李斯 尹明潔 米穎 孫雅楠
【摘要】? 目的? 探討血漿miR-138水平與冠心?。╟oronary heart disease,CHD)的關(guān)系及對HepG2細(xì)胞沉默信息調(diào)節(jié)因子(sirtuin type 1,Sirt1)基因mRNA表達(dá)的影響,評價(jià)血漿miR-138應(yīng)用于CHD臨床診斷的價(jià)值。方法? 選取2018年1月- 2020年1月在醫(yī)院診斷CHD并完成冠狀動(dòng)脈造影的患者30例為病例組(CHD組)及健康人員28例為對照組。檢測兩組血漿miR-138的水平及HepG2細(xì)胞Sirt1基因mRNA表達(dá)水平;通過單因素分析及多因素Logistic回歸分析血漿miR-138的水平與CHD的關(guān)系,并通過ROC曲線評估血漿miR-138的水平對CHD的診斷價(jià)值。結(jié)果? 單因素分析顯示,CHD組血漿miR-138的水平顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);多因素Logistic回歸分析顯示,血漿miR-138的水平降低,發(fā)生CHD的危險(xiǎn)性增加(P<0.05)。ROC曲線下面積AUC=0.768(95%CI:0.626~0.909),臨界值=0.00162,此時(shí)血漿miR-138診斷CHD的靈敏度=73.333%,特異度=100.000%,Kappa=0.726,具有臨床應(yīng)用價(jià)值。miR-138轉(zhuǎn)染組Sirt1 mRNA水平顯著低于對照組,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.005)。結(jié)論? 血漿中miR-138的表達(dá)水平與CHD有關(guān)聯(lián),血漿中miR-138的表達(dá)水平降低,CHD的風(fēng)險(xiǎn)增大,在對CHD的診斷中有一定價(jià)值。轉(zhuǎn)染miR-138能夠抑制HepG2細(xì)胞mRNA表達(dá)。
【關(guān)鍵詞】? ?miR-138;冠心?。籋epG2細(xì)胞;Sirt1
中圖分類號? R541.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A? ? 文章編號? 1671-0223(2023)05--04
隨著時(shí)代的發(fā)展,人們生產(chǎn)生活方式的改變,冠心病(coronary heart disease,CHD)的患病率逐年升高,已經(jīng)成為威脅人類健康的主要致病因素之一。miR-138是microRNA組成之一,目前報(bào)道顯示,其能夠參與血管內(nèi)皮細(xì)胞增生、分化,以及調(diào)控細(xì)胞的凋亡[1],表明其在CHD的形成過程中可能存在一定在作用。沉默信息調(diào)節(jié)因子(sirtuin type 1,Sirt1)是一種組蛋白脫乙酰酶,主要依賴煙酰胺腺嘌呤二核苷酸發(fā)揮作用,Sirt1 能夠廣泛的存在于機(jī)體組織當(dāng)中,并且參與到機(jī)體能量代謝的調(diào)整以及細(xì)胞周期的調(diào)整,延緩細(xì)胞凋亡,延緩細(xì)胞衰老 [2]。血漿miR-138水平與CHD的關(guān)系尚未見報(bào)道,并且miR-138是否對HepG2細(xì)胞Sirt1基因產(chǎn)生影響仍不明確。本研究檢驗(yàn)CHD患者血漿中miR-138表達(dá)變化情況,在HepG2細(xì)胞中研究miR-138對Sirt1基因的影響,評價(jià)血漿miR-138用于CHD臨床診斷的價(jià)值。
1? 對象與方法
1.1? 研究對象
選取2018年1月- 2020年1月在醫(yī)院診斷CHD并完成冠狀動(dòng)脈造影的患者30例為病例組(CHD組)。根據(jù)年齡及性別等基本資料與CHD組相匹配的原則,同時(shí)選擇健康人員28例為對照組。本研究由醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)通過,并向所有研究對象進(jìn)行宣講知情同意,所有研究對象表示同意參與并簽署知情同意。
(1)CHD的診斷及入組標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)2011年《USA心臟學(xué)會(huì)以及UA/非ST段抬高心肌梗死指南》,冠心病患者具備以下特點(diǎn)之一:①患者在既往的病史中已存在心絞痛的癥狀,近期(1個(gè)月)內(nèi),心絞痛癥狀較前加重或心絞痛癥狀發(fā)作頻率增加;②患者的心絞痛癥狀,為近1個(gè)月之內(nèi)新發(fā)生的癥狀;③患者如為靜息性心絞痛的發(fā)作滿足:患者在休息或者安靜時(shí)(非勞累狀態(tài)下)發(fā)作的心絞痛癥狀;④患者近期(1個(gè)月)內(nèi)心絞痛的癥狀發(fā)作的持續(xù)時(shí)間延長,并經(jīng)給予含服硝酸酸甘油后效果比較差的。其次對于臨床診斷CHD的患者,需要經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影檢查,如至少1支冠狀動(dòng)脈血管的直徑狹窄程度≥50%。
(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①患有存在先天性心臟病或者存在心臟瓣膜病的,已臨床明確診斷的具有嚴(yán)重的充血性心衰患者;②患者近3個(gè)月內(nèi),出現(xiàn)的造成損傷性血管的疾病,近1個(gè)月出現(xiàn)急性炎癥感染的疾病等;③患者目前存在肝臟、腎臟及其他臟器的重癥疾病及風(fēng)濕免疫類或腫瘤類疾病,嚴(yán)重的顱內(nèi)血管病、外周動(dòng)脈栓塞及閉塞等。
1.2? 實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)
1.2.1? 血漿miR-138表達(dá)水平檢測
(1)標(biāo)本采集:空腹8h后,于次日清晨早8h(CHD患者在行冠狀動(dòng)脈造影之前),行靜脈采血,分離血漿,收集標(biāo)本。
(2)血漿中總RNA的提?。捍瞬糠謱?shí)驗(yàn)是應(yīng)用mirVana Paris Kit試劑盒完成本部分實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)根據(jù)說明書操作,按步驟來提取血漿RNA,將提取總RNA試管放置于-80℃的冰箱內(nèi)進(jìn)行凍存保留。
(3)cDNA的合成:應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)以Taqman探針法進(jìn)行,配置RT-PCR反應(yīng)體系:加入10×緩沖液0.8μl、加入RNA 4.5μl、加入dNTP 0.2μl、加入抑制劑為 0.1μl、加入無水的RNase 0.4μl、加入RNA引物1.5μl、加入RTase 0.5μl,總體系為8μl,經(jīng)充分混勻后離心,反應(yīng)體系配置過程均在冰板上進(jìn)行。反應(yīng)條件設(shè)置為:16℃ 60min、42℃ 60min、85℃ 5min、4℃forever。
(4)qRT-PCR:體系配置:吸取所需物質(zhì)配置反應(yīng)體系,加入2× TaqMAN universal PCR Master混合物為10μl、加入無水RNase 5μl、加入TaqMAN 探針1μl、加入cDNA為 4μl,反應(yīng)體系總量為20μl,搖勻后離心。反應(yīng)條件為:模板預(yù)變性時(shí)間為95℃經(jīng)10 min,中模板變性時(shí)間95℃經(jīng)15s、60℃經(jīng)60s后進(jìn)行退火,共40循環(huán);本部分試驗(yàn)樣本均做副管,實(shí)驗(yàn)重復(fù)做3次,仔細(xì)記錄每一次實(shí)驗(yàn)的CT值結(jié)果,經(jīng)計(jì)算取平均值錄入數(shù)據(jù),后期經(jīng)2-?CT轉(zhuǎn)換,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
1.2.2? HepG2細(xì)胞Sirt1mRNA水平檢測
(1)HepG2細(xì)胞經(jīng)傳代培養(yǎng)后進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn):將HepG2細(xì)胞用PBS洗2次,將配制好的miR-138轉(zhuǎn)染復(fù)合物,分別加入到6孔板中,加入Opti-MEM培養(yǎng)基750μl/孔,混合均勻,于 37℃、5.0﹪CO2、飽和濕度條件的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h。
(2)細(xì)胞qRT-PCR:①細(xì)胞總RNA的提?。恨D(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)結(jié)束后輕柔剝離細(xì)胞,使細(xì)胞脫落并進(jìn)一步應(yīng)用裂解液裂解,吸取上清液,加入等體積的異丙醇加入離心管,留取試管底部會(huì)白色沉淀物,吸取75%的乙醇1ml緩慢沿管壁加入離心管,離心后棄去。于室溫下干燥5min,使乙醇完全揮發(fā),加入70~80μl 焦碳酸二乙酯(DEPC)處理水溶解沉淀,待miRNA沉淀完全溶解后,-80℃冰箱保存。②細(xì)胞mRNA qRT-PCR:
引物序列Sirt1:5' CTACTGGTCTTACT TTGAGGG3'(上游);
5'CAAGGGATGGTATTTATGCT3'(下游)
β-actin:5'ACAGAGCCTCGCCTTTGC3'(上游)
5'CCACCATCACGCCCTGG3'(下游)
以β-actin作為內(nèi)參,配置每個(gè)反應(yīng)體系:2×One Step SYBR?RT-PCR Buffer 4 10μl、PrimeScript 1 Step Enzyme Mix 2 1.0μl、PCR Forward Primer(10μM)1.0μl、PCR Reverse Primer(10μM) 1.0μl、總RNA4.0μl、RNase Free H2O 3μl,總反應(yīng)體系共20μl。反轉(zhuǎn)錄條件:42℃30min、95℃10min 1個(gè)循環(huán),PCR反應(yīng)條件:95℃10s、60℃60s 40循環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后記錄反應(yīng)的Ct值,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)。
1.3? 數(shù)據(jù)處理方法
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料計(jì)算百分率(%),率的比較采用卡方檢驗(yàn);正態(tài)分布的計(jì)量資料使用“±s”表示,采用獨(dú)立樣本檢驗(yàn);非正態(tài)分布的計(jì)量資料用“M(P25,P75)”來表示,組間中位數(shù)比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2? 結(jié)果
2.1? 兩組人員臨床特征比較
CHD組BMI水平、吸煙比例顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);兩組性別、年齡、空腹血糖(FPG)、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
2.2? 血漿miR138表達(dá)水平與冠心病的關(guān)系
2.2.1? 單因素分析? CHD組與對照組血漿miR138表達(dá)水平比較結(jié)果顯示,CHD組血漿miR-138的表達(dá)水平顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明血漿miR-138的表達(dá)水平與冠心病有關(guān)聯(lián),見表2。
2.2.2? 多因素分析? 以是否冠心病患者為因變量(是=1,否=0),以表1中有統(tǒng)計(jì)意義的因素及血漿miR-138表達(dá)水平為自變量,進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,在控制了其他因素影響后,血漿miR-138表達(dá)水平仍然與冠心病有關(guān)系(P<0.05),血漿miR-138表達(dá)水平降低,冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加,見表3。
2.3? 血漿miR-138水平對CHD診斷價(jià)值
ROC曲線結(jié)果顯示,AUC=0.768(95%CI:0.626~0.909),說明血漿miR-124水平對于CHD具有一定的區(qū)分度,根據(jù)約登指數(shù)篩選的診斷臨界值為0.00162,見圖1。以血漿miR-138表達(dá)水平<0.00162為診斷CHD的標(biāo)準(zhǔn),診斷結(jié)果見表4。結(jié)果顯示,血漿miR-138診斷CHD靈敏度73.333%,特異度100.000%,具有較高的真實(shí)性,并且Kappa值為0.726,診斷結(jié)果與實(shí)際結(jié)果高度一致,具有臨床應(yīng)用價(jià)值,見表4。
3? 討論
CHD是威脅人類健康的首要治病因素,是心肌梗死、心源性猝死的前期病癥,但是CHD的診斷仍依據(jù)患者的臨床癥狀,心電圖甚至是冠狀動(dòng)脈造影檢查術(shù),目前仍缺乏對于CHD精準(zhǔn)診斷的簡便方法。miRNA是一類非編碼的小RNA分子,它在多種生物學(xué)功能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,對靶基因表達(dá)方面發(fā)揮抑制mRNA翻譯或促進(jìn)mRNA降解的負(fù)性調(diào)節(jié)因子[3]。miRNA在人體生理以及病理過程中發(fā)揮一定作用,其中miR-138報(bào)道與心血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖及細(xì)胞周期代謝相關(guān)[2],但是miR-138表達(dá)水平是否在CHD患者發(fā)生變化目前尚未見報(bào)道。
關(guān)于miR-138的功能研究顯示,高表達(dá)miR-138能夠顯著抑制血管內(nèi)皮祖細(xì)胞的遷移及血管生成作用,應(yīng)用白藜蘆醇后能夠顯著抑制miR-138的表達(dá)水平,并且改變其對內(nèi)皮祖細(xì)胞的作用,改變血管生成及遷移,改變血栓的機(jī)化再通作用[4]。還有研究提示GECs細(xì)胞中miR-138處于中低表達(dá)水平,過量表達(dá)miR-138能夠抑制膠質(zhì)瘤的血管新生過程,研究中還證實(shí)miR-138能夠負(fù)性調(diào)控SOX13因子的表達(dá)發(fā)揮抑制膠質(zhì)瘤血管的新生,抑制腫瘤的遷移及轉(zhuǎn)移,在控制腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[5]。還有學(xué)者研究表明,miR-138的上調(diào)通過下調(diào)Lcn2的促凋亡基因表達(dá)來抑制缺氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡[6]。基于miR-138在心血管細(xì)胞調(diào)節(jié)中的作用,此次研究顯示在CHD患者血漿中miR-138水平顯著低于正常對照組,在CHD發(fā)病過程中與miR-138過渡消耗可能相關(guān)。
目前有報(bào)道顯示miR-138具有參與細(xì)胞凋亡及調(diào)整細(xì)胞周期的作用。學(xué)者建立了人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的衰老模型,因?yàn)槿四氺o脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖能力會(huì)伴隨培養(yǎng)時(shí)間的延長而逐漸下降。在實(shí)驗(yàn)中,研究者發(fā)現(xiàn)miR-138能夠穩(wěn)定表達(dá),表達(dá)水平與培養(yǎng)時(shí)間正相關(guān),并且通過細(xì)胞凋亡及增殖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其具有促進(jìn)凋亡作用[7],發(fā)現(xiàn)miR-138能夠通過縮短細(xì)胞周期,發(fā)揮通過促進(jìn)細(xì)胞衰老的作用抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖[8]。在細(xì)胞凋亡過程中,Sirt1起到重要作用,具有維持基因組的穩(wěn)定性,延長細(xì)胞壽命,以及在調(diào)整細(xì)胞周期中起到重要作用[9],其機(jī)制可能通過內(nèi)皮型一氧化氮合酶等因子的靶基因作用,延緩細(xì)胞衰老等、促進(jìn)細(xì)胞功能的作用[10]。研究顯示miR-138可能對Sirt1基因表達(dá)產(chǎn)生影響,如大鼠缺氧心肌細(xì)胞中證實(shí),Sirt1的轉(zhuǎn)染可以產(chǎn)生對缺氧心肌細(xì)胞的保護(hù)作用,miR-138能夠抑制Sirt1基因的表達(dá),調(diào)節(jié)缺氧心肌細(xì)胞的凋亡,而miR-138抑制劑轉(zhuǎn)染后能夠減少缺血缺氧心肌細(xì)胞的凋亡[11]。然而在miR-138是否對Sirt1因子mRNA水平發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,是否對Sirt的蛋白轉(zhuǎn)錄過程起關(guān)鍵作用,目前未見報(bào)道。本次研究顯示,轉(zhuǎn)染miR-138能夠顯著抑制HepG2細(xì)胞mRNA表達(dá),但在轉(zhuǎn)錄后翻譯過程中是否發(fā)揮作用需進(jìn)一步研究證實(shí)。
綜合以上,CHD患者血漿中miR-138表達(dá)水平降低,可能是由于其在CHD發(fā)生發(fā)展中存在過度消耗,miR-138能夠抑制HepG2細(xì)胞Sirt1基因mRNA的表達(dá),但其是否對Sirt1蛋白表達(dá)產(chǎn)生影響,有待于之后的研究進(jìn)一步證實(shí)。
4? 參考文獻(xiàn)
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[2023-01-09收稿]