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目的:环氧合酶2(COX-2)在心力衰竭患者的心肌组织中高表达。研究发现,COX-2及其代谢产物参与炎症反应以及心肌肥厚、心室重构,可促进心力衰竭的发生。我们通过网站分析心力衰竭患者外周血的基因芯片,也发现COX-2在心力衰竭患者外周血中显著上调,但血浆中COX-2能否作为心力衰竭的生物学标志物及潜在的治疗靶点研究较少。MicroRNA主要通过靶向目标蛋白的非编码区发挥其调控作用,已有研究表明其在心血管疾病中有显著改变,可以用作生物学标志物及潜在的治疗靶点。本实验中,我们希望通过网站预测、分子生物学实验及数据分析探讨COX-2及其相关microRNA(microRNA-1297、microRNA-4649)在心力衰竭患者血浆及体外缺氧心肌细胞和内皮细胞中的表达水平,同时寻求它们之间的相关性及作为心力衰竭诊断及治疗生物学标志物的潜在应用价值。方法:研究对象为70例心力衰竭患者及37例健康体检者,其中心力衰竭患者来自于2016年11月至2017年3月于吉林大学第二医院心血管内科住院的患者,37例健康体检者来源于我院体检中心。采集研究对象血浆样本后,通过联免疫吸附测定法(ELISA)、实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)分别测定所选心力衰竭患者及健康体检者血浆中COX-2及microRNA-4649、microRNA-1297的水平。同时创建大鼠心肌细胞(H9c2)和人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的缺氧模型,提取及测定H9c2和HUVEC中microRNA-4649、microRNA-1297及COX-2的表达量。通过Spearman相关性检验评估血浆COX-2与microRNA-4649、microRNA-1297之间的相关性,同时创建受试者工作特征曲线(ROC曲线),用于评估COX-2、microRNA-4649、microRNA-1297在心力衰竭诊断方面的预测能力;ROC曲线下面积(AUC)用来评估所选变量的预测能力及最佳截止点。结果:1.我们在通过基因网站检测分析,得出心力衰竭患者外周血中的COX-2(PTGS2)表达升高且有统计学意义的结果。2.在COX-2及相关microRNA在缺氧的大鼠心肌细胞(H9c2)及人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中的表达水平检测中,结果显示在缺氧8h处理的H9c2中COX-2表达上调4.37±0.86倍,microRNA-4649下调0.643±0.10倍;在缺氧8h处理的HUVEC细胞内,COX-2表达上调2.3±0.36倍,microRNA-1297下调0.22±0.10倍,microRNA-4649下调0.60±0.14倍。P<0.01,差异具有显著统计学意义。3.心力衰竭患者的血浆中的COX-2含量为20.90±4.52 ng/ml,健康对照组血浆中COX-2含量为17.29±4.91ng/ml,心力衰竭组患者血浆中COX-2表达水平显著升高,两者相比,P<0.01,差异具有显著统计学意义。4.健康对照组血浆中microRNA-4649的倍数改变为1.00±0.61倍,心力衰竭组血浆中microRNA-4649的倍数改变为12.58±11.46倍,心力衰竭组患者血浆中microRNA-4649表达水平显著升高,两者相比,P<0.01,差异有显著统计学意义。5.健康对照组血浆中microRNA-1297的倍数改变为1.00±1.76倍,心力衰竭组患者血浆中microRNA-4649的倍数改变为0.13±0.29倍,心力衰竭组患者血浆中microRNA-1297表达水平显著降低,两者相比,P<0.01,差异有显著统计学意义。6.心力衰竭组患者血浆中COX-2与microRNA-4649进行相关性分析,结果显示R=0.217,p<0.05,二者呈正相关。7.对心力衰竭组患者血浆中COX-2与microRNA-1297进行相关性分析,结果显示R=-0.175,p=0.072,二者呈负相关,P>0.05,无统计学意义。8.对COX-2在心力衰竭诊断中的预测能力进行ROC分析,结果显示COX-2的AUC为0.707(95%CI:0.598-0.817;P<0.01),最佳临界值为28.5254,敏感性和特异性分别为72.9%和62.2%;由于microRNA-1297在心力衰竭中显著下调,我们选择1/microRNA-1297做ROC曲线,1/microRNA-1297的AUC为0.841(95%CI:0.759-0.923;P<0.01)和最佳临界值为是0.7337,灵敏度和特异性为80%和78.4%;microRNA-4649在心力衰竭中显著上调,选择microRNA-4649做ROC曲线,microRNA-4649的AUC为0.984(95%CI:0.908-0.988;P<0.01),和最佳临界值为是1.7695,灵敏度和特异性为92.9%和94.6%。进一步对COX-2和microRNA-4649的值进行逻辑回归分析结果表明microRNA-4649对心力衰竭具有显著敏感性和特异性。结论:1.缺氧心肌细胞和内皮细胞中的COX-2显著上调,其相关的microRNA显著下调。2.心力衰竭患者血浆中COX-2的表达水平显著上调,microRNA-4649表达水平显著上调,microRNA-1297表达水平显著下调。3.microRNA-4649作为心力衰竭的辅助标志物表现出良好的敏感性和特异性。