血循环miR-29b和miR-424与急性脑血管病的分类及短期预后的相关性研究

发布时间：2020-11-19 04:23

　　 研究背景:由于具有高发病率,高复发率,高致残率和高致死率特点,急性脑血管病(ACVD)已经是严重威胁人类身心健康,造成家庭和社会沉重负担的罪魁祸首,因此倍受关注。微核糖核酸(miRNA)是一类广泛存在真核细胞的长约20~25bp的非编码核糖核酸(RNA),具有高度保守的特点。RNA聚合酶II负责将编码miRNA的基因翻译成初始miRNA(pri-miRNA)。pri-miRNA长度可达数千个碱基对,具有一个或多个茎环结构,它由RNA酶Ⅲ-Drosha和双链RNA结合蛋白Pasha的识别和裂解,并在DiGeorge关键区域基因8(DGCR8)的帮助下生成一个70~90个核苷酸的前体miRNA(pre-miRNA)。pre-miRNA通过exportin-5的功能从细胞核转移到细胞质中。在细胞质中,pre-miRNA通过RNA酶Ⅲ-Dicer的修饰,形成成熟的双链miRNA。接下来这种成熟的双链miRNA会很快被整合到miRNA介导的沉默复合体(RISC)中。通常一条链被降解,成熟的单链miRNA能保留在该RISC中。然后成熟的单链miRNA能够通过碱基互补配对原则与靶信使RNA(mRNA)的3,-UTR的碱基序列相结合,转录后调节靶mRNA的表达活性、抑制其表达或引起靶mRNA的降解,从而参与生物体的细胞周期调控、凋亡、分化以及免疫炎症等一系列重要的病理生理过程。lin-4是1993年第一个在线虫中发现的生命周期中具有控制时序发育的miRNA。据估计脊椎动物的基因组编码至少1000多个独特的miRNA,预计将调节至少50%基因的表达。虽然miRNA在人类中已经发现了超过735种,约占人类基因的1~4%,据报道,绝大多数miRNA可以调控200多个mRNA,这使得miRNA成为最大的一类基因表达调控因子。但是还有许多关于它们在细胞中的确切功能和作用仍然有待解决。一个miRNA可以调控多个靶mRNA的表达,也可以几个miRNA的组合成为一个miRNA基因簇来精细调控某个靶mRNA的表达,同时某些mRNA和(或)其蛋白编码的产物也可以通过前反馈机制控制某些miRNA的表达,其结果是导致相应蛋白质合成的缺失或减少,导致疾病的发生。研究证实miRNA除了存在于细胞内,还存在细胞外各种体液中,如血液、尿液、唾液,脑脊液,胸腹水等。同时还发现同一种miRNA可存在于几种不同的体液中,而有些miRNA只存在于一种体液中,如血浆中miR-224,其中血浆中特异的miRNA最多。miRNA在血中大量存在且相对稳定,可能与miRNA具有对抗内源性核糖核酸酶(RNase)活性的机制,耐RNase降解有关,致使其在血循环中可长期稳定存在,煮沸、酸碱环境、反复冻融、长期保存等各种处理方法均不会造成miRNA的损失,因此血清或血浆miRNA作为一种有潜力的生物标志物,临床应用价值大。miRNA相关的研究涉及领域较为广泛,比如肿瘤,心血管疾病,ACVD,糖尿病,肺部疾病、免疫等等方面。ACVD包括急性缺血性脑卒中(AIS)和急性出血性脑卒中(AHS),其中前者又分为急性脑梗死(ACI)和短暂性脑缺血发作(TIA)。虽然临床表现形式各异,但是发病机制却存在诸多相似之处。氧化应激,炎症反应,水肿形成,神经细胞凋亡等等是参与ACVD继发性脑损伤的重要因素。研究发现,ACVD患者中与炎症反应、氧化应激相关的miR-29b和miR-424水平有差异性表达,提示其可能参与调控ACVD脑组织的损伤或保护机制。但是,不同的研究结果也存在着争议,比如有的研究认为血液和或脑组织miR-29b上调,另外有的实验结果却支持miR-29b下调。miR-424在脑缺血再灌注不同时间点表达也不同,因此,miR-29b和miR-424在ACVD患者血循环中表达水平如何?是否可以作为早期诊断ACVD的生物学标志物?是否能够用于ACI和TIA的早期鉴别诊断?是否与ACVD的短期预后相关?是否在ACVD不同的亚组分析中仍有差异性表达?仍然有待于进一步研究。因此本文将从两部分对上述问题进行研究探讨,概述如下:第一部分血循环miR-29b和mi R-424与急性缺血性脑卒中的分类及短期预后的相关性目的分析血循环miR-29b和miR-424在急性缺血性脑卒中(AIS)患者中的表达水平,探索miR-29b和miR-424与AIS的分类及短期预后的相关性。方法选取我院2016年5月~2017年5月发病后24h内入住急诊科或神经内科的102例AIS住院患者为研究对象(ACI组70例和TIA组32例),选取同期健康体检者30例为对照组。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测三组的血循环miR-29b和miR-424表达水平,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度,同时进行血常规检测计算出血小板/淋巴细胞比率(PLR)。发病后进行1个月跟踪随访,根据格拉斯哥预后评分(GOS)来评估ACI患者的短期预后(GOS评分4~5分为预后良好,GOS评分1~3分为预后不良),将ACI组分为预后良好组和预后不良组进行亚组分析。依据梗死部位直径是否大于2cm,将ACI组分为腔隙性脑梗死组(LI组)和非腔隙性脑梗死组(非LI组)进行亚组分析。采用2~(-ΔΔCT)法计算相对于对照组miRNA的表达水平的fold change(倍数变化)。所有数据的统计分析均采用统计软件SPSS19.0。数据满足正态分布及方差齐性,两样本均数之间采用独立样本t检验,不满足采用t~/检验;多个样本均数间采用单因素方差分析(ANOVA),满足于方差齐性,两两比较采用LSD法检验,不满足方差齐性,采用Tamhane法,所有计量资料结果用（？）±S表示;数据不满足正态分布,相关性采用Spearman相关分析;分类变量组间差异比较采用χ~2检验;检验水准α=0.05,P0.05表明有统计学意义。分别比较ACI组,TIA组与对照组的血循环miR-29b、miR-424、血清TNF-α和血PLR水平间的差异性,比较ACI不同预后组患者的miR-29b、miR-424、TNF-α和PLR水平间的差异性,比较ACI不同亚组(LI组和非LI组)患者的miR-29b、miR-424、TNF-α和PLR水平间的差异性,同时分析血循环miR-29b、miR-424和炎性因子(TNF-α和PLR)与AIS的分类及ACI短期预后的相关性。结果ACI组患者血循环miR-29b和miR-424相对表达水平明显低于TIA组和对照组(均P0.05),血清TNF-α水平明显高于TIA组和对照组(均P0.05),而TIA组和对照组间miR-29b、miR-424和TNF-α比较无明显统计学差异(均P0.05);ACI组患者血PLR水平明显高于TIA组和对照组(均P0.05),而且TIA组PLR也明显高于对照组(P0.05);ACI组预后不良组miR-29b和miR-424相对表达水平明显低于预后良好组,PLR水平明显高于预后良好组(均P0.05),而ACI组不同预后组间TNF-α比较无明显统计学差异(P0.05);ACI亚组LI组和非LI组间miR-29b、miR-424、TNF-α和PLR比较无明显差异(均P0.05);ACI组miR-29b和miR-424与TNF-α和PLR均呈负相关(r_s=-0.265,P=0.027;r_s=-0.322,P=0.007;r_s=-0.469,P=0.000;r_s=-0.683,P=0.000),与发病后1个月的GOS评分均呈正相关(r_s=0.350,P=0.003;r_s=0.282,P=0.018)。结论1、与健康对照组相比,血循环miR-29b和miR-424相对表达水平在ACI组患者中均明显下调,可以作为诊断ACI潜在的生物学标志物。2、血循环miR-29b和miR-424相对表达水平在ACI和TIA组患者中有明显差异,可以初步用于AIS的早期分类和鉴别诊断。3、LI组和非LI组血循环miR-29b和miR-424相对表达水平无明显统计学差异,提示miR-29b和miR-424水平的高低不能用于鉴别LI和非LI。4、血循环miR-29b和miR-424相对表达水平与ACI的炎性因子呈负相关,与发病后1个月的GOS评分呈正相关,且ACI不同预后组miR-29b和miR-424均有显著性差异,可以初步用来评估其短期预后。第二部分血循环miR-29b和miR-424在急性脑出血中的表达及其临床意义目的分析血循环miR-29b和miR-424在急性脑出血(ACH)患者中的表达水平,探索miR-29b、miR-424与ACH的相关性。方法选取我院2016年8月~2017年10月发病后24h内入住急诊科,神经内科或神经外科的58例ACH住院患者为研究对象,选取同期健康体检者35例为对照组。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分别检测ACH组患者发病后第3天和对照组体检当天的血循环miR-29b和miR-424表达水平,采用酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测ACH组患者发病后第3天和对照组体检当天的血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)和S100蛋白浓度。发病后进行1个月跟踪随访,根据格拉斯哥预后评分(GOS)来评估ACH患者的短期预后(GOS评分4~5分为预后良好,GOS评分1~3分为预后不良),将ACH组分为预后良好组和预后不良组进行亚组分析。依据发病后第3天是否继发出血后脑梗死,将ACH组分为ACH继发性脑梗死组(SCI组)和ACH无继发性脑梗死组(Non-SCI组)进行亚组分析。采用2~(-ΔΔCT)法计算相对于对照组miRNA的表达水平的fold change(倍数变化)。所有数据的统计分析均采用统计软件SPSS19.0。数据满足正态分布及方差齐性,两样本均数之间采用独立样本t检验,不满足采用t~/检验,所有计量资料结果用（？）±S表示;数据不满足正态分布,相关性采用Spearman相关分析;分类变量组间差异比较采用χ~2检验;检验水准α=0.05,P0.05表明有统计学意义。分别比较ACH组与对照组的血循环miR-29b、miR-424、血清NSE和S100蛋白水平间的差异性,比较ACH不同亚组(SCI组和Non-SCI组)患者的miR-29b、miR-424、血清NSE和S100蛋白水平间的差异性,比较ACH不同预后组患者的miR-29b、miR-424、血清NSE和S100蛋白水平间的差异性,以及颅脑手术干预比例的差异性,同时分析ACH患者血循环miR-29b、miR-424与NSE、S100蛋白及其短期预后(GOS评分)和颅脑手术干预的相关性。结果ACH组患者血循环miR-424相对表达水平明显低于对照组(P0.05);ACH组患者血清NSE和S100蛋白水平明显高于对照组(均P0.05);而ACH组患者血循环miR-29b略低于对照组,但无明显统计学差异(P0.05);ACH亚组SCI组miR-424相对表达水平明显低于Non-SCI组(P0.05),而SCI组miR-29b略低于Non-SCI组,但无明显统计学差异(P0.05),组间NSE和S100蛋白比较也无明显统计学差异(均P0.05);ACH预后不良组miR-29b和miR-424相对表达水平明显低于预后良好组(均P0.05);而ACH不同预后组间NSE和S100蛋白比较无明显统计学差异(均P0.05);ACH预后不良组颅脑手术干预比例明显高于预后良好组(81.0%vs 24.3%,P=0.000);ACH组miR-29b与NSE呈负相关,与发病后1个月的GOS评分呈正相关,均有统计学意义(r_s=-0.290,P=0.027;r_s=0.400,P=0.002),虽然与S100蛋白及颅脑手术干预呈负相关,但无明显统计学差异(r_s=-0.199,P=0.134;r_s=-0.153,P=0.251);ACH组miR-424与NSE、S100蛋白及颅脑手术干预呈负相关,与GOS评分呈正相关,均有统计学意义(r_s=-0.289,P=0.028;r_s=-0.267,P=0.043;r_s=-0.317,P=0.015;r_s=0.311,P=0.017)。结论1、与健康对照组相比,血循环miR-424相对表达水平在ACH组患者中明显下调,可以作为诊断ACH潜在的生物学标志物。2、血循环miR-424相对表达水平在ACH是否继发脑梗死组间有明显差异,可以初步用于ACH后继发脑梗死的预测。3、ACH不同预后组miR-424相对表达水平与颅脑手术干预呈负相关,miR-424水平的高低,可以初步用于ACH后是否需要颅脑手术干预的回顾性预测。4、血循环miR-29b和miR-424相对表达水平与ACH患者的NSE和S100蛋白呈负相关,与发病后1个月的GOS评分呈正相关,且ACH不同预后组间miR-29b和miR-424均有显著性差异,可以初步用来评估其短期预后。
【学位单位】：苏州大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R743.3
【部分图文】：

ACI不同预后组血循环miR-424的比较（±s）

ACI不同预后组血PLR的比较（±s）
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 李武英;金俊;陈健;郭阳;汤郡;谭盛;;脑梗死和脑出血患者外周血中循环microRNA表达谱差异的初步分析[J];实用医学杂志;2014年11期

2 田力;张毅;滕伟禹;;脑出血患者神经元特异性烯醇化酶的变化[J];中国老年学杂志;2008年02期

本文编号：2889694