miR-21在COPD患者肺動(dòng)脈高壓形成及病情判斷中的作用

妥亞軍，侯濱，張方，多杰

(青海省人民醫(yī)院，西寧810007)

肺動(dòng)脈高壓可由多種病因誘發(fā)，是肺動(dòng)脈壓力和肺血管阻力升高的一種病理綜合征[1,2]。肺動(dòng)脈高壓是慢性阻塞性肺疾病(COPD)病情加重的表現(xiàn),內(nèi)皮細(xì)胞功能性失調(diào)、內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞增殖，繼而引起血管重塑是肺動(dòng)脈高壓的病理基礎(chǔ)[3,4]。肺動(dòng)脈壓力升高可使右心負(fù)荷增加，出現(xiàn)右心功能不全[5]。N末端腦鈉肽(NT-proBNP)是臨床評(píng)價(jià)心功能的血清生物學(xué)指標(biāo)，其水平變化可在一定程度上反映心功能狀態(tài)。微小RNA-21(miR-21)可參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等多種生物學(xué)過(guò)程，并能在血清中穩(wěn)定表達(dá)。近年研究發(fā)現(xiàn)，miR-21可參與肺血管重塑，亦可參與血管內(nèi)皮病變過(guò)程[6]。2015年9月～2017年10月，我們觀察了COPD患者血清miR-21相對(duì)表達(dá)量變化，現(xiàn)分析其與血清NT-proBNP水平、肺動(dòng)脈壓力及肺血管阻力的關(guān)系，旨在探討其在COPD肺動(dòng)脈高壓形成及病情判斷中的作用。

1 臨床資料

選擇2015年9月～2017年10月青海省人民醫(yī)院收治的COPD患者200例，其中合并肺動(dòng)脈高壓73例(肺動(dòng)脈高壓組)、無(wú)肺動(dòng)脈高壓127例(無(wú)肺動(dòng)脈高壓組)。所有患者符合COPD和(或)肺動(dòng)脈高壓診斷標(biāo)準(zhǔn)[7,8]。排除伴有其他肺部疾病者，合并先天性心臟病或左心功能障礙者，合并感染性疾病、血液系統(tǒng)疾病、結(jié)締組織病及惡性腫瘤者，以及因藥物等其他原因?qū)е碌姆蝿?dòng)脈高壓者。肺動(dòng)脈高壓組男32例、女41例，年齡(41.87±13.28)歲，病程(5.74±1.21)年，第1秒用力呼氣容積(FEV1)為(0.91±0.33)L，F(xiàn)EV1/用力肺活量(FVC)%為(39.27±6.84)%，呼氣峰值流速(PEF)為(1.94±0.52)L/min；無(wú)肺動(dòng)脈高壓組男59例、女68例，年齡(40.96±15.15)歲，病程(5.69±1.33)年，F(xiàn)EV1為(0.89±0.32)L，F(xiàn)EV1/FVC%為(39.36±5.88)%，PEF為(1.91±0.48)L/min。兩組上述臨床資料具有可比性。本研究經(jīng)青海省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者或其家屬均知情同意。

2 方法與結(jié)果

2.2 血清miR-21、NT-proBNP檢測(cè) 兩組入院次日采集清晨空腹靜脈血5 mL，3 000 r/min離心15 min，留取血清，分別檢測(cè)血清miR-21、NT-proBNP。①血清miR-21檢測(cè)：采用TRIzol法提取血清總RNA，經(jīng)超微量分光光度計(jì)鑒定，提取的總RNA濃度和純度合格。按M-MuLV第一鏈cDNA合成試劑盒說(shuō)明將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。所有引物由上海英駿生物技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)合成。按PCR擴(kuò)增試劑盒說(shuō)明配制反應(yīng)體系。反應(yīng)條件：95 ℃預(yù)變性20 s，95 ℃變性10 s，60 ℃退火20 s，70 ℃延伸10 s，共40個(gè)循環(huán)。以U6為內(nèi)參，采用2-ΔΔCT法計(jì)算血清miR-21相對(duì)表達(dá)量。每個(gè)樣本設(shè)3個(gè)復(fù)孔。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值。②血清NT-proBNP檢測(cè)：采用全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀以微粒子酶法檢測(cè)血清NT-proBNP。結(jié)果顯示，肺動(dòng)脈高壓組血清miR-21相對(duì)表達(dá)量和NT-proBNP水平均高于無(wú)肺動(dòng)脈高壓組(P均<0.01)。見(jiàn)表1。

表1 兩組血清miR-21相對(duì)表達(dá)量、NT-proBNP水平比較

注：與無(wú)肺動(dòng)脈高壓組比較，*P<0.01。

2.3 肺動(dòng)脈壓力及肺血管阻力檢測(cè) 兩組均于入院次日采用IE33型超聲心動(dòng)儀S5變頻探頭檢測(cè)平均肺動(dòng)脈壓力(mPAP)、肺/體循環(huán)血流量比值(Qp/Qs)、肺血管阻力指數(shù)(PVRi)。結(jié)果顯示，肺動(dòng)脈高壓組Qp/Qs、PVRi、mPAP均高于無(wú)肺動(dòng)脈高壓組(P均<0.01)。見(jiàn)表2。

表2 兩組Qp/Qs、PVRi、mPAP比較

注：與無(wú)肺動(dòng)脈高壓組比較，*P<0.01。

2.4 肺動(dòng)脈高壓組血清miR-21相對(duì)表達(dá)量、NT-proBNP水平與Qp/Qs、PVRi、mPAP的關(guān)系 血清miR-21相對(duì)表達(dá)量與Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.608、0.624、0.588，P均<0.05)；血清NT-proBNP水平與Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.591、0.615、0.494，P均<0.05)。血清miR-21相對(duì)表達(dá)量與血清NT-proBNP水平亦呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.633，P<0.05)。

3 討論

肺動(dòng)脈高壓的誘發(fā)因素較多，但其發(fā)生和發(fā)展的共同病理基礎(chǔ)均為肺血管收縮與重塑、原位血栓形成，這些病變導(dǎo)致肺血管阻力上升，最終引起肺動(dòng)脈高壓[9,10]。肺動(dòng)脈高壓患者早期癥狀并不明顯，出現(xiàn)癥狀時(shí)病情通常已較嚴(yán)重。心導(dǎo)管檢查及肺組織活檢是評(píng)估肺動(dòng)脈高壓患者肺血管病理改變較為準(zhǔn)確的方法，但其均為有創(chuàng)操作[11,12]。 miRNA與疾病的關(guān)系是近年來(lái)醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。miR-21由單基因編碼，其編碼基因位于人染色體17q23.2區(qū)域脆性位點(diǎn)FRA17B上，與編碼跨膜蛋白49基因(或vmp1基因)重疊。miR-21含有22個(gè)核苷酸，可介導(dǎo)高血壓、冠心病、惡性腫瘤等多種疾病的病變過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，miR-21與肺血管的收縮及舒張關(guān)系密切，可參與支氣管哮喘、肺癌、肺間質(zhì)纖維化的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，其機(jī)制主要是miR-21可參與血管內(nèi)皮病變過(guò)程，并通過(guò)一系列生物信號(hào)介導(dǎo)疾病的發(fā)生和發(fā)展[9,13]。

NT-proBNP是臨床判斷肺心病等患者心功能的常用血清生物學(xué)指標(biāo)[14]。Qp/Qs、PVRi、mPAP均為反映肺動(dòng)脈壓力或肺血管阻力的指標(biāo)，其變化對(duì)肺血管病變?cè)\斷具有重要指導(dǎo)意義[15]。COPD患者肺血管病變導(dǎo)致其肺動(dòng)脈壓力不斷升高，進(jìn)而使肺循環(huán)血流量及循環(huán)阻力升高，且伴隨病情進(jìn)展，肺動(dòng)脈高壓引起的血管重塑可使原本為動(dòng)力型肺高壓進(jìn)展成為固定且不可逆的阻力型肺高壓，使Qp/Qs、PVRi、mPAP進(jìn)一步升高[15,16]。肺動(dòng)脈高壓累及右心功能后，血清NT-proBNP水平進(jìn)一步升高。有報(bào)道證實(shí)，血清NT-proBNP水平升高在肺動(dòng)脈高壓發(fā)病初期即可出現(xiàn)[17]。研究證實(shí)，miR-21能廣泛參與心血管類疾病的形成及進(jìn)展過(guò)程，并參與肺動(dòng)脈高壓形成。這主要是由于在患者肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中，缺氧及BMPR2信號(hào)會(huì)導(dǎo)致miR-21表達(dá)升高[9]；同時(shí)miR-21能夠直接靶向抑制RhoB/Rho激酶途徑，延緩肺血管再生過(guò)程[16]。本研究肺動(dòng)脈高壓組血清miR-21相對(duì)表達(dá)量、NT-proBNP水平及Qp/Qs、PVRi、mPAP均明顯高于無(wú)肺動(dòng)脈高壓組，其血清miR-21相對(duì)表達(dá)量及NT-proBNP水平與Qp/Qs、PVRi、mPAP均呈正相關(guān)關(guān)系，且血清miR-21相對(duì)表達(dá)量與血清NT-proBNP水平亦呈正相關(guān)關(guān)系。表明miR-21與COPD患者肺動(dòng)脈壓力及肺血管阻力密切相關(guān)；miR-21與NT-proBNP可能具有協(xié)同作用，共同介導(dǎo)COPD患者肺動(dòng)脈高壓形成。

綜上所述，miR-21與NT-proBNP可協(xié)同調(diào)節(jié)肺動(dòng)脈壓力及肺血管阻力，共同參與COPD肺動(dòng)脈高壓的發(fā)生及發(fā)展。血清miR-21有助于判斷COPD患者病情。