冠心病慢性心力衰竭合并肺部感染者血清miRNA-155 和miRNA-21 的表达与意义

蒋健刚 杜晓马 兰景良 晏程远 沈昕

慢性心力衰竭（下称心衰）是各种器质性心脏病进展到终末期的一种临床综合征，冠心病是其主要病因[1]。心衰的重要临床特征是肺淤血，容易并发肺部感染[2]。而肺部感染又易诱发慢性心衰，两者互为因果，形成恶性循环。因此早期诊断并治疗慢性心衰患者的肺部感染，可早期斩断此循环链条，有利于减少患者的病死率，促进患者康复。但临床上有些慢性心衰患者并发肺部感染后，因自身基础情况较差等因素影响临床表现或相关检查结果不典型，容易造成误诊。miRNAs 是一类长度约为21～28 个核苷酸的内源性非编码单链RNA 小分子，可修饰转录后的基因表达。研究表明，多种miRNAs 参与了慢性心衰和肺部感染的病理生理过程，miRNA-155 和miRNA-21 对冠心病、慢性心衰及感染性疾病等临床诊断均有一定价值[3-4]。因此，本研究分析冠心病慢性心衰合并肺部感染者的血清miRNA-155 和miRNA-21 表达及临床意义，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2018 年5 月至2020 年5 月在金华市中医医院就诊的冠心病慢性心衰合并肺部感染患者42 例为观察组，男29 例，女13 例，年龄47～85（64.98±9.72）岁，慢性心衰病程3～24（16.49±4.56）个月，肺部感染病程（5.12±1.69）d，纽约心脏协会（New York Heart Association，NYHA）心功能分级：Ⅱ级15 例，Ⅲ级15 例，Ⅳ级12 例。选择同期在本院治疗的冠心病慢性心衰不合并肺部感染患者44 例为心衰组，男30 例，女14 例，年龄49～85（65.14±10.75）岁，慢性心衰病程3～23（15.53±5.19）个月，NYHA 心功能分级Ⅱ级14 例，Ⅲ级17例，Ⅳ级13 例。观察组、心衰组依据NYHA 心功能分级，共有Ⅱ级29 例，Ⅲ级32 例，Ⅳ级25 例。选择同期健康体检者45 例为对照组，男31 例，女14 例，年龄48～81（63.68±9.78）岁。3 组对象一般资料比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。纳入标准：（1）慢性心衰诊断符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南》中慢性心衰诊断标准[5]，冠心病诊断参考《慢性稳定性心绞痛诊断与治疗指南》的相关标准[6]；（2）NYHA 心功能分级均Ⅱ～Ⅳ级，且观察组伴有不同程度肺部感染，均经过实验室、影像学等检查确诊；（3）患者病情稳定，生命体征平稳。排除标准：（1）急性冠脉综合征患者或血流动流学不稳定的冠心病患者；（2）纳入研究前已进行抗心衰、抗感染治疗；（3）合并有其他重要脏器疾病、肿瘤、风湿免疫性疾病；（4）合并其他特殊感染，如肺结核、肺寄生虫、肺部真菌、病毒性肝炎等。本研究经医院医学伦理委员会审核批准（批准文号：20180126016），3 组对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 血清miRNA-155 和miRNA-21 表达水平的测定 按照miRNA 试剂盒说明书的步骤提取血清中总miRNA，将其逆转录生成互补DNA，采用荧光定量PCR 法以β-actin 为内参基因对血清miRNA-155 和miRNA-21 的相对表达量进行校准，采用2-ΔΔCt法计算相对表达量，各引物由生工生物工程上海股份有限公司合成。比较3 组对象及观察组、心衰组不同心功能分级患者之间血清miRNA-155和miRNA-21 的相对表达量。

1.2.2 血清N 末端脑钠肽前体（N-terminal brain natriuretic peptide precursor，NT-proBNP）和超敏C反应蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）测定 采用酶联免疫吸附法。试剂盒购于宝生物工程（大连）有限公司，操作步骤严格根据试剂盒说明书。比较3 组对象及观察组、心衰组不同心功能分级患者之间血清NT-proBNP 和hs-CRP 的水平。

1.3 统计学处理 采用SPSS 23.0 统计软件。计量资料以表示，多组比较采用单因素方差分析，两组间比较采用两独立样本t 检验。采用ROC 曲线评估血清miRNA-155 和miRNA-21 诊断冠心病慢性心衰合并肺部感染患者的诊断效能。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组对象血清miRNA-155、miRNA-21、NTproBNP 和hs-CRP 比较 3 组对象血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 比较，差异均有统计学意义（均P＜0.01）。观察组上述4项指标表达水平均高于心衰组和对照组，心衰组上述指标表达水平均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表1。

表1 3 组对象血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 比较

2.2 观察组和心衰组不同心功能分级患者miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 比较 观察组和心衰组不同NYHA 心功能分级患者血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05），3 组hs-CRP 比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。NYHA 心功能分级Ⅳ级患者血清miRNA-155、miRNA-21 和NT-proBNP的表达水平均高于Ⅲ级和Ⅱ级患者，NYHA 心功能分级Ⅲ级患者上述指标表达水平均高于Ⅱ级患者，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。NYHA 心功能分级Ⅳ级患者血清hs-CRP 的表达水平高于Ⅲ级和Ⅱ级患者，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；NYHA心功能分级Ⅲ级、Ⅱ级患者血清hs-CRP 的表达水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 不同NYHA 心功能分级患者miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 比较

2.3 血 清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 及hs-CRP 的诊断效能分析 ROC 曲线结果表明，血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 及hs-CRP联合测定诊断冠心病慢性心衰合并肺部感染患者的灵敏度均高于单一miRNA-155、miRNA-21、NTpro-BNP 及hs-CRP（均P＜0.05），特异度均低于单一miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 及hs-CRP（均P＜0.05），见表3 和图1。

图1 血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 及hs-CRP 诊断冠心病慢性心衰合并肺部感染的ROC 曲线

表3 miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 联合检测的诊断效能

3 讨论

心衰是冠心病逐渐发展的终末阶段，表现为体循环和肺循环的淤血，引起患者免疫力降低，导致心衰合并肺部感染的概率明显升高，从而增加了临床诊疗难度[7-8]，也增加了患者的病死率[9]。因此对合并肺部感染的冠心病心竭患者的病情早期作出正确的评估具有积极的临床意义。目前临床上对心衰进行有效评估的指标是NT-proBNP，而hs-CRP 则是对肺部感染病情评估较好的指标，然而对冠心病心衰合并肺部感染病情评估较好的指标则比较欠缺。

临床研究表明，miRNA 异常表达与多种疾病的发生、发展有关，可作为慢性心衰合并肺部感染患者的标志物或具有药物靶标的潜力[2，10]。miRNA-155是一种典型的多功能miRNA，可调控炎症细胞的浸润，调节自噬和免疫，与肿瘤、心血管疾病的发生、发展密切相关。研究表明，miRNA-155 与冠心病的严重程度密切相关，在慢性心衰患者的血清中miRNA-155 表达异常升高，且表达水平与心功能恶化严重程度呈正相关[2]；而抑制miRNA-155 表达则可抑制心肌病理性肥大，这或许是未来治疗慢性心衰的一个突破口[11]。miRNA-155 可在多种免疫细胞中表达，这些免疫细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、B淋巴细胞和T 淋巴细胞等，可在多个环节对机体的免疫功能进行调节。在细菌性肺炎患者中，miRNA-155 通过多种机制来调节T 细胞亚群的变化，从而介导免疫炎症反应。Zheng 等[12]研究发现血清miRNA-155 表达水平对肺结核的早期诊断具有很高的临床价值。心肌纤维化是缺血性心肌病导致的慢性心衰心肌细胞最重要的病理学改变。Yuan 等[13]研究发现，在心肌梗死患者中，miRNA-21 可通过TGF-β1/Smad3 信号通路在心肌纤维化的病理过程中发挥关键作用。IL-6 等多种炎症介质可刺激并上调miRNA-21 的表达。Lin 等[14]研究发现，脑卒中并发肺部感染的患者血清miRNA-21 的表达水平高于不合并肺部感染者。在急性肺损伤的患者中，miRNA-21 可通过调控IL-17、IL-6 和TNF-α 等的mRNA 转录翻译过程，来影响患者血清IL-17、IL-6和TNF-α 等表达水平[15]，从而影响患者的肺部感染状况。伍灏堃等[16]研究证实，miRNA-21 可调控蛋白酪氨酸磷酸酶基因的表达，以此来调节心力衰竭合并肺部感染的病理学进程。

本研究发现血清miRNA-155 和miRNA-21 在冠心病心衰患者中的表达水平高于健康体检者，同时合并肺部感染者也高于无肺部感染者，提示合并肺部感染的心衰患者体内的炎症反应更为剧烈，这与国内外的有些研究结果相类似[16-17]。随着心功能分级的加重，血清miRNA-155 和miRNA-21 表达水平也明显升高，与心功能存在正相关性，提示血清miRNA-155 和miRNA-21 表达水平可能可作为心衰病情严重程度的一个评价指标。任何导致心室肌负荷过重的因素，均可引起NT-proBNP 的大量分泌，因此在心衰患者中血清NT-proBNP 表达水平升高。此外，在肺部感染患者的血清中NT-proBNP 表达水平也是升高的，可能是肺部感染诊断、病情严重程度和疗效评估的重要指标[18]。

hs-CRP 是一种急性炎症时相蛋白，当机体发生炎症时其血清表达水平明显升高。冠心病和慢性心衰的本质是炎症反应，各种微生物感染更是一种急性炎症反应，因此都会导致hs-CRP 的水平的升高。研究发现，NT-proBNP 和hs-CRP 的表达水平均可作为心衰合并肺部感染病情严重程度的评估指标[18-19]。本研究发现，观察组患者血清NT-proBNP 和hs-CRP 的表达水平高于心衰组和对照组，且心衰组高于对照组，提示合并肺部感染的冠心病心衰患者病情更重，炎症反应更强烈。在不同心衰严重程度的患者中，NT-proBNP 水平比较差异有统计学意义；心功能Ⅲ级患者血清hs-CRP 的表达水平比较，差异无统计学意义。可能的原因一是心功能分级是根据临床症状来分级的，心功能Ⅲ级和Ⅱ级间的炎症反应剧烈程度的差异可能较小，更重要的原因可能是心功能Ⅲ级患者肺部感染的占比低于Ⅱ级患者。因此，单独使用hs-CRP 对冠心病心衰合并肺部感染进行病情严重程度评估存在明显缺陷。

为了更好地评价miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 及hs-CRP 对冠心病心衰合并肺部感染的诊断价值，本研究ROC 曲线结果发现：每个指标单独检测对冠心病心衰合并肺部感染均有较高的灵敏度，其中miRNA-155 的的灵敏度达到了0.814，而4 项指标联合检测的灵敏度达到0.901，提示4 项指标的联合检测更有利于对心衰合并肺部感染的诊断。但是联合检测的特异度却低于各项的独自检测，可能的原因是这4 项指标各自受影响的因素较多。因此在临床实际应用时，对心衰患者可早期进行4项指标的联合检测以提高诊断的准确度，但是同时需要对结果进行仔细分析以排除合并其他疾病的可能性。

综上所述，血清miRNA-155、miRNA-21、NT-proBNP 和hs-CRP 在心衰合并肺部感染患者中的表达水平升高，4 项联合检测可提高诊断效能。血清miRNA-155 和miRNA-21 表达水平随着心功能分级加重而升高，与心功能的严重程度有关。当合并肺部感染时，血清miRNA-155 和miRNA-21 表达水平更高，故其对心衰合并肺部感染的早期诊断有一定的临床实用价值。