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急性冠脉综合征(Acute Coronary Syndromes,ACS)是一类高临床风险,高发病率,严重危及生命的常见全球性疾病。包括ST段抬高性心肌梗死(STEMI)、非ST段抬高性心肌梗死(NSTEMI)和不稳定性心绞痛(UA)。随着冠心病监护室(CCU)的出现和介入诊疗技术(percutaneous coronary intervention,PCI)广泛的开展,ACS的救治水平有了长足的进步,但近年来ACS的各种并发症发生率和死亡率仍无明显改善。这其中NSTEMI诊断困难、表现多样是其重要原因之一,而对NSTEMI患者采用早期介入手术还是药物保守治疗仍存在分歧,尚无定论。目前,在心肌梗死的保守治疗方案中,活血化瘀中药占有重要地位。 微小RNA是近年来心血管疾病最重要和最活跃的调控因子之一,微小RNA及靶基因的动态变化与心肌梗死的发生、发展和预后密切相关。微小RNA有望成为急性心肌梗死的生物标记物和治疗的靶标。这为临床医生提供了新的检测手段,为药物研制带来新的启示。既往研究已经部分揭示了活血化瘀药物治疗冠心病、心肌梗死的分子机制和药理效应,但在后基因组时代,在非编码RNA水平探索活血化瘀药物干预冠心病的机制尚未见报道。 本研究选择临床确诊的NSTEMI病例,使用活血化瘀药物丹参多酚酸盐干预,充分利用生物信息学中高通量筛选、基因组注释、基因比较、表达与调控分析、功能富集、蛋白相互作用网络构建等有力工具,深入探讨活血化瘀中药干预NSTEMI相关微小RNA及其信号通路的调控机制,为NSTEMI的诊断提供标志物、为治疗提供潜在的靶标。 第一部分:丹参多酚酸盐干预非ST段抬高性心肌梗死血生物标志物研究 目的:丹参多酚酸盐干预非ST段抬高性心肌梗死患者hsCRP、hsCTnⅠ、NT-proBNP、FIB、D-dimer等生物标志物的趋势,及其对患者院内心血管事件的影响。 方法:选取符合诊断标准的70例NSTEMI患者随机分为西药对照组、中药治疗组各35例。对照组给予常规西药药物治疗,中药治疗组在常规西药治疗的基础上使用0.9%NS250ml+注射用丹参多酚酸盐200mg静脉滴注1次/日,连续使用7天。患者发病后12-24 h内及用药7天后,分别检测hsCRP、hsCTnⅠ、NT-proBNP、FIB、D-dimer。采集患者住院期间发生的顽固性心绞痛、再发心肌梗死、心力衰竭、恶性心律失常、院内死亡等心血管不良事件。 结果:治疗后与对照组相比较,治疗组hsCRP、hsCTnⅠ、FIB水平均明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗组心绞痛恶化、心力衰竭发生率与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。院内再发心肌梗死、恶性心律失常和院内死亡的发生率相比较,两者差异未见统计学意义(P>0.05)。 结论:丹参多酚酸盐可在单纯西药治疗基础上进一步降低NSTEMI炎症反应,延缓梗死的进展,缓解高凝状态,减少NSTEMI所导致的心绞痛恶化和心力衰竭的发生。 第二部分:丹参多酚酸盐干预NSTEMI患者微小RNA的生物信息学分析 目的: 1.高通量检测NSTEMI患者药物干预前后及健康对照者的微小RNA表达谱,寻找起关键调控作用的微小RNA,探索NSTEMI诊断标志物; 2.对比中西药物治疗前后微小RNA表达变化,分析活血化瘀药物干预靶标与机制。 方法: 1.选取符合西医疾病诊断标准和中医证候诊断标准的患者,分为3组,包括NSTEMI中药治疗组、NSTEMI西药对照组和健康对照者。每组纳入20例,抽取外周血,分离外周血单核细胞(PBMC),提取总RNA。 2.每组取5例病例的PBMC的总RNA用于微小RNA芯片检测。 3.根据各组与正常组的比值的对数值和P值进行差异表达的微小RNA筛选。运用聚类软件进行层次聚类运算。采用分析软件DAVID6.7进行差异基因富集的KEGG通路分析。 4.根据各组差异表达的微小RNA和基因的通路和网络分析结果,确定各组中起关键调控作用的微小RNA及其靶基因。 结果: 1.在微小RNA表达谱中,非ST段抬高型心肌梗死和健康对照组、西药对照组治疗前后,中药治疗组治疗前后、中药治疗组与西药对照组两组治疗后比较均存在差异; 2.与健康对照组相比,NSTEMI患者外周血中has-miR-92a、has-miR-363、has-miR-499、has-miR-30b的表达明显上调,has-miR-494表达明显下调,可作为诊断标志物备选指标; 3.中药治疗组治疗后hsa-miR-92a,hsa-miR-363,hsa-miR-499,hsa-miR-30b,hsa-miR-454-3p, hsa-miR-933表达下调, hsa-miR-144, hsa-miR-451,hsa-miR-494,hsa-miR-320表达上调。认为这10个微小RNA是丹参多酚酸盐干预NSTEMI的靶标。 4.通过生物信息学分析,丹参多酚酸盐上调的靶基因主要富集在以下三条信号通路:Wnt信号通路、P53信号通路、钙信号转导通路。下调的靶基因主要富集在以下三条信号通路:血管平滑肌收缩、转化生长因子β信号通路、丝裂原活化蛋白激酶信号通路;借助Osprey可视化软件的网络分析可以发现构建的蛋白相互作用网络中节点IKBKB、ROCK1、MAP3K8、MAP2K4、PTEN、PRKCE、PRKCD、MAP3K4,是丹参多酚酸盐干预的重要基因; 5.qRT-PCR验证,与西药对照组相比较,中药治疗组治疗后hsa-miR-92a、hsa-miR-30b、hsa-miR-499、hsa-miR-454的表达下调,差异有统计学意义(P<0.05);中药治疗组治疗后hsa-miR-494的表达上调,差异有统计学意义(P<0.05)。与西药对照组相比,ROCK、SMAD2表达下调,差异有统计学意义(P<0.05); PTEN在两组组之中表达都升高,差异有统计学意义(P<0.05);PRKCE、MAP3K在两组之间相比,差异无统计学意义(P>0.05)。 结论: 1.通过基因芯片高通量检测发现与健康对照者相比,NSTEMI(瘀血阻络证)微小RNA表达谱存在差异。 2.NSTEMI患者治疗前后,中药治疗组与西药对照组微小RNA的表达谱均存在差异。 3.hsa-miR-92a,hsa-miR-363,hsa-miR-30b,hsa-miR-499,hsa-miR-494可作为NSTEMI诊断的生物标志物; 4.生物信息学分析发现丹参多酚酸盐通过干预微小RNA及其调控的靶基因和网络而发挥药理作用,涉及MAPK、Wnt等信号通路和ROCK、SMAD2、PTEN等重要基因,进一步揭示了活血化瘀药物作用的分子机制。