miRNA在急性心肌梗死診斷、治療及預(yù)后中的研究進(jìn)展

高 潔, 娜迪拉, 方志敏

(新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 心血管內(nèi)科, 新疆 烏魯木齊, 830011)

急性心肌梗死(AMI)是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家致死率最高的疾病，在中國(guó)其發(fā)病率和致死率也呈逐年上升趨勢(shì)[1]。AMI的早期診斷及治療，在很大程度上影響著患者的預(yù)后及心肌梗死后并發(fā)癥發(fā)生率[2]。目前，臨床最常用的無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)AMI的方法尚不夠靈敏，如血清乳酸脫氫酶(LDH)、腦利鈉肽(BNP)、肌酸激酶-MB(CK-MB)、心肌肌紅蛋白、心肌肌鈣蛋白T(cTnT)等在其他病理狀況下也可能升高[3-4]。因此，需要一些新的診療方式來(lái)提高患者存活率。

miRNA是一種長(zhǎng)約22個(gè)核苷酸的小型內(nèi)源性單鏈非編碼RNA, 通過(guò)與其靶向mRNA的3′UTR端不完全互補(bǔ)結(jié)合，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平上的基因表達(dá)。miRNA表達(dá)失調(diào)通過(guò)影響細(xì)胞多種過(guò)程，包括心肌細(xì)胞的增殖、凋亡、存活、再生和自噬，在AMI的發(fā)病機(jī)理中起關(guān)鍵作用[5-7]。本文就miRNA作為AMI診斷、治療及預(yù)后的生物標(biāo)志物的最新研究進(jìn)展作總結(jié)。

1 miRNA作為診斷標(biāo)志物

研究[8]表明，在AMI期間, miRNA可從受傷的心肌中釋放，其是心肌損傷的潛在生物標(biāo)志物。miRNA可以穩(wěn)定存在于血液中，且不受內(nèi)源性核糖核酸酶水解的影響[9], 可作為疾病診斷的一類特殊的生物學(xué)標(biāo)志物。一項(xiàng)臨床研究[10]表明, AMI患者的血漿miR-122-5p水平顯著升高，而血漿miR-22-5p水平顯著降低。此外，還檢測(cè)到miR-22-5p和miR-122-5p、miR-122-5p及肌酸激酶同工酶(CK-MB)之間存在顯著相關(guān)性。相關(guān)分析表明, miR-22-5p與miR-122-5p呈顯著正相關(guān)。miR-122-5p與CK-MB呈正相關(guān)。此外，受試者工作特性(ROC)曲線分析表明, miR-22-5p對(duì)AMI的診斷價(jià)值較高。

相關(guān)研究[11-12]指出, miR-302b是與細(xì)胞損傷、壞死及凋亡密切相關(guān)的miRNA。在一項(xiàng)病例對(duì)照研究[13]中發(fā)現(xiàn), miR-302b在AMI組患者血清中的相對(duì)表達(dá)量顯著高于對(duì)照組; AMI患者的血清 miR-302b相對(duì)表達(dá)量與天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、乳酸脫氫酶、肌酸激酶同工酶和心肌肌鈣蛋白I呈正相關(guān)。ROC曲線分析示miR-302b診斷AMI的敏感度為88.6%, 特異度為 64.3%。與健康對(duì)照組相比, AMI患者發(fā)病后不同時(shí)段血清miR-208a/208b以及cTnI的水平均顯著升高，且miR-208a/208b隨時(shí)間變化曲線與cTnI基本一致，具有先升高后下降的變化趨勢(shì); miR-208a/208b在發(fā)病后8 h達(dá)到高峰，而cTnI在發(fā)病后12 h達(dá)到峰值，提示其可作為AMI的早期診斷指標(biāo)[14]。

隨著Killip分級(jí)的上升, AMI患者miR-499表達(dá)水平以及血清CK-MB、cTnI水平均高于健康對(duì)照組，且各亞組呈升高趨勢(shì), 4個(gè)亞組血液中miR-499表達(dá)水平以及血清CK-MB、cTnI水平整體比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，心肌梗死患者miR-499表達(dá)水平與血清 CK-MB、cTnI水平均呈正相關(guān)。經(jīng)ROC分析表明, miR-499表達(dá)水平對(duì)AMI早期診斷價(jià)值較高，敏感度、特異度分別為0.824、0.778[15-16]。另有研究[17]顯示, miR-499在AMI發(fā)生4 h后開始顯著升高, 8～12 h miR-499水平達(dá)到峰值，與cTnI相比，兩者的升高趨勢(shì)具有一致性，此外, miR-499達(dá)峰時(shí)間更早，時(shí)間更長(zhǎng)。因此, miR-499作為AMI診斷標(biāo)記物對(duì)于AMI的檢出率以及早期診斷具有重要臨床意義[18]。與miR-499相關(guān)的Meta分析[19]同樣顯示, miRNA-499對(duì)于診斷AMI均具有較好的靈敏度與特異度，這一結(jié)果與此前的研究結(jié)論一致，提示miRNA-499可作為診斷AMI的可靠指標(biāo)。

2 miRNA作為預(yù)后預(yù)測(cè)標(biāo)志物

研究[20]表明，一些miRNA對(duì)AMI預(yù)后具有預(yù)測(cè)價(jià)值。miR-155在冠心病患者中的水平升高。一項(xiàng)臨床研究[21]表明, AMI后心力衰竭患者的miR-155水平升高，心臟功能較差，提示miR-155的表達(dá)可用于評(píng)估疾病的嚴(yán)重程度。此外，研究人員還觀察到1年內(nèi)發(fā)生心臟死亡患者的血漿中miR-155和miR-380水平較高。GAO G Y[22]等指出，血漿miR-20a-5p、miR-340-5p和let-7i-5p的表達(dá)水平也與左心室重塑的發(fā)展有關(guān)，且血漿miR-20a-5p的表達(dá)水平與大鼠、梗死后心衰患者的左心室擴(kuò)張呈顯著相關(guān)。因此，這些miRNA可能有助于預(yù)測(cè)AMI患者發(fā)生心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。

miR-142高表達(dá)的AMI患者，在24個(gè)月內(nèi)，其心血管和腦血管不良事件發(fā)生率顯著增高，這可能表明miR-142可被認(rèn)為是一種AMI的新指標(biāo)和預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)[23]。WANG A等[24]發(fā)現(xiàn)，在患有慢性心力衰竭的非ST段抬高型心肌梗死患者中, miR-142的循環(huán)水平較低，這是一種高風(fēng)險(xiǎn)表型，與急性冠狀動(dòng)脈綜合征死亡率增加相關(guān)。

3 基于miRNA的AMI治療

miRNA在AMI的病理生理中起關(guān)鍵作用，基于miRNA的AMI治療受到了廣泛關(guān)注。本文總結(jié)了一些體內(nèi)外研究，這些研究證實(shí)了miRNA在AMI中的治療效力。用miR-145處理心肌梗死后，修復(fù)了心肌梗塞[25]。miR-16在缺血性心臟中過(guò)度表達(dá), β2-AR的抑制加重了AMI大鼠中miR-16介導(dǎo)的心臟損傷。此外，慢病毒介導(dǎo)的miR-16下調(diào)顯著增強(qiáng)心臟功能，表明基于miR-16/β2-AR的療法，在缺血性心臟病中具有潛在作用[26]。

心肌細(xì)胞損傷對(duì)于AMI的病情發(fā)展很重要，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[27]中, miR-223-3p在進(jìn)行性心肌梗死大鼠中呈高表達(dá)，并且高表達(dá)的miR-223-3p可以靶向抑制大鼠心室心肌細(xì)胞K+通道相關(guān)蛋白Kv4.2的表達(dá)，從而抑制miR-223-3p表達(dá)，可以有效降低心律失常的發(fā)生率。相關(guān)研究[27]通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)，測(cè)定AMI患者M(jìn)iR-223表達(dá)水平，證實(shí)miR-223可靶向抑制CCTN2(人心肌細(xì)胞中miR-223的靶點(diǎn))的表達(dá)，且可能通過(guò)對(duì)CCNT2蛋白的表達(dá)抑制，進(jìn)而對(duì)心肌梗死引起的心肌細(xì)胞凋亡產(chǎn)生影響。因此, miR-223可能是對(duì)抗心肌壞死的潛在治療靶點(diǎn)。

心肌梗死后，出現(xiàn)不良心血管事件的主要原因?yàn)樾呐K纖維化及心肌重構(gòu)。研究發(fā)[28]現(xiàn), miR-21-5p明顯下調(diào)Smad7的表達(dá)水平，通過(guò)調(diào)控TGF-β信號(hào)通路，促進(jìn)心臟成纖維細(xì)胞的增殖、遷移能力，因此，抑制miR-21-5p的異位表達(dá)，可能會(huì)減少心肌梗死后纖維化。miR-133a過(guò)表達(dá)能下調(diào)心肌梗死后TGF-β1與結(jié)締組織生長(zhǎng)因子蛋白水平，從而減少心肌膠原沉積，抑制心肌纖維化，改善心臟功能[29]。miR-29b過(guò)表達(dá)，可以通過(guò)上調(diào)SH2B3, 顯著下調(diào)MF相關(guān)基因的表達(dá)，從而改善心肌梗死后的纖維化和心臟功能障礙[30]。LIU J Q等[31]在心肌梗死大鼠中建立了體內(nèi)心力衰竭模型，發(fā)現(xiàn)SERCA2a基因治療后，過(guò)表達(dá)的microRNA-1可逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞重塑，改善心肌功能。

研究[32]證明, miRNA在調(diào)節(jié)心臟再生中起關(guān)鍵作用。使用病毒載體外源施用miR-590和miR-199a, 可有效刺激小鼠心肌梗死后心肌細(xì)胞的增殖，并增強(qiáng)心臟修復(fù)功能。一項(xiàng)研究[33]表明，心臟內(nèi)單獨(dú)注射合成miR-590/miR-199a-脂質(zhì)制劑，可刺激心肌梗死后的心臟修復(fù)和再生。在大鼠心肌梗死模型中，發(fā)現(xiàn)miR-133的過(guò)表達(dá)與心臟祖細(xì)胞(CPC)的保護(hù)能力提高及CPC凋亡減少有關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)AMI小鼠的研究[34]表明, miR-125b-5p通過(guò)抑制凋亡基因Bak1、Klf13, 改善心臟功能和結(jié)構(gòu)。抑制miR-125b-5p可以顯著促進(jìn)細(xì)胞凋亡和缺血性心肌病，表明miR-125b-5p是缺血性心臟病的新型治療靶點(diǎn)。

在其他疾病中, miRNA也可能作為潛在治療靶點(diǎn)。研究[35]發(fā)現(xiàn)，血清miR-125b可以增強(qiáng)體外乙型肝炎復(fù)制能力，且miR-125b表達(dá)水平與血清乙型肝炎病毒DNA水平呈正相關(guān)，抑制miR-125b可能將會(huì)延緩乙型肝炎疾病的進(jìn)展。此外, miR-125b-5p在子宮內(nèi)膜異位癥患者中表達(dá)水平明顯升高[36]。一項(xiàng)巢式對(duì)照研究[37]表明, miR-122-5p的血清水平與蛋白尿、估計(jì)的腎小球?yàn)V過(guò)率、血糖和血脂譜顯著相關(guān)，血清miR-122-5p水平在糖尿病腎病患者中顯著升高。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的血清miR-223水平顯著上調(diào)，且與皮下結(jié)節(jié)的存在呈正相關(guān)[38]。在丙型肝炎病毒相關(guān)的慢性肝炎患者的肝纖維化中, miR-223顯著上調(diào)，其是重度纖維化的預(yù)測(cè)因子[39]。miR-223在牙周炎及牙周炎合并2型糖尿病患者的血清和齦溝液中上調(diào)，其可作為鑒別是否患有2型糖尿病的慢性牙周炎的生物標(biāo)志物[40]。故miRNA與其他心肌壞死指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)可顯著提高AMI的診斷及預(yù)后評(píng)估價(jià)值。

4 展 望

近年來(lái)，研究表明miRNA在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，且在心肌梗死后的心肌肥厚、心肌纖維化、心肌凋亡、心律失常和心力衰竭等病理過(guò)程中具有復(fù)雜的機(jī)制聯(lián)系。miRNA有望成為減緩AMI后心肌重構(gòu)發(fā)展的治療位點(diǎn)，且還可能作為心臟疾病診斷、預(yù)后評(píng)估的有效生物標(biāo)志物，尤其在AMI預(yù)后的治療中有重要作用。雖然目前關(guān)于miRNA的研究較多，但miRNA并沒(méi)有真正的作為基礎(chǔ)的診療方式服務(wù)于臨床。因此，miRNA具體的作用機(jī)制仍需繼續(xù)探究。