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研究背景:心力衰竭是一组具有复杂临床表现且严重影响患者生命质量的心内科疾病,也是各类心血管疾病进展的终末期。目前全球心力衰竭患者发病率仍持续升高,且发病群体年龄逐渐年轻化,是一个亟待解决的严重公共卫生问题。心力衰竭的发生发展是由心肌损伤、长期心脏超负荷等导致的结构异常或心脏功能下降导致心室射血能力或充盈松弛能力功能障碍引起的,并伴有BNP升高及肺部或体循环淤血的相关体征或症状。环状RNA是由共价闭合键连接形成环状结构,是可调控基因表达的内源性非编码RNA分子。它稳定、丰富、特异表达、进化保守等多种生物学特征使其逐渐受到国外内研究者的青睐,成为非编码RNA研究的热点话题。已有研究发现circ RNA与各种人类急慢性疾病密切相关,并可在疾病发生发展和治疗中发挥着重要作用,成为潜在的生物标记物靶标,也为疾病的治疗提供新的治疗靶点方向。故本研究开展初衷,是期望发现一种新型心力衰竭生物标志物,能够尽早诊断心衰。目的:本研究在小鼠压力超负荷诱导的心力衰竭模型的心脏组织中进行基因测序筛选相对表达差异circ RNA,并应用q PCR技术在心力衰竭小鼠心脏组织、血清中验证筛选靶向circ RNA,然后再进一步在临床心力衰竭患者血清中检测靶向circ RNA的表达水平来探讨其在心力衰竭患者中的诊疗价值。方法:1.动物实验部分:制作压力超负荷小鼠模型,再应用高通量测序在模型的心脏组织中以Fold Change>2,p<0.05为条件筛选差异circ RNA。然后在心力衰竭小鼠心脏组织及血清中通过QPCR分别测验所选的circ RNA表达水平,选出本研究靶向circ RNA。2.临床实验部分:收集2020年5月1日至2022年1月31日入住上海市东方医院病房的心力衰竭患者68例,对照组(排除心力衰竭诊断患者)15例。根据临床常用的NYHA心功能分级评价心力衰竭患者的病情程度,将所有患者按NYHA心功能分为四组:I组15例(NYHA I级)、II组(NYHA II级)22例、III组44例(NYHA III级)、Ⅳ组2例(NYHAⅣ级)。再根据不同病因将心力衰竭组分为缺血型心肌病心力衰竭组23例、扩张型心肌病心力衰竭组13例和压力负荷(后负荷)升高所致的心力衰竭组共32例。所有患者均详细记录一般临床资料(包括年龄、性别、BMI、吸烟史);既往慢性病史(糖尿病史、高血压病史);N末端B型利钠肽原(NT-pro BNP)、血脂(包括LDL-C、HDL-C、TC、TG)、血肌酐(Scr)等检验指标以及左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(LVFS)、心脏指数(CI)、心输出量(CO)、左室舒张末期内径(LVDd)等多普勒心脏超声检查项目。所有入选的研究患者在入院24小时内进行病史采集和超声心动图检查采集以上各项指标参数,第二日早晨空腹抽血收集样本,采集样本后应用试剂盒法进行血清分离、提取RNA、c DNA逆转录,应用荧光免疫定量q PCR检测目标circ RNA的表达,测定目标基因circ RNA在所有血清样本中的表达量。最后应用SPSS 20.0进行统计学分析,应用Graph Pad Prism9.0.0进行绘图。结果:1.动物实验部分:(1)成功构建小鼠压力超负荷诱导的心力衰竭模型,取小鼠模型心脏组织进行circ RNA高通量基因测序,筛选出差异明显的Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32、Circ_Fhl2、Circ_Nfix)。(2)四种circ RNA进一步在心衰小鼠的心脏组织中验证其表达水平,结果显示Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32在心衰小鼠心脏组织中下调,与实验预期结果符合,Circ_Fhl2、Circ_Nfix在心衰小鼠心脏组织中下调,与预期结果不符合。故选Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32在心衰小鼠血清中进一步验证。(3)心力衰竭小鼠血清中Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32的表达均降低,其中Circ_Cpeb3降低更显著,故将Circ_Cpeb3作为目标circ RNA进一步探究在临床心力衰竭诊疗中的价值。2.临床实验部分:(1)将心衰组与对照组临床基线资料比较分析,结果显示对于射血分数(LVEF)、短轴缩短率(LVFS),心力衰竭组明显低于对照组;而心力衰竭组左室舒张末期内径(LVDd)、N末端B型利钠肽原(NT-pro BNP)较对照组明显上升。(2)心力衰竭患者血清中Circ_Cpeb3的表达水平较明显低于对照组(非心力衰竭患者);(3)根据不同病因将心力衰竭分为缺血型心肌病、扩张型心肌病、压力负荷(后负荷)升高所致的心力衰竭,结果提示压力负荷(后负荷)升高所致的心力衰竭患者血清中Circ_Cpeb3表达水平最低。(4)Circ_Cpeb3与N末端B型利钠肽原(NT-pro BNP)、左室舒张末期内径(LVDd)呈负相关,相关系数分别为-0.721和-0.770。与射血分数(LVEF)、短轴缩短率(LVFS)、心指数(CI)、心输出量(CO)为正相关,相关系数分别为0.681、0.880、0.672、0.549。由此可推测Circ_Cpeb3在心力衰竭早期心室重构时就出现下降,故Circ_Cpeb3有成为早期心力衰竭的预测性生物因子的潜力。(5)Circ_Cpeb3对心力衰竭具有一定诊断价值:Circ_Cpeb3在本研究中的约登指数为0.7717,AUC为0.9541,敏感度(真阳性率)为94.12%,特异度(真阴性率)为83.05%,阳性似然比为5.55。故Circ_Cpeb3可能是心力衰竭潜在的生物标志物。结论:1.动物实验部分:(1)小鼠压力超负荷模型心脏组织的基因测序中Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32、Circ_Fhl2、Circ_Nfix差异最大。(2)心衰小鼠的心肌组织和血清中Circ_Cpeb3、Circ_Arhgap32的表达均降低,符合实验预期,并且Circ_Cpeb3差异更显著,故Circ_Cpeb3确定为本研究的目标circ RNA进一步探讨Circ_Cpeb3在心力衰竭疾病诊疗中的临床意义。2.临床实验部分:(1)血清Circ_Cpeb3可作为心力衰竭诊疗中的潜在的新型生物标志物。(2)血清Circ_Cpeb3可能对压力超负荷所致的心力衰竭具有一定意义。