關(guān)于心肌梗死后心力衰竭患者血漿中miRNA表達(dá)及基于ECHO的心肌能量消耗的研究.pdf

1、研究背景:心力衰竭是發(fā)達(dá)國家導(dǎo)致住院和死亡的主要病因，它是以左心室重塑、擴(kuò)張為特點，同時伴隨著胚胎基因的激活所導(dǎo)致的一系列病理學(xué)改變，是各種心臟疾病發(fā)展的終末階段。隨著我國人口老齡化、急性心肌梗死(AMI)診療方式的提高令生存率的增加和心衰患者壽命的延長，以致心衰患病率逐年增加。心衰的治療策略雖然在近十余年里發(fā)生了根本性變化，從關(guān)注短期血流動力學(xué)改善轉(zhuǎn)而針對心肌重構(gòu)機(jī)制，防止和延緩重構(gòu)的發(fā)展，取得了明顯的成效，明顯降低了心衰的死亡率和住

2、院率，但由于心臟病及相并危險因素的不斷增加，其5年病死率仍與惡性腫瘤相仿，因此，探索尋找新的治療靶點，進(jìn)一步減少患者病死率，成為心衰治療的主要研究方向。
　　 MicroRNA(miRNA)是近年來發(fā)現(xiàn)的小分子調(diào)節(jié)RNA，由約22個內(nèi)源性非編碼的核苷酸組成，可以和與之互補(bǔ)的信使RNA（mRNA）結(jié)合抑制其翻譯或促進(jìn)其降解，對mRNA的穩(wěn)定及翻譯效率起到重要的調(diào)控作用，從而實現(xiàn)對基因表達(dá)的負(fù)性調(diào)節(jié)效果。1993年Lee等在新小桿線

3、蟲和果蠅中發(fā)現(xiàn)了第一個miRNA并命名為lin-4;2000年Reomhart等在對線蟲發(fā)育調(diào)控的研究中發(fā)現(xiàn)了let-7從而拉開了miRNA的研究序幕。MiRNA不僅參與調(diào)控機(jī)體的多種生理過程，如細(xì)胞的新陳代謝、增殖分化、生長凋亡等，而且在眾多疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要的調(diào)控作用。2006年Van Rooij E等首次觀察到miRNA在心臟疾病的發(fā)生發(fā)展過程中有著重要調(diào)節(jié)作用，近年來miRNA在心血管疾病中的心肌肥厚與纖維化、心力衰竭、心律

4、失常、心肌細(xì)胞凋亡和血管再生等研究領(lǐng)域均取得了一些重要進(jìn)展，使得miRNA成為國際心血管研究領(lǐng)域的一個熱點。
　　 尤其值得注意的是，幾乎所有關(guān)于人類心臟疾病miRNA功能的研究均來自心力衰竭患者。冠心病心力衰竭是由于泵功能的衰竭導(dǎo)致心臟不能夠提供足夠的器官血流灌注，經(jīng)常是病理性心肌肥厚或擴(kuò)張和致命性終末階段。心肌細(xì)胞肥大是心肌細(xì)胞對于各種形式的血流壓力超負(fù)荷、內(nèi)分泌紊亂、心肌損傷及心肌結(jié)構(gòu)或收縮蛋白遺傳突變的主要反應(yīng);病理性心

5、肌肥厚導(dǎo)致心功能受損是心力衰竭及心源性猝死的主要預(yù)測因子;所以研究其潛在的分子學(xué)機(jī)制及尋求新的治療靶點十分重要。心肌肥厚表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)激活所引起的心肌細(xì)胞的增大和間質(zhì)蛋白合成的增加。2006年至今越來越多的研究關(guān)注miRNA與心肌肥厚-心力衰竭的關(guān)系。細(xì)胞培養(yǎng)實驗通過過表達(dá)或敲除細(xì)胞中某些miRNA未影響心衰的發(fā)生發(fā)展，證實了多種miRNA參與心肌肥厚的病理過程。例如，發(fā)現(xiàn)MiR-21在心臟壓力負(fù)荷增加時持續(xù)表達(dá)，體外細(xì)

6、胞培養(yǎng)顯示其調(diào)節(jié)心肌生長以及主要心肌細(xì)胞胚胎基因激活的作用;而心肌纖維化也是心臟對于損傷的反應(yīng)，表現(xiàn)為miRNA對肌細(xì)胞外基質(zhì)的調(diào)節(jié)。壓力超負(fù)荷或心肌梗死后心臟成纖維細(xì)胞將會分泌更多的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，從而導(dǎo)致心肌纖維化，心肌收縮力下降，心室壁順應(yīng)性減退、而出現(xiàn)心力衰竭;同時研究發(fā)現(xiàn)心肌梗死后組織miR-21升高并證實miR-21可以促進(jìn)成纖維細(xì)胞分泌膠原纖維，相反心肌梗死后miR-29表達(dá)明顯下調(diào)，因此抑制miR-21或上調(diào)miR-29

7、的表達(dá)均會抑制心肌纖維化，改善心功能。這些研究顯示了miRNA在調(diào)節(jié)心肌肥厚、纖維化和心力衰竭過程中起著重要作用，提示了miRNA表達(dá)譜的差異亦可以預(yù)測疾病和疾病所處的發(fā)展階段，同時也提示miRNA很可能成為心臟疾病潛在的治療靶點。顯然，很難在人類心力衰竭的起始階段取得患者的心肌組織進(jìn)行研究，而已有的研究幾乎都是小樣本量的研究，在動物心肌組織進(jìn)行取樣分析并不能推廣到臨床用途，所以探求miRNA新的研究途徑顯得十分必要。
　　 2

8、008年Mitchell PS等的一項關(guān)于癌癥標(biāo)志物的研究中發(fā)現(xiàn)，血漿中miRNA能以穩(wěn)定的形式存在，避免內(nèi)源性RNA酶的降解，同年Shlomit G等同樣觀察到miRNA可以在血漿和其他體液中穩(wěn)定存在，并且表達(dá)譜隨不同病理生理狀態(tài)而改變。正是由于這些非細(xì)胞性miRNA在循環(huán)中的穩(wěn)定性，我們可以十分簡便地獲得外周靜脈血并提取血漿來代替心肌組織研究心力衰竭時特異性表達(dá)的miRNA。由于外周靜脈血的獲取十分簡便而且病人的接受性較好，使得mi

9、RNA在心力衰竭乃至整個心血管疾病的研究可以獲得足夠的樣本量，突破樣本量不足導(dǎo)致的假陽性，而且更符合真是世界的情況。
　　 眾所周知，心肌梗死不僅導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死、凋亡，還累及血管床和心肌外膠原組織，復(fù)雜的病理生理、病理解剖而導(dǎo)致心室重構(gòu)，引起心功能不全;目前與缺血性心肌損傷、心肌保護(hù)及修復(fù)相關(guān)的miRNA表達(dá)及功能的研究主要集中在心肌梗死后不同階段心力衰竭的動物模型上，而較少關(guān)于心力衰竭患者中miRNA表達(dá)的相關(guān)研究。針對上述

10、情況，本研究將入選心肌梗死引起的不同類型心力衰竭患者，包括急性心肌梗死引起的急性心力衰竭患者，陳舊性心肌梗死伴發(fā)的慢性心力衰竭患者，以及冠狀動脈造影顯示冠脈正常的正常者，分別抽取其外周靜脈血，通過miRNA array分析各組間miRNA表達(dá)譜的差異，篩選出差異顯著的幾種miRNA，進(jìn)而篩選不同類型急性心力衰竭可能的特異性血清miRNA，探索新的心力衰竭標(biāo)志物，并篩選出一些新的心力衰竭miRNA調(diào)控通路，為心力衰竭尋找到新的治療靶點。<

11、br>　　 心肌梗死作為冠心病的一種，近年來發(fā)病率呈逐年上升趨勢，隨著急性心肌梗死治療手段的進(jìn)步，尤其是再灌注治療方法的應(yīng)用使其早期死亡率不斷降低，但轉(zhuǎn)而變成了越來越多急性心肌梗死患者發(fā)展為不同程度的心力衰竭。眾所周知，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)能阻斷腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS），從而抑制心肌重構(gòu)，有效地提高心力衰竭患者的生存率、改善癥狀、降低再住院率。心肌梗死后心力衰竭患者血壓往往不高或偏低，培哚普利因其降壓作用

12、相對較溫和，是臨床上應(yīng)用較為廣泛的一種ACEI類藥物，多項大規(guī)模臨床試驗均證實其在抑制心肌重構(gòu)、降低遠(yuǎn)期死亡率方面作用顯著。多數(shù)研究均從阻斷RAAS系統(tǒng)、抑制心肌重構(gòu)方面研究培哚普利對于心肌梗死后心力衰竭患者預(yù)后的影響，但目前尚無從心肌能量消耗方面研究其對心力衰竭患者的影響。2003年Vittorio Palmieri等提出心肌能量消耗全新的的超聲指標(biāo)MEE（myocardial energy expenditure）。因其無創(chuàng)、臨床易

13、操作、易廣泛推廣、價格相對低廉，多普勒超聲心動圖方法評估心肌能量消耗近來得到了深入的研究。本研究將從基于ECHO的心肌能量消耗指標(biāo)出發(fā)，觀察不同時期心肌梗死患者及不同劑量培哚普利治療12個月對心肌梗死后心力衰竭患者超聲心動圖各指標(biāo)的變化，并探討其臨床意義。同時，由于心肌梗死后出現(xiàn)了心肌收縮力下降，心室順應(yīng)性降低，而陳舊性心肌梗死所致心室重塑等因素，心肌能量消耗水平存在差異，通過無并發(fā)心衰的急性心梗，陳舊性心梗與冠脈正常患者的超聲心電圖各

14、指標(biāo)及MEE的水平探討心梗患者的心肌能量消耗情況，為針對缺血心肌能量代謝治療提供依據(jù)。
　　 第一部分心肌梗死后心力衰竭患者血漿中miRNA表達(dá)差異
　　 目的:采用血漿miRNA array方法分析心肌梗死不同階段心力衰竭組患者與正常對照組間miRNA表達(dá)譜的差異，篩選出與心衰有關(guān)的外周血miRNA譜為探索新的心力衰竭標(biāo)志物及進(jìn)一步尋找心力衰竭的治療靶點提供基礎(chǔ)。
　　 方法:選擇急性心肌梗死患者25例，其中合

15、并心力衰竭患者15例做為AMHF組，心功能正?；颊?0例做為AMNHF組，陳舊性心肌梗死后心力衰竭患者10例做為OMHF組，行冠脈造影檢查結(jié)果正常的心功能正常者10例做為NHF組。采集其外周靜脈血并離心得到血漿，對分同組別的血漿miRNA Array檢測。
　　 結(jié)果:AMHF組與AMNHF組比較，miRNA上調(diào)大于1.5倍的有19種，下調(diào)大于1.5倍的有25種。AMHF組與OMHF組比較，miRNA上調(diào)大于1.5倍的有13種，

16、下調(diào)大于1.5倍的有43種。AMNHF組與NHF組比較，miRNA上調(diào)大于1.5倍的有38種，下調(diào)大于1.5倍的有48種。
　　 結(jié)論:基于外周靜脈血血漿的miRNA array分析方法可以篩選出心肌梗死引起的心力衰竭患者及正常對照組間的miRNA表達(dá)譜的差異，篩選出與心衰有關(guān)的外周血miRNA為探索新的心力衰竭標(biāo)志物及進(jìn)一步尋找心力衰竭的治療靶點提供基礎(chǔ)。
　　 第二部分心肌梗死后心力衰竭患者經(jīng)不同劑量培哚普利治療后其

17、心肌能量消耗水平的變化及其意義
　　 目的:探討心肌梗死后并心力衰竭患者給予不同劑量培哚普利治療12個月后經(jīng)無創(chuàng)超聲心動圖評估的心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)及心肌能量消耗(MEE)水平變化及其意義。
　　 方法:選取心肌梗死后不同程度心力衰竭患者63例，分別給予培哚普利治療，根據(jù)長期口服劑量水平分為常規(guī)劑量組（N，培哚普利4 mg）和靶劑量組（H，培哚普利8 mg）。治療前及治療12個月后分別用多普勒成像技術(shù)測量心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)、左室收縮功

18、能指標(biāo)(左室短軸縮短率LVFS，左室射血分?jǐn)?shù)LVEF)，計算左室收縮末周向室壁應(yīng)力(cESS)、MEE。入組前及治療后分別于清晨采集外周靜脈血，檢測NT-proBNP及血肌酐。
　　 結(jié)果:治療前兩組間基線資料各指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。治療后兩組間比較，H組心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)(左室收縮末期內(nèi)徑LVIDs、左室質(zhì)量指數(shù)LVMI)、心肌能量消耗指標(biāo)(cESS、MEE)及l(fā)gNT-proBNP小于N組，收縮功能指標(biāo)(LVFS、LVEF)

19、高于N組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。與治療前比較，H組治療后心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)、心肌能量消耗指標(biāo)及l(fā)gNT-proBNP均明顯降低，收縮功能指標(biāo)明顯升高; N組除PWTs、LVFS外其他各指標(biāo)間變化均有統(tǒng)計學(xué)意義。雙變量相關(guān)分析顯示，MEE與lgNT-proBNP呈正相關(guān)關(guān)系。
　　 結(jié)論:心肌梗死后心力衰竭患者經(jīng)過12個月不同劑量培哚普利治療，均抑制了心肌重構(gòu)，改善了左室收縮功能，降低了NT-proBNP及心肌能量消耗水平;高劑量培哚普利

20、治療較低劑量能更明顯地抑制心肌重構(gòu)，改善左室收縮功能，降低NT-proBNP及心肌能量消耗水平。
　　 第三部分心肌梗死不同時期患者心肌能量消耗變化及意義
　　 目的:探討多普勒超聲指標(biāo)心肌能量消耗(MEE)在心肌梗死不同時期患者中的變化及臨床意義。
　　 方法:選取經(jīng)冠狀動脈造影確診為心肌梗死且無心力衰竭患者51例，其中急性心肌梗死(AMI)組28例，陳舊性心肌梗死(OMI)組23例;選取同時期行冠狀動脈造影正

21、常的患者30例作為正常對照(NOR)組。所有入選患者均用多普勒超聲技術(shù)測量心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)、左心室收縮功能指標(biāo)LVEF等，應(yīng)用公式計算左心室收縮末周向室壁應(yīng)力(cESS)及MEE;檢測血漿N端前體腦鈉肽(NT-proBNP);探討MEE與左室收縮功能及NT-proBNP相關(guān)性。
　　 結(jié)果:AMI組lgNT-proBNP、MEE大于OMI組;與NOR組比較，AMI組和OMI組中cESS、MEE及l(fā)gNT-proBNP指標(biāo)水平均明顯升