韓虎魁,李剛,李其勇,陳勇,田文杰,李進(jìn)嵩,黃浩,陶劍虹
方法:采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)我院收治的90例CHF患者(CHF組)及40例健康體檢者(對(duì)照組)血漿LncRNA XIST的表達(dá),分析血漿LncRNA XIST表達(dá)水平與B型利鈉肽(BNP)、左心室射血分?jǐn)?shù)等臨床參數(shù)之間的相關(guān)性;用受試者工作特征曲線分析LncRNA XIST對(duì)CHF的預(yù)測(cè)作用;用Kaplan Meier生存分析LncRNA XIST對(duì)CHF患者1年生存率的影響;用多因素COX回歸分析影響CHF患者預(yù)后的因素。
結(jié)果:與對(duì)照組比較,LncRNA XIST在CHF組患者中的表達(dá)明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。血漿LncRNA XIST的表達(dá)與BNP水平呈正相關(guān)(r=0.685,P=0.001),與左心室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.618,P=0.002)。血漿LncRNA XIST診斷CHF的效率為0.854(95%CI:0.795~0.932,P<0.001)。LncRNA XIST高表達(dá)患者的1年平均生存時(shí)間短于LncRNA XIST低表達(dá)者[(5.38±1.22)個(gè)月 vs(10.35±1.98)個(gè)月],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=37.98,P<0.001)。多因素COX回歸分析顯示,LncRNA XIST高表達(dá)是CHF患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素(HR=3.370,95%CI:1.730~6.550,P<0.001)。
結(jié)論:血漿LncRNA XIST高表達(dá)與CHF有一定的相關(guān)性,高表達(dá)LncRNA XIST與CHF患者的預(yù)后較差有關(guān)。
慢性心力衰竭(CHF)是心血管疾病的常見并發(fā)癥,其發(fā)病率逐年上升,正日益威脅著人們的身體健康[1]。早期正確診斷和狀態(tài)評(píng)價(jià)有助于采用合理治療并降低心力衰竭(HF)患者的死亡率,但目前缺乏有效的早期診斷及預(yù)后評(píng)估生物標(biāo)志物[2]。長鏈非編碼核糖核酸(LncRNA)是一類內(nèi)長度超過200 nt的功能性RNA,位于細(xì)胞核內(nèi)或胞漿,在真核細(xì)胞內(nèi)被普遍轉(zhuǎn)錄,但不具有或很少有蛋白編碼功能[3]。近年來的研究表明,LncRNA參與人類許多疾病的發(fā)生、發(fā)展,如癌癥、HELLP綜合征和短指綜合征。然而,LncRNA在HF患者中的研究報(bào)道較少[4-6]。前期通過基因芯片發(fā)現(xiàn),LncRNA X染色體失活特異性轉(zhuǎn)錄本基因(X-inactive specific transcript,XIST)在CHF患者血漿中的表達(dá)明顯高于正常對(duì)照組,提示LncRNA XIST可能參與和調(diào)節(jié)CHF的發(fā)生、發(fā)展。本研究旨在研究LncRNA XIST在CHF患者血漿中的表達(dá)及對(duì)預(yù)后的影響。
研究對(duì)象:入選2014-01至2017-01在我院心血管內(nèi)科經(jīng)臨床確診的CHF患者90例為CHF組。入選標(biāo)準(zhǔn):(1)符合CHF診斷標(biāo)準(zhǔn)或有左心室擴(kuò)大、左心室射血分?jǐn)?shù)降低;(2)有明確導(dǎo)致HF的基礎(chǔ)疾病;(3)年齡>18歲,性別不限;(4)正規(guī)抗HF治療不少于1個(gè)月。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)惡性腫瘤性疾病或嚴(yán)重感染性疾病、器官移植病史、急性失代償性HF;(2)入選前1個(gè)月內(nèi)發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈事件(不穩(wěn)定性心絞痛、急性ST段抬高型心肌梗死、急性非ST段抬高型心肌梗死);(3)血肌酐 >2.5 mg/ml;(4)已有文獻(xiàn)報(bào)道的會(huì)對(duì)循環(huán)LncRNA XIST水平造成影響的情況。另選擇健康對(duì)照受試者40例為對(duì)照組。對(duì)照組經(jīng)詳細(xì)問診、查體及實(shí)驗(yàn)室檢查,排除器質(zhì)性心臟疾病及其他系統(tǒng)的急、慢性疾病和已知會(huì)對(duì)LncRNA XIST表達(dá)造成影響的疾?。恍碾妶D無異常,超聲心動(dòng)圖排除心臟結(jié)構(gòu)和心功能異常。所有研究者均簽署知情同意書, 經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
一般實(shí)驗(yàn)室檢查:兩組受試者在入院時(shí)接受血漿B型利鈉肽(BNP)以及肝、腎功能等相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)。
血漿總RNA提?。簝山M受試者均采集清晨空腹肘靜脈血5 ml,即刻用含抗凝劑的紫色采血管采集靜脈血靜置于4℃冷藏30 min后,室溫下3000 rpm離心15 min,留取上層血漿,置于-80℃冰箱備用。將分離所得血漿,置于冰上融化;取250 μl血漿樣品,加入750 μl Trizol(RNA抽提試劑),振蕩器混勻,靜置5 min;加入200 μl氯仿,振蕩器混勻,靜置10 min;室溫下離心12 000 rpm、10 min,留取上清液并量取其體積,轉(zhuǎn)移至另一個(gè)無 核糖核酸酶(Rnase)的EP管中;分別加入與上清液等體積的異丙醇,振蕩器振蕩混勻,室溫下靜置3 min;室溫下離心12 000 rpm、10 min;倒出管內(nèi)液體,加用1 ml 75%乙醇;室溫12 000 rpm離心2 min;倒出乙醇,并用Tip槍頭將剩余液體吸干凈,晾干。每管中加入10 μl無Rnase的雙蒸水(ddH2O),以能夠充分溶解RNA;用分光光度計(jì)測(cè)定總RNA濃度及純度。
實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)分析LNCRNA XIST的表達(dá)水平:提取血漿總RNA,逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)參照AMV逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明,在20 μl體系中加2 μg總RNA進(jìn)行互補(bǔ)脫氧核糖核酸(cDNA)的合成。qRT-PCR采用2x SYBR Green PCR Master Mix試劑,取適量cDNA作為摸板,引物濃度0.4 μmol/L,15 μl體系進(jìn)行擴(kuò)增,每個(gè)待測(cè)樣本設(shè)置3個(gè)平行樣,根據(jù)目標(biāo)基因設(shè)計(jì)合成相應(yīng)上下游引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)作為內(nèi)參照。PCR反應(yīng)在定量PCR反應(yīng)儀上進(jìn)行。三次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)運(yùn)用公式RQ=2-ΔΔCt的方法進(jìn)行分析。
統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。血液標(biāo)本中LncRNA XIST的表達(dá)差異采用t檢驗(yàn)分析,用 ±s表示;血漿LncRNA XIST與BNP水平的相關(guān)性分析采用線性回歸法;用受試者工作特征(ROC)曲線分析血漿LncRNA XIST表達(dá)水平對(duì)CHF的預(yù)測(cè)能力;用Kaplan-Meier法分析血漿LncRNA XIST表達(dá)水平與患者1年生存時(shí)間的關(guān)系;用多因素COX回歸分析CHF患者預(yù)后的影響因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
兩組受試者的一般資料比較(表1):CHF組90例患者平均年齡(60.35±13.39)歲,其中男性48例,女性42例;紐約心臟協(xié)會(huì)心功能分級(jí)Ⅰ級(jí)20例,Ⅱ級(jí)23例,Ⅲ級(jí)22例,Ⅳ級(jí)25例。對(duì)照組40例受試者平均年齡(58.95±7.65)歲,其中男性22例,女性18例。兩組受試者在性別、年齡、身高、體重、血門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平、吸煙和高尿酸血癥者比例等方面的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。
表1 兩組受試者的一般資料比較
表1 兩組受試者的一般資料比較
注:CHF:慢性心力衰竭;AST:門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶;ALT:丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶
項(xiàng)目 CHF組(n=90) 對(duì)照組(n=40) P值性別(男/女,例) 48/42 22/18 0.860年齡(歲) 60.35±13.39 58.95±7.65 0.170身高(cm) 160.0±15.0 159.0±15.0 0.712體重(kg) 60.0±12.0 57.0±10.0 0.545吸煙[例(%)] 50(55.6) 29(72.5) 0.068 AST(mmol/L) 46.0±13.0 40.0±10.0 0.090 ALT(mmol/L) 49.8±11.0 45.5±13.4 0.099高尿酸血癥[例(%)] 50(55.6) 26(65.0) 0.313
兩組受試者血漿中LNCRNA XIST與BNP水平比較(圖1):與對(duì)照組比較,CHF組患者的血漿LncRNA XIST及BNP水平顯著升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t分別為12.69和14.63,P均<0.001)。
圖1 兩組受試者血漿LncRNA XIST(1A)與B型利鈉肽水平(1B)比較
CHF患者血漿LncRNA XIST與BNP水平的相關(guān)性分析(圖2):線性相關(guān)分析顯示,CHF患者血漿LncRNA XIST與BNP水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.685,P=0.001), 與 LVEF呈 負(fù) 相 關(guān) 關(guān) 系(r=-0.618,P=0.002)。
圖2 血漿LncRNA XIST與B型利鈉肽水平(2A)及左心室射血分?jǐn)?shù)(2B) 的關(guān)系
血漿LncRNA XIST水平預(yù)測(cè)CHF的ROC曲線分析結(jié)果(圖3):ROC曲線分析顯示,作為預(yù)測(cè)CHF的生物標(biāo)志物,血漿LncRNA XIST水平的曲線下面積(AUC)為 0.854(95%CI:0.795~0.932,P<0.001)。
圖3 血漿LncRNA XIST水平預(yù)測(cè)慢性心力衰竭的受試者工作特征曲線
Kaplan-Meier法分析血漿LncRNA XIST表達(dá)水平與CHF患者1年生存時(shí)間的關(guān)系(圖4):根據(jù)血漿LncRNA XIST平均表達(dá)水平,90例CHF患者中,44例LncRNA XIST高表達(dá)(≥8.939),其余46例LncRNA XIST低表達(dá)(<8.939)。Kaplan-Meier分析顯示,LncRNA XIST高表達(dá)患者的1年平均生存時(shí)間[(5.38±1.22)個(gè)月]短于低表達(dá)者[(10.35±1.98)個(gè)月],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=37.98,P<0.001)。
圖4 血漿LncRNA XIST表達(dá)水平與慢性心力衰竭患者1年生存時(shí)間的關(guān)系
多因素COX回歸分析CHF患者預(yù)后的影響因素(表2):分析結(jié)果顯示,LncRNA XIST高表達(dá)是CHF患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素(HR=3.370,95%CI:1.730~6.550,P<0.001)。
表2 多因素COX回歸分析慢性心力衰竭患者預(yù)后的影響因素
HF是指心臟不能維持足夠的心輸出量以滿足身體對(duì)代謝的需要和靜脈血回流受阻的狀態(tài)[7],是許多心血管疾病終末期的表現(xiàn)。研究表明,人群中HF的患病率和發(fā)病率隨著年齡增加而大幅度升高,50歲人群中HF的患病率為1%,80歲年齡段可升至10%,HF的年發(fā)病率在45~54歲人群中為0.2%,而在85~94歲年齡段則為4%[8,9]。我國2000年大樣本調(diào)查結(jié)果表明,HF發(fā)病率為0.9%,隨著年齡增高,HF的發(fā)病率顯著上升[10,11]。HF患者預(yù)后差,死亡率高,其具體的發(fā)病機(jī)制及預(yù)后預(yù)測(cè)標(biāo)志物尚未完全闡明[12,13]。
LncRNA是一類位于細(xì)胞核內(nèi)或胞漿內(nèi)長度超過200 nt的功能性RNA,在真核細(xì)胞內(nèi)被普遍轉(zhuǎn)錄,但不具有或很少具有蛋白編碼功能。近年來,LncRNA與復(fù)雜疾病發(fā)生之間的關(guān)系備受關(guān)注,人們對(duì)LncRNA在細(xì)胞生物學(xué)中的功能模式展開了一系列研究。最近研究表明,LncRNA的異常表達(dá)與心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)[14,15]。Wang等[16]的研究發(fā)現(xiàn),抑制重組人抗增殖蛋白2(PHB2)的失活,可抑制心肌細(xì)胞凋亡。Wang等[17]為探討心肌肥大細(xì)胞中微小RNA(miR)和LncRNA的作用,使用血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)對(duì)體外培養(yǎng)的心肌細(xì)胞進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞中miR-489表達(dá)量明顯減少。使用基因轉(zhuǎn)染技術(shù)上調(diào)心肌細(xì)胞中miR-489的表達(dá)量可拮抗Ang Ⅱ?qū)е碌募?xì)胞肥大損傷;進(jìn)一步探索其中的分子機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn),LncRNA CHRF可作為miR-489的“內(nèi)源性海綿”,下調(diào)miR-489的表達(dá)水平,從而對(duì)miR-489的靶基因Myd88進(jìn)行調(diào)控,影響心肌細(xì)胞肥大。Leung等[18]為研究AngⅡ?qū)蜣D(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的影響,使用AngⅡ干預(yù)體外培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)參與細(xì)胞增殖的miR-221和miR-222轉(zhuǎn)錄自LncRNA Ang362,敲除Ang362后miR-221和miR-222表達(dá)下降,血管平滑肌細(xì)胞增殖降低。
LncRNA XIST是哺乳動(dòng)物體內(nèi)X染色體失活的主要調(diào)節(jié)基因,并且XIST基因只能從失活的X染色體中轉(zhuǎn)錄而來[19]。多項(xiàng)研究證實(shí),XIST在人類細(xì)胞分化、增殖和基因組功能與形態(tài)的維護(hù)方面發(fā)揮重要作用[20-22]。但目前國內(nèi)外尚未見LncRNA XIST在心血管疾病中的作用及機(jī)制的相關(guān)報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照者比較,LncRNA XIST在CHF患者中的表達(dá)明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);血漿LncRNA XIST的表達(dá)與BNP水平呈正相關(guān)(r=0.685,P=0.001),與左心室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.618,P=0.002);血漿LncRNA XIST水平預(yù)測(cè) CHF 的效率為 0.854(95%CI:0.795~0.932,P<0.001);高表達(dá)LncRNA XIST患者的1年平均生存時(shí)間明顯短于LncRNA XIST低表達(dá)者(P<0.05)。
總之,本研究提示,血漿LncRNA XIST高表達(dá)與CHF有一定的相關(guān)性,高表達(dá)LncRNA XIST與CHF患者的預(yù)后差相關(guān)。