馮 冰,強(qiáng)建康,羅建強(qiáng)
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(yán)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(dòng)是嚴(yán)重的心房電活動(dòng)紊亂,隨著年齡增長(zhǎng)患病率升高。心力衰竭和心房顫動(dòng)常同時(shí)存在,心房顫動(dòng)發(fā)生時(shí)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(dòng)各個(gè)方面,參與早期胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖、凋亡等一系列分化進(jìn)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(duì)心力衰竭病理過(guò)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(biāo)志物;miR-31-5p是miRNA中一員,miR-31-5p表達(dá)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(zhǎng)因子結(jié)合蛋白7(insulin-like growth factor-binding protein 7,IGFBP7)屬于胰島素樣生長(zhǎng)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(biāo)記物[7-8]。目前關(guān)于miR-31-5p、IGFBP7在心力衰竭合并心房顫動(dòng)中作用的研究報(bào)道較少。本研究心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人血清miR-31-5p、IGFBP7表達(dá)水平變化及臨床意義,以期為心力衰竭合并心房顫動(dòng)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(dòng)病人106例作為合并組,心力衰竭未合并心房顫動(dòng)病人106例作為未合并組,另選擇同期于我院進(jìn)行體檢的健康者106名作為對(duì)照組。根據(jù)紐約心臟病協(xié)會(huì)(NYHA)心功能分級(jí),其中合并組心功能Ⅱ級(jí)25例,Ⅲ級(jí)52例,Ⅳ級(jí)29例;未合并組心功能Ⅱ級(jí)29例,Ⅲ級(jí)46例,Ⅳ級(jí)31例。病人納入標(biāo)準(zhǔn):符合心力衰竭[9]、心房顫動(dòng)[10]相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);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(biāo)準(zhǔn):合并嚴(yán)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(huì)批準(zhǔn)通過(guò),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(hào)15596-026)購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司;反轉(zhuǎn)錄試劑盒(貨號(hào)ALH266-PTO)購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司;miScript SYBR?Green qPCR Mix(貨號(hào)218073)購(gòu)自德國(guó)QIAGEN公司;NanoDrop微量分光光度計(jì)、Applied Biosystems 實(shí)時(shí)熒光定量聚合鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-qPCR)儀購(gòu)自賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;Allegra X-15R低溫高速離心機(jī)購(gòu)自美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;卡盒式SpectraMax Paradigm多功能酶標(biāo)儀購(gòu)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(duì)象入院時(shí)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(chǔ)存待用。
1.2.3 血清miR-31-5p表達(dá)水平檢測(cè) RT-qPCR檢測(cè)血清miR-31-5p表達(dá)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(gè)循環(huán)。以2-△△CT法計(jì)算血清miR-31-5p相對(duì)表達(dá)量。
1.2.4 血清IGFBP7表達(dá)水平檢測(cè) 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)血清IGFBP7表達(dá)水平,嚴(yán)格按照IGFBP7 ELISA試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司,貨號(hào):ml022791)說(shuō)明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。
2.1 3組一般資料比較 合并組、未合并組及對(duì)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表1。
表1 3組一般資料比較
2.2 3組血清miR-31-5p、IGFBP7表達(dá)水平比較 與對(duì)照組比較,合并組及未合并組血清miR-31-5p表達(dá)水平均降低,且合并組低于未合并組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);合并組及未合并組血清IGFBP7表達(dá)水平均升高,且合并組高于未合并組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。
表2 3組血清miR-31-5p、IGFBP7表達(dá)水平比較(±s)
2.3 不同心功能分級(jí)心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人血清miR-31-5p、IGFBP7水平比較 與Ⅱ級(jí)比較,Ⅲ級(jí)及Ⅳ級(jí)病人血清miR-31-5p表達(dá)水平均降低,且Ⅳ級(jí)低于Ⅲ級(jí)病人(P<0.05);Ⅲ級(jí)及Ⅳ級(jí)病人血清IGFBP7表達(dá)水平均升高,且Ⅳ級(jí)病人高于Ⅲ級(jí)病人(P<0.05)。詳見(jiàn)表3。
表3 不同心功能分級(jí)心力衰竭合并心房顫動(dòng)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(dòng)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(dá)(>0.78)和低表達(dá)(≤0.78),IGFBP7高表達(dá)(>56.07 ng/mL)和低表達(dá)(≤56.07 ng/mL)。將上述指標(biāo)納入自變量,以心力衰竭是否發(fā)生心房顫動(dòng)為因變量,進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,血清miR-31-5p低表達(dá)、血清IGFBP7高表達(dá)均為心力衰竭病人發(fā)生心房顫動(dòng)的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。詳見(jiàn)表4。
表4 心力衰竭合并心房顫動(dòng)的影響因素分析
2.5 血清miR-31-5p、IGFBP7對(duì)心力衰竭合并心房顫動(dòng)的診斷價(jià)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(dòng)的ROC曲線下面積(AUC)為0.833,95%CI[0.775,0.892],截?cái)嘀禐?.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(dòng)的AUC為0.902,95%CI[0.861,0.943],截?cái)嘀禐?4.384 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(dòng)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(jiàn)圖1。
圖1 血清miR-31-5p、IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動(dòng)的ROC曲線圖
心力衰竭是一種常見(jiàn)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(dòng)是臨床常見(jiàn)的心律失常之一,指規(guī)則、有序的心房電活動(dòng)喪失,代之快速、無(wú)序的心房顫動(dòng)波,患病率為0.4%~1.0%。心力衰竭和心房顫動(dòng)常同時(shí)存在,心房顫動(dòng)發(fā)生率與心力衰竭嚴(yán)重程度呈正相關(guān),心房顫動(dòng)發(fā)生時(shí)心房喪失收縮功能,長(zhǎng)期心率加快,導(dǎo)致或加重心力衰竭。心力衰竭時(shí)心臟泵血功能下降,心房?jī)?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(dòng)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(dòng)發(fā)生。心房顫動(dòng)導(dǎo)致快速、不規(guī)則心室率,同時(shí)引起心肌缺血、基質(zhì)重構(gòu)等,進(jìn)一步降低心肌功能[13-14]。心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人病死率高于單一疾病病人,但二者相互作用機(jī)制尚未明確。應(yīng)用血清標(biāo)志物診斷心力衰竭和心房顫動(dòng)是近年來(lái)研究熱點(diǎn)。
miRNA是一種由22~25個(gè)核苷酸組成的非編碼RNA,miRNA表達(dá)具有高度的細(xì)胞特異性和組織特異性,與動(dòng)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(cè)與分析被認(rèn)為是一種特異性高、可操作性強(qiáng)的技術(shù),在疾病的診斷和病情評(píng)估方面發(fā)揮著重要的作用。miRNA在心房顫動(dòng)及心力衰竭的發(fā)病機(jī)制,國(guó)內(nèi)外研究主要集中在心肌細(xì)胞中的表達(dá)水平及調(diào)控機(jī)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(dá)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(dòng)病人miR-31-5p水平的研究報(bào)道較少,本研究分析miR-31-5p是否成為評(píng)估心力衰竭合并心房顫動(dòng)的一項(xiàng)新型生物指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,與對(duì)照組比較,合并組及未合并組血清miR-31-5p表達(dá)水平均降低,且合并組低于未合并組;與Ⅱ級(jí)病人比較,Ⅲ級(jí)及Ⅳ級(jí)病人血清miR-31-5p表達(dá)水平均降低,且Ⅳ級(jí)病人低于Ⅲ級(jí)病人,表明miR-31-5p可能在心房顫動(dòng)及心力衰竭發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要的作用,參與心力衰竭合并心房顫動(dòng)發(fā)生發(fā)展,且與心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人心功能分級(jí)密切相關(guān)。本研究中血清miR-31-5p低表達(dá)是影響心力衰竭病人心房顫動(dòng)發(fā)生的危險(xiǎn)因素,進(jìn)一步說(shuō)明血清miR-31-5p可能與心力衰竭病人心房顫動(dòng)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(dòng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高。進(jìn)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(dòng)的AUC為0.833,截?cái)嘀禐?.890,靈敏度為91.5%,特異度為70.8%,表明血清miR-31-5p對(duì)心力衰竭病人發(fā)生心房顫動(dòng)具有一定的診斷價(jià)值。血清miR-31-5p水平<0.890時(shí),提示心力衰竭病人發(fā)生心房顫動(dòng)的可能大,應(yīng)及早監(jiān)測(cè)和評(píng)估。
血清IGFBP7是G1期細(xì)胞周期阻滯的相關(guān)標(biāo)志物,與細(xì)胞衰老密切相關(guān),可高親和力地與胰島素樣生長(zhǎng)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(xì)胞增殖、凋亡、衰老和血管生成等多種生理過(guò)程[8,17]。IGFBP7在正常人中表達(dá)極低,有研究顯示,高水平IGFBP7通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生活性氧,造成炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),加速心肌細(xì)胞衰老,并可能參與心室重構(gòu)、心肌僵硬等病理生理過(guò)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(duì)照組、未合并組及合并組血清IGFBP7表達(dá)水平依次升高,且心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人血清IGFBP7表達(dá)水平隨著心功能分級(jí)增加而升高,提示IGFBP7參與心肌細(xì)胞的衰老進(jìn)程,引起心肌舒張功能下降,進(jìn)而可能與心力衰竭病人心房顫動(dòng)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),且與心功能分級(jí)關(guān)系密切。進(jìn)一步研究結(jié)果顯示,血清IGFBP7高表達(dá)是影響心力衰竭病人心房顫動(dòng)發(fā)生的危險(xiǎn)因素,且血清IGFBP7診斷心力衰竭合并心房顫動(dòng)的AUC為0.902,截?cái)嘀禐?4.384 ng/mL,靈敏度為76.4%,特異度為91.5%,表明血清IGFBP7對(duì)心力衰竭合并心房顫動(dòng)具有一定的診斷價(jià)值。血清IGFBP7>54.384 ng/mL時(shí),提示發(fā)生心力衰竭合并心房顫動(dòng)的可能大,可作為臨床早期診斷的輔助指標(biāo)。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(dòng)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(duì)心力衰竭合并心房顫動(dòng)的診斷價(jià)值更高。
綜上所述,心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人血清miR-31-5p表達(dá)水平較低,血清IGFBP7表達(dá)水平較高,miR-31-5p、IGFBP7均為心力衰竭病人心房顫動(dòng)發(fā)生的影響因素,兩者具有一定的診斷價(jià)值,且miR-31-5p聯(lián)合IGFBP7診斷價(jià)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(dòng)的機(jī)制復(fù)雜,今后應(yīng)擴(kuò)大樣本量,進(jìn)一步探討心力衰竭合并心房顫動(dòng)病人血清miR-31-5p、IGFBP7表達(dá)及具體作用機(jī)制。