老年慢性心力衰竭患者血清miR-223、NLRP3水平与心肌重构及心功能的相关性

刘艳，史伟东

1.宝鸡市人民医院老年病科，陕西 宝鸡 721000；
2.宝鸡市人民医院心内科，陕西 宝鸡 721000

慢性心力衰竭(chronic cardiac failure，CHF)是各种心血管疾病发展的严重阶段，在老年人群中发病率很高，有反复发作、多次住院、病情不断恶化、死亡率高等特点[1]。早期CHF患者3～6个月再住院率高达27%～47%[2]。Nod样受体蛋白3(NOD-like receptor 3，NLRP3)炎性体是一种多蛋白复合物，其介导的天然免疫反应是重要的一类炎症参与者[3]。李丹等[4]研究发现，NLRP3炎症复合体可能参与炎症性、自身免疫性及肿瘤等疾病的发展进程。近来研究提示，冠心病患者血清NLRP3水平明显升高，患者病情严重程度与NLRP3水平呈正相关[5]。微小RNA-233(microRNA-223，miR-223)是一种短链RNA，含有21个核苷酸。miR-223在血管平滑肌细胞中高表达，可通过引起平滑肌细胞增殖影响血管再狭窄的发生[6]。研究发现，miR-223与NLRP3之间有调控关系，miR-223能靶向NLRP3调节内皮细胞中炎性小体的激活和凋亡[7]。基于此，本研究主要探讨老年CHF患者血清miR-223、NLRP3水平与心肌重构及心功能的相关性。

1.1 一般资料选择2019年1月至2020年12月在宝鸡市人民医院治疗的100例老年CHF患者作为研究对象(观察组)。纳入标准：(1)符合CHF患者的诊断标准[8]；
(2)知情同意并签署知情同意书者；
(3)临床资料完整者。排除标准：(1)肿瘤患者；
(2)恶性血液病患者；
(3)肝、肾功能不全者；
(4)有精神疾病史者。所有患者按照纽约心脏病学会[9](NYHA)心功能分级分为心功能Ⅱ级组(35例)、心功能Ⅲ级组(30例)及心功能Ⅳ级组(35例)。另选择同期在我院体检的健康者100例作为对照组。两组受检者的一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。本研究经本院伦理委员会审核通过。

表1 两组受检者的一般资料比较(±s)

表1 两组受检者的一般资料比较(±s)

注：1 mmHg=0.133 kPa。

组别观察组对照组t/χ2值P值例数100 100年龄(岁)67.57±6.78 66.93±6.84 0.665 0.507男/女(例)54/46 51/49 0.180 0.671收缩压(mmHg)161.34±18.21 158.18±17.37 0.955 0.341舒张压(mmHg)89.03±12.82 88.12±14.56 0.362 0.718心率(次/min)79.46±10.87 80.07±11.24 0.299 0.766体质量指数(kg/m2)22.69±7.21 23.42±7.08 0.551 0.583

1.2 观察指标与检测方法

1.2.1 心肌重构参数和心功能指标所有患者均采用德国西门子Acuson Sequoia512型彩色多普勒超声心动图检查仪进行心脏检查，由经验丰富的医师于呼气状态下选择连续3个心动周期的平均值。依据《心腔定量测量指南》[10]行经胸超声心动图检查，包括：左室舒张末期内径(LVEDD)、左室后壁厚度(LVPWT)、室间隔厚度(IVST)、左室舒张末期容量(LVESV)、左室收缩末期容量(LVEDV)等。计算相对室壁厚度(end-diastolic relative wall thickness，RWT)=(LVPWT+IVST)/LVEDD。根据Devereux和Reichek方程[11-12]计算心肌重构参数-左室质量指数(LVMI)、左室重构指数(LVRI)。LVMI=左心室心肌重量(LVM)/体表面积(BSA)，其中LVM=1.04×[(IVST+LVPWT+LVEDD)×3-LVEDD×3]-13.6，BSA=0.006 1×身高+0.012 8×体质量-0.152 9；
LVRI=LVM/LVEDV。计算心功能指标-左室射血分数(LVEF)，计算公式为：LVEF(%)=(LVESV－LVEDV)/LVESV×100%；
利用脉冲波多普勒技术检测心输出量(CO)。

1.2.2 血清miR-223水平采集研究对象(观察组入院24 h内，对照组体检时)空腹外周静脉血5 mL，离心后提取血清。使用RNA提取试剂盒提取总RNA，测定其浓度及纯度(A260/A280比值为2.0)，逆转录成cDNA；
采用qRT-PCR法检测血清miR-223的表达情况，反应条件：94℃变性，30 s；
60℃退火，30 s；
72℃延伸，30 s；
反应设置35个循环，各3个复孔。反应体系共20 μL，具体为：2×Taq PCR混合液10 μL、正向和反向引物各0.5 μL、cDNA 1 μL、ddH2O 8 μL。以U6为内参基因，引物序列如表2所示。实验结果采用2-ΔΔCt法进行miR-223基因表达量相对定量分析。

表2 qRT-PCR引物序列

1.2.3 血清NLRP3水平采用ELISA法检测血清NLRP3水平，具体操作步骤按照人NLRP3 ELISA试剂盒(ab274401，Abcam公司)说明书进行。

1.3 统计学方法应用SPSS25.0统计软件进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析；
计数资料比较采用χ2检验；
使用Pearson相关性分析CHF患者miR-223、NLRP3与心肌重构参数及心功能指标之间的相关性。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2.1 两组受检者的血清miR-223、NLRP3水平比较观察组患者的血清miR-223、NLRP3水平明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 两组受检者的血清miR-223、NLRP3水平比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数100 100 miR-223 1.37±0.38 0.21±0.01 30.516 0.001 NLRP3(ng/mL)1.57±0.12 0.34±0.06 91.679 0.001

2.2 两组受检者的心肌重构参数比较观察组患者的心肌重构参数LVPWT、LVMI明显高于对照组，LVRI明显低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表4 两组受检者的心肌重构参数比较(±s)

表4 两组受检者的心肌重构参数比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数100 100 LVPWT(mm)10.37±0.23 7.67±0.63 40.258 0.001 LVMI(g/m2)139.67±8.36 90.34±3.06 55.412 0.001 LVRI(g/mL)0.88±0.04 1.27±0.84 4.638 0.001

2.3 两组受检者的心功能指标比较观察组患者的心功能指标CO、LVEF明显低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表5。

表5 两组受检者的心功能指标比较(±s)

表5 两组受检者的心功能指标比较(±s)

组别观察组对照组t值P值例数100 100 CO(mL/min)5.69±1.78 7.83±2.34 7.279 0.001 LVEF(%)47.13±6.43 54.07±4.94 8.559 0.001

2.4 三组患者血清miR-223、NLRP3水平、心肌重构参数及心功能指标比较三组患者的血清miR-223、NLRP3水平、心肌重构参数及心功能指标比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，其中心功能Ⅳ级组患者的miR-223、NLRP3、LVPWT、LVMI明显高于心功能Ⅲ级组和心功能Ⅱ级组，心功能Ⅲ级组患者的miR-223、NLRP3、LVPWT、LVMI明显高于心功能Ⅱ级组；
心功能Ⅳ级组患者的LVRI、CO、LVEF明显低于心功能Ⅲ级组和心功能Ⅱ级组，心功能Ⅲ级组患者的LVRI、CO、LVEF明显低于心功能Ⅱ级组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表6。

表6 三组患者血清miR-223、NLRP3水平、心肌重构参数及心功能指标比较(±s)

表6 三组患者血清miR-223、NLRP3水平、心肌重构参数及心功能指标比较(±s)

注：与心功能Ⅱ级组比较，aP＜0.05；
与心功能Ⅲ级组比较，bP＜0.05。

组别心功能Ⅱ级组心功能Ⅲ级组心功能Ⅳ级组F值P值例数35 30 35 miR-223 1.24±0.16 1.52±0.28a 1.69±0.21ab 37.678 0.001 NLRP3(ng/mL)1.19±0.13 1.53±0.41a 1.70±0.24ab 30.794 0.001 LVPWT(mm)8.74±1.46 9.12±1.27a 10.49±1.35ab 15.721 0.001 LVMI(g/m2)84.69±8.13 128.36±8.41a 142.07±8.24ab 457.555 0.001 LVRI(g/mL)1.04±0.16 0.93±0.08a 0.87±0.21ab 9.848 0.001 CO(mL/min)6.77±1.69 5.12±1.37a 4.99±1.58ab 13.863 0.001 LVEF(%)51.69±5.08 45.36±6.39a 39.07±7.04ab 36.079 0.001

2.5 CHF患者miR-223、NLRP3与心肌重构参数及心功能指标的相关性经Pearson相关性分析结果显 示，CHF患者miR-223、NLRP3水平 与LVPWT、LVMI均呈明显正相关(P＜0.05)，与LVRI、CO、LVEF均呈明显负相关(P＜0.05)，而miR-223与NLRP3呈正相关(P＜0.05)，见表7。

表7 CHF患者miR-223、NLRP3与心肌重构参数及心功能指标的相关性

CHF主要表现为自主神经系统功能失调，患者出现交感神经激活、副交感神经活性下降等，且这种改变在老年患者中更加明显，是老年人最常见的临床综合征之一[13]。CHF的发生率随年龄而上升，普通人群中65岁以下CHF发生率约为1%，65岁以上约为5%，75岁以上高达10%。由于老年CHF发病率及病死率高，5年存活率与恶性肿瘤相仿[14]。患者生活质量下降、医疗费用高，且年龄的增长使老年人肾功能减退，进而导致CHF预后恶化，也限制了某些CHF药物应用，老年人肌肉组织减少，血清药物水平升高，容易出现不良反应[15]。因此研究老年CHF疾病的发生、发展已成为热门的临床课题，对疾病的防治具有积极意义。

心肌重构是心肌细胞对机体损伤的一种适应性反应。LVPWT、LVEDD指标分别反映左心房壁、左心室的厚度，LVMI、LVRI指标则反映患者心肌重构的整体程度，CO、LVEF反映患者心脏功能[16]。CHF发生时患者心功能受损，左心室输出血液无法满足机体循环需求，导致神经、内分泌等多个系统出现代偿性变化，间接造成细胞信号异常、炎性因子浸润、心肌细胞外胶原异常沉积等，最终引起患者心肌重构[17]。miRNA是一类由22～25个核苷酸组成的单链非编码RNA，参与机体多种生物学功能及基因表达的调节[18]。有研究证实，心肌重构小鼠血清miR-223水平明显上调，与动脉粥样硬化有关[19]。miR-223在血管平滑肌细胞中表达升高，与平滑肌细胞增殖及血管再狭窄的发生有关[6]，最终造成患者出现心功能障碍。CHF患者心功能分级越高，心肌重构越严重。本研究发现，观察组血清miR-223水平较对照组高，心功能Ⅳ级组患者miR-223水平显著高于心功能Ⅲ级组和心功能Ⅱ级组，且心功能Ⅲ级组高于心功能Ⅱ级组，说明CHF患者心功能分级越高，血清miR-223水平也越高。上述结果提示miR-223可能通过影响CHF患者心肌重构参与老年CHF病程的进展，检测miR-223表达对评估CHF患者病情有一定帮助。此外，本研究中CHF患者miR-223水平与LVPWT、LVMI均呈明显正相关，与LVRI、CO、LVEF均呈明显负相关，进一步提示CHF患者miR-223水平与心肌重构和心功能密切相关。

NLRP3作为NLRP蛋白家族中的代表，可识别胞壁酰二肽、三磷酸腺甘、内毒素和细胞裂解产物等，被激活后的NLRP3炎性体通过信号通路引起炎症反应[20]。研究表明，NLRP3高表达可导致自身免疫性疾病、炎症性疾病等的发生发展[4]。本研究结果显示，观察组血清NLRP3、LVPWT、LVMI均高于对照组，LVRI低于对照组，提示NLRP3与CHF患者心室重构有一定相关性。进一步研究发现，心功能Ⅳ级组CHF患者NLRP3水平显著高于心功能Ⅲ级组和心功能Ⅱ级组，且心功能Ⅲ级组显著高于心功能Ⅱ级组，说明血清NLRP3水平随心功能分级升高而逐渐升高。本研究还发现，CHF患者血清NLRP3水平与LVPWT、LVMI均呈明显正相关，与LVRI、CO、LVEF均呈明显负相关，且miR-223与NLRP3呈正相关，说明血清NLRP3水平异常表达可能影响患者心功能以及心肌重构。

综上所述，老年CHF患者血清miR-223、NLRP3水平明显升高，与心肌重构和心功能密切相关，有望成为早期评估老年CHF病情进展的血清标志物。