血清lncRNA XIST和miRNA-130a表達(dá)與膿毒癥患者病情嚴(yán)重程度及患者預(yù)后的關(guān)系

劉維娜,楊志勇

西安國(guó)際醫(yī)學(xué)中心醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,陜西西安 710100

膿毒癥主要由宿主對(duì)感染的反應(yīng)失調(diào)引起,其特點(diǎn)為能早期激活炎癥反應(yīng)、引起免疫抑制及凝血障礙[1]。目前,有多種治療該疾病的方法,如液體復(fù)蘇、抗菌治療、血管活性藥物和膿毒癥引起的器官功能障礙的支持治療等,但膿毒癥患者的預(yù)后仍然不良,住院病死率為40%[2]。因此需要探索更具敏感性和特異性的生物標(biāo)志物用于膿毒癥的早期診斷和提前預(yù)防。長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)是一類長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的RNA,但缺乏蛋白質(zhì)編碼能力,諸多研究表明,lncRNA可通過(guò)多種機(jī)制,如表觀遺傳調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)等參與基因組調(diào)控[3]。最新發(fā)現(xiàn)的lncRNA X非活性特異性轉(zhuǎn)錄本(XIST)被確認(rèn)與多種腫瘤的進(jìn)展有關(guān),但XIST在膿毒癥中的作用尚不清楚。有研究表明,lncRNA XIST在幾種炎癥相關(guān)疾病,如關(guān)節(jié)炎和急性肺炎誘導(dǎo)的炎癥損傷中過(guò)度表達(dá),可能參與了膿毒癥的疾病進(jìn)展和炎癥反應(yīng)[4-5]。微小RNA(miRNA)屬于小的非編碼RNA,具有18～24個(gè)核苷酸,通過(guò)靶向3′-非翻譯區(qū)的mRNA參與多種細(xì)胞功能[6]。在各種miRNA中,腫瘤抑制因子——miRNA-130a通過(guò)多種機(jī)制抑制細(xì)胞炎癥反應(yīng),PAKRAVAN等[7]提出,阿霉素治療后可通過(guò)上調(diào)miRNA-130a的表達(dá)緩解心肌炎的炎癥水平。但lncRNA XIST 和miRNA-130a在膿毒癥中的作用尚不清楚?；诖?本研究旨在研究lncRNA XIST和miRNA-130a與膿毒癥患者的疾病風(fēng)險(xiǎn)、嚴(yán)重程度、炎癥標(biāo)志物和預(yù)后的相關(guān)性,以期為臨床早期診斷及治療膿毒癥提供參考依據(jù),現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年1月至2022年12月本院收治的膿毒癥患者73例作為研究對(duì)象,根據(jù)癥狀嚴(yán)重程度分為膿毒癥組(52例)和膿毒性休克組(21例)。膿毒癥組男23例,女29例,平均年齡(62.46±10.27)歲。膿毒性休克組男11例,女10例,平均年齡(63.63±11.16)歲。收集患者年齡、性別、病史(肺炎、創(chuàng)傷、外科手術(shù)后、胰腺炎、糖尿病等)、感染部位等一般資料,留取血標(biāo)本進(jìn)行白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、血小板壓積(PCT)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、乳酸(Lac)水平檢測(cè),記錄入院時(shí)序貫器官衰竭(SOFA)評(píng)分和急性生理與慢性健康(APACHEⅡ)評(píng)分。膿毒癥患者納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡18～80歲;(2)符合國(guó)際膿毒癥定義SPESIS 3.0診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)妊娠期或哺乳期婦女;(2)患有其他腫瘤、血液等疾病;(3)合并艾滋病;(5)住院時(shí)間小于24 h。對(duì)73例膿毒癥患者進(jìn)行28 d隨訪,根據(jù)患者轉(zhuǎn)歸情況分為存活組(54例)和死亡組(19例)。另選取30例同期在本院接受體檢的健康者作為對(duì)照組,其中男17例,女13例;平均年齡(64.38±10.27)歲;無(wú)基礎(chǔ)疾病。所有研究對(duì)象均知情同意并簽署知情同意書,本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2方法 采用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測(cè)血清lncRNA XIST和miRNA-130a表達(dá)水平。采集各組靜脈血各3 mL用于分析血清lncRNA XIST和miRNA-130a 表達(dá)水平。3 000 r/min離心10 min 后取血清并加入RNA提取液,用于提取RNA。將所提取RNA溶解并調(diào)整質(zhì)量濃度為100～500 ng/μL,根據(jù)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄。最后進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)條件:預(yù)變性95 ℃,10 min;變性95 ℃,15 s;退火60 ℃,60 s;延伸95 ℃,15 s;循環(huán)60次。引物信息:lncRNA XIST,正向?yàn)?′-AATGACTGCCACTGCTGGG-3′,反向?yàn)?′-GTGTAGGTGGTTCCCC AAGG-3′。miR-23a,正向?yàn)?′-TGCGTGCGA TCACATTGCCAGGGA-3′,反向?yàn)?′-TACGAAGGGTCCGAACAC-3′。U6,正向?yàn)?′- GCCGCAGTGCAATGTTAAAA-3′,反向?yàn)?′- GTCGTATCCAGTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCACTG GATACGACATGCCC-3′。

2 結(jié) 果

2.1膿毒癥組與膿毒性休克組一般資料及各指標(biāo)水平比較 兩組性別、年齡、WBC、病史比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組SOFA評(píng)分、APACHEⅡ評(píng)分、PCT、CRP、Lac水平比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 膿毒癥組組與膿毒性休克組一般資料及各指標(biāo)水平比較

2.2對(duì)照組、膿毒癥組、膿毒性休克組血清lncRNA XIST和miRNA-130a表達(dá)水平比較 與對(duì)照組比較,膿毒癥組和膿毒性休克組lncRNA XIST表達(dá)水平均升高,且膿毒性休克組高于膿毒癥組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與對(duì)照組比較,膿毒癥組和膿毒性休克組血清中miRNA-130a表達(dá)水平均降低,且膿毒性休克組低于膿毒癥組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 對(duì)照組、膿毒癥組、膿毒性休克組血清lncRNA XIST和miRNA-130a表達(dá)水平比較

2.3存活組與死亡組一般資料及各指標(biāo)水平比較 兩組性別、年齡、WBC比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。兩組病情嚴(yán)重程度(膿毒癥/膿毒性休克)、SOFA評(píng)分、APACHEⅡ評(píng)分、CRP、PCT、Lac、lncRNA XIST、miRNA-130a比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 存活組與死亡組一般資料及各指標(biāo)水平比較中位]

2.4膿毒癥患者預(yù)后情況影響因素的多因素 Logistic回歸分析 以膿毒癥患者結(jié)局狀態(tài)為因變量(死亡=1,存活=0),以表3中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的8項(xiàng)指標(biāo)為自變量。賦值見表4。結(jié)果顯示,膿毒性休克、SOFA評(píng)分≥7.85分、APACHEⅡ評(píng)分≥19.55分、lncRNA XIST表達(dá)水平升高、miRNA-130a表達(dá)水平降低是膿毒癥患者預(yù)后情況的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。見表5。

表4 賦值

表5 膿毒癥患者預(yù)后情況影響因素的多因素 Logistic回歸分析

2.5血清lncRNA XIST和miRNA-130a單獨(dú)及聯(lián)合表達(dá)對(duì)膿毒癥預(yù)后情況的預(yù)測(cè)價(jià)值 ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清lncRNA XIST和miRNA-130a聯(lián)合診斷ROC曲線下面積(AUC)大于各項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)檢測(cè),診斷價(jià)值理想。見表6。

表6 血清lncRNA XIST和miRNA-130a單獨(dú)及聯(lián)合表達(dá)對(duì)膿毒癥預(yù)后情況的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討 論

本研究結(jié)果表明,與對(duì)照組比較,膿毒癥組和膿毒性休克組血清lncRNA XIST表達(dá)水平均升高,且膿毒性休克組高于膿毒癥組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與對(duì)照組比較,膿毒癥組和膿毒性休克組血清miRNA-130a表達(dá)水平均降低,且膿毒性休克組低于膿毒癥組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。有研究表明,一些lncRNAs通過(guò)與多個(gè)基因和信號(hào)通路的相互作用而參與炎癥性疾病,如與核因子-κB(NF-κB)相關(guān)的lncRNA通過(guò)防止NF-κB的過(guò)度表達(dá)來(lái)抑制炎癥,從而減少乳腺癌的細(xì)胞轉(zhuǎn)移[8]。另一項(xiàng)動(dòng)物研究表明,lncRNA EPS的下調(diào)通過(guò)與異質(zhì)核核糖核蛋白相互作用來(lái)抑制小鼠巨噬細(xì)胞中的免疫應(yīng)答基因,從而增強(qiáng)炎癥反應(yīng)[9]。FU等[10]發(fā)現(xiàn),HK2細(xì)胞中脂多糖(LPS)通過(guò)激活NF-κB途徑促進(jìn)促炎癥因子的產(chǎn)生,而MLN4924藥物可抑制其產(chǎn)生,并減輕LPS誘導(dǎo)的急性腎損傷中的腎炎癥。ZHAO等[11]發(fā)現(xiàn),在大鼠模型中XIST上調(diào)腫瘤壞死因子(TNF)-α誘導(dǎo)的蛋白的表達(dá),增加NF-κB活性,從而加劇神經(jīng)病理性疼痛。XIST通過(guò)調(diào)節(jié)Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子及NF-κB途徑減輕LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷[5]。MA等[12]提出,激活NF-κB途徑促進(jìn)了XIST的表達(dá),且XIST產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)反饋環(huán),以調(diào)節(jié)NF-κB/淋巴細(xì)胞家族卡結(jié)構(gòu)域和熱蛋白結(jié)構(gòu)域的炎癥體途徑,從而介導(dǎo)炎癥過(guò)程。表明lncRNA XIST可能通過(guò)調(diào)控炎癥相關(guān)基因和相應(yīng)的信號(hào)通路,在炎癥性疾病中發(fā)揮促進(jìn)作用。同樣在由感染引起的炎癥性疾病中發(fā)現(xiàn),lncRNA XIST發(fā)揮重要調(diào)控作用,GHAFOURI-FARD等[13]發(fā)現(xiàn),lncRNA XIST是參與膿毒癥相關(guān)并發(fā)癥的重要lncRNA之一。膿毒癥的特征是全身出現(xiàn)嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),并可導(dǎo)致急性腎損傷等。WANG等[14]提出,lncRNA XIST促進(jìn)炎癥因子產(chǎn)生,并通過(guò)調(diào)控miRNA-155-5p在急性腎損傷進(jìn)展中發(fā)揮調(diào)控作用。心肌損傷是膿毒癥的一種較為嚴(yán)重的并發(fā)癥,影響危重患者的生存狀態(tài),lncRNA XIST在LPS誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)lncRNA XIST通過(guò)miRNA-150-5p調(diào)控LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷,抑制lncRNA XIST表達(dá)可改善心臟功能和動(dòng)物存活率,減少細(xì)胞凋亡[15]。SONG等[16]提出,lncRNA XIST在膿毒癥誘導(dǎo)的急性肺損傷中發(fā)揮調(diào)控作用,lncRNA XIST在膿毒癥大鼠和LPS刺激的細(xì)胞和肺組織中表達(dá)下調(diào),lncRNA XIST低表達(dá)促進(jìn)肺水腫,增加炎癥因子表達(dá),抑制細(xì)胞活力,降低超氧化物歧化酶水平,lncRNA XIST通過(guò)靶向調(diào)控miRNA-16-5p降低膿毒癥誘導(dǎo)的肺損傷。LncRNA XIST與多種炎癥性疾病有關(guān),在膿毒癥誘導(dǎo)的肝損傷中l(wèi)ncRNA XIST高表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞炎癥、氧化應(yīng)激和凋亡[17]。因此 lncRNA XIST參與了感染性炎癥疾病及其并發(fā)癥的進(jìn)展,可作為膿毒癥診斷和治療的生物標(biāo)志物。有研究表明,miRNA-130a-5p的失調(diào)與多種炎癥性疾病有關(guān)[18]。此外,miRNA-130a-3p在脊髓損傷(SCI)誘導(dǎo)的大鼠新蝶呤(NP)和LPS誘導(dǎo)的小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞中明顯過(guò)度表達(dá),抑制miRNA-130a-3p表達(dá)可激活胰島素樣生長(zhǎng)因子1/胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體,從而減輕SCI誘導(dǎo)的NP[19]。然而,上述研究產(chǎn)生了不同的結(jié)果,這與miRNA-130a-5p的不同下游靶點(diǎn)有關(guān)。在慢性縮窄性損傷大鼠和LPS誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞的脊髓組織中miRNA-130a-5p的表達(dá)呈時(shí)間依賴性下降[20]。miRNA-130a-5p mimic的轉(zhuǎn)染提高了miRNA-130a-5p的表達(dá),抑制了LPS誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞炎癥[21]。在膿毒癥小鼠和膿毒癥患者的血液中miRNA-130表達(dá)降低,注射miRNA-130 mimic可降低炎癥和急性肺損傷[22]。有研究表明,LPS誘導(dǎo)細(xì)胞激活NF-κB,并抑制miRNA-130a和miR-125b,促進(jìn)TNF-α的表達(dá),增加炎癥水平[23]。在LPS刺激心肌細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn),lncRNA XIST 通過(guò)下調(diào) miRNA-130a-3p 并上調(diào)磷酸二酯酶4D促進(jìn)心肌細(xì)胞的凋亡,抑制細(xì)胞的增殖[24]。CUI等[25]提出,膿毒癥伴血小板減少癥患者的血漿白細(xì)胞介素-18水平升高,miRNA-130a表達(dá)降低,表明miRNA-130a參與了膿毒癥相關(guān)血小板減少癥的病理生理學(xué),是一種潛在的生物標(biāo)志物。另外,利用微陣列和miRNA測(cè)序分析膿毒癥合并急性肺損傷小鼠與健康小鼠肺樣本差異表達(dá)miRNA的研究表明miRNA-130a表達(dá)明顯異常[26],與本研究結(jié)果一致。

本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,膿毒性休克、SOFA評(píng)分≥7.85分、APACHEⅡ評(píng)分≥19.55分、lncRNA XIST表達(dá)水平升高、miRNA-130a表達(dá)水平降低是膿毒癥患者預(yù)后情況的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清lncRNA XIST和miRNA-130a聯(lián)合診斷AUC大于各項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)檢測(cè),兩者聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥準(zhǔn)確度具有臨床意義。

綜上所述,本研究通過(guò)分析膿毒癥患者血清lncRNA XIST 和miRNA-130a表達(dá)差異,證實(shí)其具有預(yù)測(cè)膿毒癥發(fā)生的價(jià)值,為膿毒癥診斷提供了潛在的預(yù)后標(biāo)志物和靶點(diǎn)。但本研究尚存在不足之處,如臨床樣本收集困難,能夠積極配合研究的病例數(shù)較少,因此關(guān)于lncRNA XIST和miRNA-130a在膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展中的具體機(jī)制還需要進(jìn)一步深入探討。