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）含量均明顯降低，血清神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S100B、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、血管細(xì)胞黏附分子-1（VCAM-1）含量及TLR4、NF-κB表達(dá)量均明顯升高（P<0.05）；經(jīng)Pearson檢驗(yàn)分析，腦梗死組患者miR-221的表達(dá)量與NSE、S100B、TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量及TLR4、NF-κB表達(dá)量均呈負(fù)相關(guān)，與BDNF含量呈正相關(guān)（P<0.05）。結(jié)論：血清miR-221表達(dá)的降低與急性腦梗死的發(fā)生及神經(jīng)損傷的加重有關(guān)，靶向激活炎癥反應(yīng)是其可能的分子機(jī)制。

【關(guān)鍵詞】急性腦梗死；miR-221；神經(jīng)損傷；靶向調(diào)控；炎癥反應(yīng)

Changes of Serum miR-221 Expression in Patients with Acute Cerebral Infarction and Its Targeting on Inflammatory Response Activation/ZHANG Wei，ZHANG Xuli.//Medical Innovation of China，2019，16（27）：135-138

【Abstract】Objective：To study the changes of serum miR-221 expression in patients with acute cerebral infarction and its role in targeting the activation of inflammatory response.Method：A total of 56 patients with acute cerebral infarction diagnosed in our hospital from March 2015 to October 2018 were selected as the cerebral infarction group，and 40 healthy volunteers matched with general data during the same period were selected as the control group.The expression of serum miR-221，toll like receptor 4（TLR4），nuclear factor-κB（NF-κB）and the contents of neurological markers and inflammatory factors were detected.Result：Compared with the control group，the expression of miR-221 and the content of brain-derived neurotrophic factor（BDNF）in serum of the cerebral infarction group were significantly decreased，and serum neuron-specific enolase（NSE），S100B，tumor necrosis factor-α（TNF-α），interleukin-1β（IL-1β）and intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1），

vascular cell adhesion molecule-1（VCAM-1）contents and TLR4，NF-κB expression significantly increased（P<0.05）.Pearson test showed that the expression of miR-221 was negatively correlated with the contents of NSE，S100B，TNF-α，IL-1β，ICAM-1，VCAM-1 and the expression of TLR4，NF-κB，and positively correlated with the levels of BDNF in patients with cerebral infarction（P<0.05）.Conclusion：The decrease of serum miR-221 expression is related to the occurrence of acute cerebral infarction and the aggravation of nerve injury，targeted activation of inflammatory response is its possible molecular mechanism.

【Key words】Acute cerebral infarction；miR-221；Nerve injury；Targeted regulation；Inflammatory response

First-authors address：Wuxue First Peoples Hospital，Wuxue 435400，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.27.037

急性腦梗死是臨床上常見的腦血管疾病，致殘率較高、救治難度大[1-2]。顱內(nèi)動(dòng)脈血栓栓塞或血栓形成所造成的腦組織缺血缺氧是引起神經(jīng)損害的直接因素，在缺血缺氧引起神經(jīng)損害的過程中涉及多因素、多環(huán)節(jié)，但具體的機(jī)制仍有待進(jìn)一步闡明。微小RNA（miR）是近年來發(fā)現(xiàn)的一類具有廣泛生物學(xué)作用的非編碼小分子RNA，能夠在轉(zhuǎn)錄后水平抑制基因表達(dá)并產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)作用。miR-221是一種較早發(fā)現(xiàn)的miR，近年來的凋亡實(shí)驗(yàn)證實(shí)，miR-221在腦梗死模型大鼠的腦組織中表達(dá)減少且增加miR-221能夠抑制缺血腦組織中的炎癥反應(yīng)、減輕腦組織的缺血缺氧損害[3]，提示miR-221可能參與急性腦梗死的發(fā)生及發(fā)展。基于此，本研究具體分析了急性腦梗死患者血清miR-221表達(dá)的變化及其靶向炎癥反應(yīng)激活的作用。現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2015年3月-2018年10月在本院診斷為急性腦梗死的56例患者作為腦梗死組。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合腦梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)；（2）首次發(fā)生腦梗死；（3）病程<7 d。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往有心腦血管疾病史；（2）有惡性腫瘤病史、自身免疫性疾病史。另取同期在本院體檢的健康志愿者40例作為對照組。該研究已經(jīng)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對象知情同意并簽署知情同意書。

1.2試劑與儀器血液RNA提取試劑盒、miRNAcDNA第一鏈合成試劑盒、miRNA熒光定量PCR檢測試劑盒均購自北京康為世紀(jì)公司，酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）試劑盒購自上海酶聯(lián)公司，酶標(biāo)儀為Bio-tek公司，PCR儀為ABI公司。

1.3方法

1.3.1miR-221、Toll樣受體（TLR4）、核因子-κB（NF-κB）表達(dá)的檢測取外周靜脈血5 mL后離心分離血清，采用血液RNA提取試劑盒分離得到RNA。取外周血中的RNA，采用miRNA cDNA第一鏈合成試劑盒將RNA中的miRNA反轉(zhuǎn)錄為對應(yīng)的cDNA，采用miRNA熒光定量PCR檢測試劑盒配置反應(yīng)體系，按照說明書設(shè)定反應(yīng)程序、對miR-221和U6進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)，自動(dòng)生成擴(kuò)增曲線后，以U6為內(nèi)參計(jì)算miR-221的表達(dá)量；另取外周血中的RNA，采用SuperRT cDNA第一鏈合成試劑盒合成cDNA，采用UltraSYBR Mixture試劑盒對TLR4、NF-κB進(jìn)行PCR擴(kuò)增，自動(dòng)生成擴(kuò)增曲線后、以β-actin為內(nèi)參計(jì)算TLR4及NF-κB的表達(dá)量。

1.3.2神經(jīng)標(biāo)志物、炎癥因子的檢測取外周靜脈血5 mL后離心分離血清，采用ELISA試劑盒檢測神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S100B、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、血管細(xì)胞黏附分子-1（VCAM-1）的含量，操作均按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 22.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組一般資料比較腦梗死組男32例，女24例；年齡41~62歲，平均（52.51±8.69）歲。對照組男24例，女16例；年齡40~60歲，平均（51.99±8.32）歲。兩組性別、年齡比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

2.2兩組血清miR-221表達(dá)量比較腦梗死組血清miR-221表達(dá)量為（0.62±0.09），對照組為（1.08±0.22），腦梗死組表達(dá)量明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=14.104、P=0.000）。

2.3兩組血清神經(jīng)標(biāo)志物含量比較與對照組比較，腦梗死組血清NSE、S100B含量明顯升高，BDNF含量明顯降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.4兩組血清炎癥因子含量比較與對照組比較，腦梗死組血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量均明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

2.5兩組外周血炎癥調(diào)控分子比較與對照組比較，腦梗死組外周血TLR-4、NF-κB的mRNA表達(dá)量均明顯升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表3。

2.6miR-221與神經(jīng)標(biāo)志物、炎癥因子的相關(guān)性分析經(jīng)Pearson檢驗(yàn)，腦梗死組miR-221的表達(dá)量與NSE、S100B、TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量及TLR-4、NF-κB表達(dá)量均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.327、-0.281、-0.412、-0.236、-0.192、-0.265、-0.309、-0.293、P<0.05），與BDNF含量呈正相關(guān)（r=0.336，P<0.05）。

3討論

急性腦梗死患者神經(jīng)功能損害的發(fā)生涉及多因素、多環(huán)節(jié)，不僅與缺血缺氧的直接損傷作用有關(guān)，亦與缺血缺氧后炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等病理環(huán)節(jié)的激活有關(guān)[4-5]。目前，腦組織發(fā)生缺血缺氧損害的關(guān)鍵調(diào)控機(jī)制尚未闡明。

miR-221是在心腦血管系統(tǒng)中發(fā)揮組織保護(hù)作用的一類miR[6-7]，腦梗死模型大鼠相關(guān)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，增加miR-221的表達(dá)能夠減輕腦梗死大鼠的神經(jīng)損害程度，提示miR-221可能參與了急性腦梗死的發(fā)生發(fā)展。為了進(jìn)一步明確miR-221在急性腦梗死中所起的作用，本研究以急性腦梗死患者為對象、分析了血清中miR-221表達(dá)的變化。與對照組比較，腦梗死組血清中miR-221的表達(dá)水平明顯降低（P<0.05），結(jié)合miR-221在腦梗死模型大鼠中所介導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)作用推測，miR-221的低表達(dá)能夠使其介導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)作用減弱、進(jìn)而引起神經(jīng)損害加劇并參與急性腦梗死的發(fā)生發(fā)展。

急性腦梗死發(fā)生發(fā)展過程中，腦組織的缺血缺氧損害會(huì)造成神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞破裂，進(jìn)而引起相應(yīng)標(biāo)志物NSE、S100被釋放進(jìn)入血液循環(huán)[8-11]；同時(shí)，由神經(jīng)細(xì)胞合成的具有促進(jìn)神經(jīng)元再生作用的BDNF分泌減少。已有多項(xiàng)研究報(bào)道了急性腦梗死患者血清中NSE、S100B及BDNF的變化[12-13]。在本研究中，腦梗死組血清NSE、S100B含量增多且與miR-221呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），BDNF含量減少且與miR-221呈正相關(guān)（P<0.05），NSE、S100B、BDNF含量的變化與既往研究報(bào)道一致，在此基礎(chǔ)上的miR-221與其相關(guān)性的分析說明miR-221的低表達(dá)能夠參與急性腦梗死的病情發(fā)展、加重神經(jīng)損害程度。

體內(nèi)受到miR-221靶向調(diào)控的病理環(huán)節(jié)是炎癥反應(yīng)，多項(xiàng)研究證實(shí)miR-221能夠靶向抑制炎癥反應(yīng)激活[3，14-16]，而TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1等炎癥因子的釋放在腦梗死起病發(fā)展變化中起重要作用[17-20]。本研究對急性腦梗死患者血清中相應(yīng)炎癥因子的分析顯示：腦梗死組血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量增多且與miR-221呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），說明miR-221能夠靶向影響炎癥細(xì)胞因子的分泌，急性腦梗死患者血清中低表達(dá)的miR-221能夠使多種炎癥因子分泌增多、進(jìn)而通過炎癥反應(yīng)的過度激活來加重神經(jīng)損害。TLR4/NF-κB是體內(nèi)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵途徑，腦梗死過程中該通路激活后NF-κB大量進(jìn)入細(xì)胞核并啟動(dòng)多種炎癥基因的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)生活化。本研究對急性腦梗死患者外周血中TLR-4/NF-κB通路的分析顯示：腦梗死組外周血中TLR-4、NF-κB的mRNA表達(dá)量明顯升高且與miR-221呈負(fù)相關(guān)，說明miR-221能夠靶向影響TLR-4/NF-κB通路的激活，進(jìn)而通過TLR-4/NF-κB通路的變化來激活炎癥反應(yīng)。

綜上所述，血清miR-221表達(dá)的降低與急性腦梗死的發(fā)生及神經(jīng)損傷的加重有關(guān)，靶向激活炎癥反應(yīng)是其可能的分子機(jī)制。

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（收稿日期：2019-08-08）（本文編輯：程旭然）