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老年慢性心力衰竭患者血清microRNA-208a、CASP3与心室重构和预后的关系  PDF

  • 张博成 1
  • 徐艳 2
  • 龚韧 2
  • 姜醒华 2
1. 新余市中医院 内一科, 江西 新余 338000; 2. 南昌大学第二附属医院 心血管内科, 江西 南昌 330038

中图分类号: R541.6

最近更新:2023-11-23

DOI: 10.3969/j.issn.1005-8982.2023.07.011

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摘要

目的

探讨老年慢性心力衰竭(CHF)患者血清microRNA-208a(miR-208a)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(CASP3)与心室重构和预后的关系。

方法

选取2019年1月—2021年9月新余市中医院收治的155例老年CHF患者为CHF组,另选取同期该院体检健康者57例为对照组,CHF组患者根据预后情况分为预后不良组(58例)和预后良好组(97例)。实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测miR-208a mRNA相对表达量;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测CASP3、B型脑利钠肽(BNP)水平;采用Pearson/Spearman相关系数分析老年CHF患者血清miR-208a、CASP3与BNP、右心室内径(RVD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室短轴缩短率(LVFS)、左室射血分数(LVEF)、左心室质量指数(LVMI)的相关性;多因素Logistic回归分析老年CHF患者预后不良的影响因素;绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清miR-208a、CASP3对老年CHF患者预后不良的预测价值。

结果

CHF组血清miR-208a、CASP3、BNP水平,LVMI高于对照组,RVD、LVEDD大于对照组,LVFS、LVEF低于对照组(P <0.05)。Pearson/Spearman相关性分析结果显示,老年CHF患者血清miR-208a、CASP3与BNP、RVD、LVEDD、LVMI呈正相关(r /rs =0.577、0.627、0.535、0.619和0.619、0.721、0.601、0.631,均P <0.05),与LVFS、LVEF呈负相关(r /rs =-0.555、-0.568和-0.655、-0.700,均P <0.05),血清miR-208a与CASP3呈正相关(rs =0.638,P <0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,NYHA ≥Ⅲ级[O^R=3.383(95% CI:1.358,8.423)]、BNP[O^R=1.006(95% CI:1.002,1.009)]、LVMI[O^R=1.114(95% CI:1.005,1.233)]、miR-208a[O^R=1.203(95% CI:1.096,1.321)]、CASP3[O^R=1.196(95% CI:1.088,1.315)]为老年CHF患者预后不良的独立危险因素(P <0.05),LVEF[O^R=0.867(95% CI:0.753,0.998)]为独立保护因素(P <0.05)。ROC曲线分析结果显示,血清miR-208a、CASP3单独及联合预测老年CHF患者预后不良的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.785、0.783和0.867。

结论

血清miR-208a、CASP3与老年CHF患者心室重构和预后密切相关,可能成为老年CHF患者预后不良的辅助预测指标。

慢性心力衰竭(chronic heart failure, CHF)是心室功能不全引起的临床综合征,近年来随着人口老龄化加剧,老年CHF的患病率逐年上升,我国60岁以上人群心力衰竭发病率每年高达2 375/10万人,已成为老年人死亡、失能及医疗费用增加的主要原[

1-2]。心室重构是心力衰竭基础病理过程,与炎症反应、氧化应激、细胞凋亡等密切相[3]。及时评估老年CHF患者心室重构对改善患者预后至关重要。MicroRNA(miRNA)是一类单链小分子非编码RNA,能通过调控炎症反应、氧化应激、细胞凋亡等参与心室重[4]。MicroRNA-208a(miRNA-208a)是心脏组织特异性表达的一种miRNA,研[5]指出miR-208a与心肌梗死并发心力衰竭有关。含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cysteinyl aspartate specific proteinase 3, CASP3)是一种蛋白酶,能通过裂解细胞DNA促进细胞凋[6]。研[7]报道,CASP3参与心肌细胞凋亡。本研究通过分析老年CHF患者血清miR-208a、CASP3变化,探讨两者与心室重构和预后的关系,以期为改善老年CHF患者预后提供一定参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1月—2021年9月新余市中医院收治的155例老年CHF患者为CHF组,其中,男性104例,女性51例;年龄60~93岁,平均(71.07±6.96)岁;体质量指数17.99~27.18 kg/m2,平均(22.51±1.90)kg/m2;病程5~25年,中位病程15年。另选取同期该院体检健康者57例为对照组,其中,男性35例,女性22例;年龄60~85岁,平均(72.16±6.89)岁;体质量指数为18.96~27.19 kg/m2,平均(22.43±1.95)kg/m2。纳入标准:①符合《慢性心力衰竭基层诊疗指南(2019年)[

8]的诊断标准;②年龄≥ 60岁。排除标准:①急性心力衰竭;②院内死亡;③造血、免疫、神经系统损害或恶性肿瘤;④严重肝肾功能不全;⑤妊娠及哺乳期妇女;⑥先天性心脏疾病;⑦资料不完整。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P >0.05)。本研究经医院医学伦理委员会批准,患者及家属签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集

收集老年CHF患者性别构成、年龄、病程、原发疾病、纽约心脏病协会(New York Heart Association, NYHA)分[

8]、用药情况等资料。

1.2.2 超声心动图检查

老年CHF患者入院12 h内和健康体检者均采用美国GE Voluson E8彩色多普勒超声诊断仪行超声心动图检查,选择4 MHz频率,65/s帧频,参考《超声心动图评估心脏收缩和舒张功能临床应用指南[

9]检查右心室内径(right ventricular diameter, RVD)、左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter, LVEDD)、左心室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening, LVFS)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)及计算左心室质量指数(left ventricular mass index, LVMI)。

1.2.3 实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清miR-208a表达及CASP3、BNP水平  采集老年CHF患者入院次日静脉血3 mL,对照组于体检时采集,3 000 r/min离心15 min(半径15 cm),取上层血清,采用TRIzol法提取总RNA后逆转录为cDNA,按照SYBR® Premix Ex Taq™试剂盒(上海赫果生物科技有限公司)说明书行qRT-PCR。miR-208a正向引物:5'-ATGC

TTGTTCCAGAGCCCAT-3',反向引物:5'-ATGCTTG

TTCCAGAGCCCAT-3';内参U6正向引物:5'-ATG

CTTGTTCCAGAGCCCAT-3',反向引物:5'-ATG

CTTGTTCCAGAGCCCAT-3'。反应条件:95 ℃预变性90 s,95 ℃变性30 s,63 ℃退火30 s,72 ℃延伸15 s,循环40次后采用2-ΔΔCt法计算血清miR-208a mRNA相对表达量。采用ELISA法(试剂盒购自上海酶研生物科技有限公司,编号:EK-H10387、EK-H11285)检测CASP3、B型脑利钠肽(B-type brain natriuretic peptide, BNP)水平。

1.2.4 预后分组

老年CHF患者根据指南接受相关治疗,病情稳定出院后随访12个月,统计预后不良情况(包括再发心力衰竭入院和心源性死亡),根据预后将患者分为预后不良组58例和预后良好组97例。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 28.0统计学软件。计量资料以均数±标准差(x±s)或中位数和四分位数[M(P25,P75)]表示,比较用t检验或U检验;计数资料以例(%)表示,比较用χ2检验或Fisher确切概率法;影响因素采用多因素Logistic回归分析;相关性采用Pearson/Spearman相关系数分析;绘制受试者工作特征(ROC)曲线。P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清miR-208a、CASP3水平及心室重构比较

两组血清miR-208a mRNA、CASP3、BNP、RVD、LVEDD、LVFS、LVEF、LVMI比较,差异有统计学意义(P <0.05),CHF组血清miR-208a mRNA、CASP3、BNP、RVD、LVEDD大于对照组,LVMI高于对照组,血清LVFS、LVEF低于对照组。见表1

表1  两组血清miR-208a mRNA、CASP3水平和心室重构指标比较
组别nmiR-208a mRNA (x±sCASP3/[pg/mL, M(P25,P75)]BNP/ [pg/mL, M(P25,P75)]RVD/(mm, x±s
CHF组 155 1.52±0.32 28.99(23.85,35.09) 828.08(653.86,975.97) 29.49±2.51
对照组 57 0.94±0.28 8.49(4.91,10.64) 280.44(252.85,307.37) 15.72±2.27
t / U 12.143 10.713 10.786 36.281
P 0.000 0.000 0.000 0.000
组别LVEDD/(mm, x±sLVFS/(%, x±sLVEF/(%, x±sLVMI/[g/m2, M(P25,P75)]
CHF组 64.38±7.44 18.94±3.75 39.65±3.79 106.76(93.47,117.42)
对照组 44.33±4.46 34.36±4.34 60.62±4.63 79.99(75.03,85.32)
t / U 23.863 25.416 33.581 9.601
P 0.000 0.000 0.000 0.000

2.2 miR-208a、CASP3与心室重构的相关性

Pearson/Spearman相关性分析结果显示,老年CHF患者血清miR-208a、CASP3与BNP、RVD、LVEDD、LVMI呈正相关(P <0.05),与LVFS、LVEF呈负相关(P <0.05);血清miR-208a与CASP3呈正相关(P <0.05)。见表2

表2  miR-208a、CASP3与心室重构指标的相关性
项目miR-208aCASP3
r/rs P rs P
BNP 0.577 0.000 0.619 0.000
RVD 0.627 0.000 0.721 0.000
LVEDD 0.535 0.000 0.601 0.000
LVFS -0.555 0.000 -0.655 0.000
LVEF -0.568 0.000 -0.700 0.000
LVMI 0.619 0.000 0.631 0.000
miR-208a - - 0.638 0.000
CASP3 0.638 0.000 - -

注 :   †为Spearman相关性分析。

2.3 老年CHF患者预后不良的单因素分析

随访12个月,155例老年CHF患者再发心力衰竭入院47例,心源性死亡11例,预后不良发生率为37.42%(58/155)。两组病程、NYHA分级≥Ⅲ级、BNP、RVD、LVEDD、LVFS、LVEF、LVMI、miR-208a mRNA、CASP3比较,差异有统计学意义(P <0.05),与预后良好组比较,预后不良组病程更长,NYHA分级≥Ⅲ级、BNP、LVMI、miR-208a mRNA、CASP3更高,RVD、LVEDD更大,LVFS、LVEF更低(P <0.05)。见表3

表3  老年CHF患者预后不良的单因素分析
组别n男/女/例年龄/(岁,x±s体质量指数/(kg/m2x±s病程/[年, M(P25,P75)]原发疾病 例(%)NYHA分级≥Ⅲ级 例(%)
冠心病扩张型心肌病原发性高血压
预后不良组 58 38/20 71.88±7.82 22.23±1.70 16.00(10.75,21.00) 27(46.55) 10(17.24) 21(36.21) 36(62.07)
预后良好组 97 66/31 70.59±6.39 22.68±2.00 13.00(10.00,18.00) 41(42.27) 20(20.62) 36(37.11) 31(31.96)
χ2 / t /U 0.105 1.119 1.427 2.130 0.374 13.409
P 0.746 0.265 0.156 0.033 0.830 0.000
组别BNP/[pg/mL, M(P25,P75)]RVD/(mm, x±sLVEDD/(mm, x±sLVFS/(%, x±sLVEF/(%, x±sLVMI/[g/m2, M(P25,P75)]
预后不良组 919.06(812.06,1 103.58) 30.31±2.81 67.22±7.75 17.61±3.17 38.23±3.50 113.81(100.04,129.56)
预后良好组 749.97(588.87,910.49) 29.00±2.40 62.68±6.73 19.74±3.86 40.50±3.71 104.66(91.03,113.22)
χ2 / t /U 4.678 3.204 3.830 3.540 3.768 3.868
P 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000
组别用药情况 例(%)miR-208a mRNA(x±sCASP3/[pg/mL,M(P25,P75)]
硝酸酯米力农β受体阻滞剂洋地黄血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂
预后不良组 58(100.00) 27(46.55) 33(56.90) 58(100.00) 34(58.62) 1.73±0.27 35.09(27.48,38.82)
预后良好组 97(100.00) 44(45.36) 49(50.52) 96(98.97) 62(63.92) 1.40±0.28 26.36(20.92,32.82)
χ2 / t / U 0.021 0.593 - 0.432 7.075 5.892
P 0.885 0.441 1.000 0.511 0.000 0.000

注 :   “-”为Fisher确切概率法。

2.4 老年CHF患者预后不良的多因素Logistic回归分析

老年CHF患者预后为因变量(良好=0,不良=1),以病程、NYHA分级≥Ⅲ级(<Ⅲ级=0,≥Ⅲ级=1)、BNP、RVD、LVEDD、LVFS、LVEF、LVMI、miR-208a mRNA、CASP3(均为实测值)为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,NYHA分级≥Ⅲ级、BNP、LVMI、miR-208a mRNA、CASP3为老年CHF患者预后不良的独立危险因素,LVEF为独立保护因素(P <0.05)。见表4

表4  老年CHF患者预后不良的多因素Logistic回归分析参数
自变量bSbWald χ2P O^R95% CI
下限上限
病程 0.010 0.064 0.024 0.877 1.010 0.891 1.144
NYHA分级≥ Ⅲ级 1.219 0.465 6.855 0.009 3.383 1.358 8.423
BNP 0.006 0.002 11.453 0.001 1.006 1.002 1.009
RVD 0.230 0.154 2.227 0.136 1.259 0.930 1.703
LVEDD 0.032 0.021 2.276 0.131 1.032 0.990 1.076
LVFS -0.182 0.096 3.572 0.059 0.834 0.690 1.007
LVEF -0.143 0.072 3.955 0.047 0.867 0.753 0.998
LVMI 0.108 0.052 4.254 0.039 1.114 1.005 1.233
miR-208a mRNA 0.185 0.048 15.167 0.000 1.203 1.096 1.321
CASP3 0.179 0.048 13.729 0.000 1.196 1.088 1.315

2.5 miR-208a、CASP3对老年CHF患者预后不良的预测价值

ROC曲线分析结果显示,miR-208a、CASP3单独及两者联合预测老年CHF患者预后不良的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.785、0.783和0.867,两者联合预测的AUC更大(P <0.05)。见表5图1

表5  miR-208a、CASP3对老年CHF患者预后不良的预测效能分析
因素最佳截断值约登指数AUC95% CI敏感性/%95% CI特异性/%95% CI
下限上限下限上限下限上限
miR-208a mRNA 1.38 0.409 0.785 0.712 0.847 91.38 0.810 0.971 49.48 0.392 0.598
CASP3 34.73 pg/mL 0.414 0.783 0.710 0.845 51.72 0.382 0.650 89.69 0.819 0.949
两者联合 - 0.543 0.867 0.803 0.916 86.21 0.747 0.939 68.04 0.578 0.771

图1  miR-208a、CASP3预测老年CHF患者预后不良的ROC曲线

3 讨论

CHF是大多数心血管疾病的最终结局,尽管近年来在心力衰竭治疗领域取得较大进展,但由于老年CHF患者多病共存,存在多种心血管疾病危险因素、多种综合征、多重用药、机体功能自然减退等特点,极易发展为重症CHF,病死率和再住院率仍然居高不[

10]。本研究中,155例老年CHF患者预后不良发生率为37.42%,高于张海平[11]报道的30.77%,考虑与本研究患者均为老年CHF患者有关。早期评估患者预后对促进个体化治疗、降低医疗费用及预后改善具有重要意义。目前临床常用BNP评估心力衰竭患者预后,但BNP易受肥胖、重组钠尿肽治疗及肾功能不全等非心源性疾病影响,影响预后评估准确[12]。因此还需探索新的生物标志物。

心室重构是CHF发生、发展及决定患者预后的关键因素,该过程涉及炎症反应、氧化应激、神经内分泌系统激活、心肌纤维化、心肌细胞凋亡等诸多机[

13]。近年研究发现,表观遗传学参与CHF发生、发展,miRNA是表观遗传学一个新的研究热点,能通过降解或抑制mRNA翻译调控基因,进而参与心室重[4]。如miR-128-3p能抑制炎症,减少心肌纤维化延缓心室重构过[14]。miR-208a是近年来新近发现的一种在心肌中具有特异性表达的miRNA,当心肌受损时能大量释放进入体液。LIU[15]通过过氧化氢复制心肌细胞损伤模型发现,miR-208a表达上调能促进氧化应激来加重心肌细胞损伤。SHI[16]通过缺血/再灌注损伤复制大鼠心肌细胞损伤模型发现,miR-208a表达上调能降低心肌细胞活力,增加心肌细胞凋亡比例。这些研究说明miR-208a在心肌损伤中发挥重要作用。同时临床研究报道,miR-208a可作为心力衰竭的诊断指[17]。但关于miR-208a与老年CHF患者心室重构的关键尚未可知。本研究结果显示,老年CHF患者血清miR-208a mRNA显著升高,考虑与老年CHF患者心脏受损引起miR-208a释放有关。目前临床主要通过超声心动图评估心室重构,心室重构后可表现为RVD、LVEDD变大,LVMI升高,LVFS、LVEF降低,同时作为反映心肌容量负荷和预后最经典的标志物,BNP也会在心室重构后进入血液。本研究结果显示,老年CHF患者血清miR-208a与BNP、RVD、LVEDD、LVMI呈正相关,与LVFS、LVEF呈负相关,提示血清miR-208a mRNA相对表达量升高与心室重构有关,分析与miR-208a能通过炎症反应、氧化应激及心肌细胞凋亡促进心室重构有[18]

细胞凋亡是程序性细胞死亡的高度调控形式,生理状态下细胞内存在存活与死亡途径,细胞受到特定信号后能激活死亡途径引起细胞主动死亡,心肌细胞凋亡后能阻断金属蛋白酶信号途径,促进受损心肌细胞纤维化,进而促进心室重[

19]。CASP是一组以酶原形式存在细胞质内的半胱氨酸蛋白酶,其家族成员活性位点均包含半胱氨酸残基,能特异性切割靶蛋白天冬氨酸残基的肽键,介导细胞膜表面死亡受体导致细胞不可逆凋[20]。CASP3是CASP家族介导细胞凋亡的关键执行分子,在凋亡早期被激活,能裂解相应的胞浆胞核底物导致细胞凋[21]。多项实[22-24]显示,CASP3高表达与心肌细胞凋亡密切相关。同时实验显示,抑制CASP3表达能减轻CHF大鼠心肌损伤,改善心功[25]。本研究结果显示,老年CHF患者血清CASP3显著升高,分析是心力衰竭发生过程中凋亡途径被激活引起CASP3大量释放。结果还显示,老年CHF患者血清CASP3与BNP、RVD、LVEDD、LVMI呈正相关,与LVFS、LVEF呈负相关,提示血清CASP3水平升高与心室重构相关,分析是CASP3激活反映凋亡途径被激活,CASP3表达上调反映心肌细胞凋亡增加,促进心室重构。本研究多因素Logistic回归分析结果显示,血清miR-208a mRNA、CASP3升高会增加老年CHF患者预后不良风险,分析与两者能加剧心室重构从而影响预后有关。本研究相关性分析还发现,老年CHF患者血清miR-208a与CASP3呈正相关,提示两者可能共同参与心室重构和影响预后。近期刘国星[18]实验也发现,沉默心肌梗死大鼠miR-208a表达能靶向抑制CASP3表达而抑制心肌细胞凋亡,进而改善心室重构。最后笔者通过绘制ROC曲线发现,血清miR-208a、CASP3最佳截断值分别为1.38和34.73 pg/mL,预测老年CHF患者预后不良的AUC分别为0.785与0.783,两者联合预测的AUC达到0.867,说明两者可能成为CHF的预后辅助预测指标,且两者联合能提升老年CHF患者预后不良的预测价值,更好地指导临床治疗。

综上所述,老年CHF患者血清miR-208a、CASP3可能共同参与心室重构并影响预后,可作为老年CHF患者预后不良的辅助预测指标,且两者联合的预测价值更高。但本研究结果仍需多中心研究验证,并需进一步研究miR-208a、CASP3影响CHF心室重构和预后的机制。

参 考 文 献

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