伍 斌,王军奎

(1.西安医学院，西安 710032； 2.陕西省人民医院心血管内一科，西安 710068)

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是急性心血管病中常见的疾病形式，可导致心脏重构和慢性心力衰竭等常见心血管事件，且病死率较高，并可能遗留较多并发症，必须得到及时治疗和干预处理。AMI的早期、准确、快速诊断主要基于临床症状、心电图动态改变和特异性心肌损伤标志物水平改变。临床上常用诊断AMI的标志物主要为心肌肌钙蛋白(cardiac troponin,cTn)和肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme MB,CK-MB)，而CK-MB的主要缺点是释放时间延迟和组织特异性较差。在探索新的敏感、高效、特异性高的生物标志物过程中，miRNA被越来越多的科研工作者发现并深入研究。miRNA是一大家族，属于小分子非编码单链RNA，长约22 nt。miRNA与靶信使RNA(messenger RNA,mRNA)的3′非翻译区配对后，可以通过mRNA的降解或蛋白质翻译的抑制调节转录后的编码蛋白质的基因[1]。据估计，miRNA调控人类30%以上的基因编码[2]，目前miRNA对mRNA的具体调控机制尚不完全清楚，但miRNA能够通过某种特定机制对mRNA特定靶点的沉默作用在细胞和组织中调控基因的表达。miRNA分布广泛，与心肌细胞的发育、增殖、迁移、凋亡、代谢、损伤、修复等变化过程密切相关。miRNA由不同类型细胞分泌，在血液循环中可以充当旁分泌因子，与蛋白质结合形成蛋白复合物，也可以与脂质或高密度脂蛋白结合，这种复合物结构稳定，能够耐受RNA酶降解[3]，保持了自身特异的调控作用。因此miRNA满足理想生物标志物的几个标准。AMI的早期诊断有赖于高敏感性及特异性的生物学标志物，迄今为止已发现20多种与AMI的发生发展有关联的miRNA[1]，现就miR-1、miR-126、miR-208、miR-210、miR-214、miR-499等miRNA与AMI相关性的研究进展进行综述。

1 miRNA作为AMI生物标志物的优缺点

miRNA的优点主要有以下几个方面：①血浆miRNA具有高度稳定性，可以耐受RNA酶的水解作用，并在血浆中持续而稳定表达。②获取血浆miRNA标本的方法简便，在疾病的发生发展全过程可重复检测。③循环中miRNA具有高度的组织、器官以及特定疾病的特异性，在蛋白质表达异常前，循环中已可以检测到异常表达的miRNA。目前在血浆miRNA的检测也存在不足之处：①目前诸多实验研究仍需要科研工作者更多大规模、前瞻性、独立性队列研究来进一步论证。②相同的miRNA可以在多种疾病中异常表达，如miR-1在心血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病等疾病中表达异常。同一种疾病中也可以检测到各种异常表达的miRNA，如AMI中可检测到miR-1、miR-126等的表达异常。提示，在探索诊断AMI的新方法时，单独依靠检测血浆miRNA来诊断仍存在证据不足，还需联合其他简便、特异性及敏感性高、可重复性强的检测方法。③检测同一疾病血浆miRNA时会出现个别miRNA呈特异性低表达状态，说明同类型疾病特异性的miRNA转运至血浆的机制不完全相同，目前的研究结果尚无法明确解释其原因，如AMI发生时，血浆miR-126的水平呈低表达，而miR-1、miR-208、miR-499的表达均升高[4-6]。

2 miRNA在AMI中的表达

2.1 miR-1 miR-1基因定位在第20号染色体C20orf166基因的第2个内含子上，仅表达于骨骼肌与心肌，在其他组织中几乎不表达[7]，具有较高的特异性。Shan等[8]在检测到心肌损伤组织中miR-1过表达的同时，发现miR-1通过调节热激蛋白60、热激蛋白70、Bcl-2等靶基因，或增加过氧化氢来诱导心肌损伤后心肌细胞的凋亡。可见，miR-1的过表达可以加速心肌细胞凋亡。Cheng等[4]通过结扎大鼠冠状动脉诱发心肌梗死模型发现，AMI发生1 h后血浆miR-1水平迅速升高，6 h时达到峰值，可上升至基线的200倍以上，3 d后即可恢复到实验前基线水平；同时，Cheng等[4]研究中，31例患者AMI发生6 h后血清miR-1水平升高100倍，显著高于健康人群，出院后miR-1表达水平逐渐恢复正常。同样Cheng等[4]在小鼠AMI模型的研究中发现，结扎冠状动脉6 h后血浆miR-1水平也开始升高，且与CK-MB水平呈正相关。然而Ai等[9]对159例AMI患者的研究结果表明，AMI患者血浆中miR-1水平显著增高，于发病2周后逐渐回落至基线水平，但未发现miR-1与CK-MB等心肌酶水平变化存在相关性，Cheng等[4]在小鼠AMI模型中的研究结果与此不一致，可能与实验对象的不同有关。段晓霞等[10]在12 h内通过抽取20例AMI患者和健康志愿者的尿液发现，血浆中的miR-1可通过尿液检测，尿液中miR-1水平在AMI后12 h内达到峰值，ST段抬高型心肌梗死患者的尿液中miR-1 平均值相比健康对照组升高128倍；当 CK-MB<300 μg/L、cTnI<50 μg/L时，ST段抬高型心肌梗死患者尿液12 h内miR-1水平与血清CK-MB、cTnI水平呈直线相关。而CK-MB、cTnI无法在尿液中检测到，miR-1的尿液检测法具有简便和依从性更高的优势。此实验表明尿液中miR-1水平可作为AMI的诊断标志物。肖祥和胡建华[11]选取符合2012年全球统一心肌梗死定义的21例急性ST段抬高型心肌梗死患者作为试验组，另选 21例经冠状动脉造影确诊为非AMI的冠心病患者作为对照组，检测血浆miR-1水平发现，循环miRNA-1和心肌梗死后心肌缺血程度存在显著相关性。综上表明miRNA-1与AMI有显著的相关性，有望成为新的检测AMI和临床风险评估的分子标志物。

2.2 miR-126 miR-126具有内皮细胞特异性，对血管内皮细胞黏附分子的表达及维持内皮细胞完整、细胞增殖和迁移有重要的调节作用[12-14]。目前研究已证实miR-126参与冠心病、心力衰竭、心肌梗死等多种心血管疾病的发生与发展过程。有研究结果表明miR-126在冠心病患者中异常表达，在体内外低氧条件下，抑制miR-126的表达，即可抑制血管内皮细胞生长因子的表达水平，进而参与冠心病的病理生理过程[15]。因此，可通过提高miR-126的表达水平，来促进心肌梗死后新生血管的形成。高威和钟锋[16]在结扎左前降支冠状动脉建立小鼠AMI模型的研究中发现，miR-126的表达能显著抑制AMI小鼠心肌细胞凋亡，此作用可能是通过调节细胞相关Bax、Bcl-2蛋白的表达实现的。吴雪纯和贾永平[17]对114例冠心病患者(冠心病组)和40例健康者(对照组)进行研究，并将冠心病组分为AMI组、不稳定型心绞痛组、稳定型心绞痛组3个亚组，分析各组间miR-126的表达，结果显示：AMI组miR-126的相对表达水平低于对照组、不稳定型心绞痛组及稳定型心绞痛组；不稳定型心绞痛组、稳定型心绞痛组相比对照组有下降趋势，但差异无统计学意义，这说明只有发生AMI时miR-126的表达才有明显下降。江哲龙等[18]建立大鼠心肺复苏模型，发现心肺复苏后3 h血浆miR-126的表达开始下降，在12 h时达到最低值，而后在24 h时逐渐恢复至基线水平。王晶等[19]对175例AMI患者的研究发现AMI患者循环miR-126水平显著下调。这些研究与国外学者的研究结果相一致。上述这些研究表明，血浆循环miR-126可以作为AMI早期诊断新的生物标志物。

2.3 miR-208 miR-208包括miR-208a和miR-208b两个亚家族，由肌球蛋白重链基因编码，特异表达于心肌细胞，参与心肌细胞的肥大、纤维化过程，与心肌梗死后细胞的凋亡紧密相关。而在正常人群的血浆中几乎检测不到miR-208的表达。Ji等[5]在异丙肾上腺素致大鼠心肌细胞损伤的模型中发现，血浆miR-208的表达水平与cTnI在时间进程上有相关性，cTnI水平在心肌损伤3 h后明显上升，24 h后仍有增加趋势；而血浆miR-208表达水平在心肌损伤后3 h内也显著升高，12 h后仍继续上升，24 h后呈下降趋势；此外，Ji等[5]通过结扎药物致心肌损伤大鼠的双侧肾动脉，观察到血浆miR-208水平不会随时间的延长而上升，相比cTnI更具有敏感性。cTnI是经肾脏代谢的诊断心肌梗死的重要标志物之一，在终末期肾脏病患者的血浆中多呈高表达状态，Ji等[5]的实验结果说明肾功能和血浆miR-208表达水平无明显关系，故对无终末期肾脏病的AMI患者(cTnI检测假阳性者)有辅助诊断的价值。Widera等[20]对444例急性冠状动脉综合征患者的队列研究结果显示，AMI患者血浆miR-208水平明显升高，并且可预测急性冠状动脉综合征患者6个月的病死率。这表明miR-208对AMI具有诊断和评估预后的双重作用。有研究显示，与cTn相比，血浆miR-208在鉴别AMI和非心脏疾病时有明显的优势[21]。卢章等[22]研究发现，AMI发生后1 h，患者血浆miR-208的表达水平显著高于正常对照组，而血清cTn的表达水平在AMI发生后3 h内仍处于正常范围；在AMI发生后3～6 h血浆miR-208和cTn的表达水平均迅速升高，血浆miR-208的表达高峰出现于AMI发生后12 h，峰值早于cTn，cTn表达高峰于AMI发生后24 h。从以上研究可以推测miR-208具有较高的敏感性和特异性，将来有望成为诊断AMI及评估预后的重要生物标志物。

2.4 miR-214 血浆miR-214的表达水平在心脏在应激状态时上调，这种上调对心脏具有保护作用[23]。miR-214高表达对过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡具有保护作用，而其表达缺失可加重心肌细胞缺血再灌注后的细胞凋亡。肖亚利等[24]对AMI患者的一项研究发现，血浆miR-214水平均明显高于正常对照组，且AMI患者中左心室重构组血浆miR-214水平明显高于非左心室重构组，提示miR-214与心肌梗死后左心室重构密切相关。Yang等[25]通过探讨多种miRNA在大鼠AMI中的发病机制，发现miR-214与大鼠AMI后左心室重构相关。以上研究结果说明miR-214在诊断AMI后还可以提示心肌梗死后的左心室重构。符雅菁和金艳[26]对AMI患者的研究发现，患者发生AMI后的早期(4、12、24 h)，血浆miR-214表达水平显著增加，与健康对照组相比在发病后4 h达到最高峰(72.1倍)，之后3 d内逐渐恢复到接近基线水平；同时AMI患者血清cTnI水平在早期显著增加，在发病后4 h达到峰值(2 445.2倍)，3 d内逐渐下降到接近健康对照组水平，其浓度变化规律类似于miR-214；此外，相关分析显示，AMI患者的血浆miR-214的表达水平与cTnI水平呈正相关。这说明miR-214在敏感性上与cTn相当。由此可见循环miR-214可以作为诊断AMI的生物标志物。

2.5 miR-499 国外学者发现，miR-499高度特异表达于心肌细胞，且仅在AMI发生后显著升高，而在正常人群及充血性心力衰竭患者中几乎检测不到[6]。Wang等[27]的一项研究发现，miR-499可上调亚基蛋白(CnAα，CnAβ)的表达，从而激活钙依赖磷酸酶的活性，进而抑制线粒体动力相关蛋白1的去磷酸化，降低线粒体内动力相关蛋白1的水平，最终减慢线粒体动力相关蛋白1介导的线粒体裂解过程而抑制心肌细胞凋亡。Hosoda等[28]研究结果显示，在心肌细胞中miR-499的表达可促进心肌细胞再生，从而显著改善心脏功能，其机制可能通过抑制其靶基因Sox6和Rod1的表达来实现。有研究显示，miR-499可缓解经过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡，这一机制可能是通过抑制程序性细胞死亡因子4的表达来实现的[29]。以上结果为研究miR-499在AMI过程中可能的作用机制提供了新的思路。肖蕾等[30]的一项Meta分析结果表明，AMI患者血浆中miR-499表达升高的趋势较一致，Meta分析趋势和敏感性分析结果表明血浆miR-499为早期AMI患者提供了诊断新思路。许丽霞等[31]对30例急性ST段抬高型心肌梗死患者的一项研究结果表示，冠状动脉支架置入术后5 d，试验组血清cTnI水平及血浆miR-499的表达均较冠状动脉支架置入术前显著下降；但试验组cTnI水平仍明显高于对照组时，血浆miR-499的表达水平则下降至正常，这表明血浆miR-499的表达可更加敏感地反映ST段抬高型心肌梗死患者心肌损伤及修复程度，其升高及下降速度快于血清cTnI。综上各项研究表明miR-499较cTnI和CK-MB更早达到高峰，且指标变化更敏感，对AMI的早期诊断有较高的应用价值。

3 展 望

近年来，miRNA在AMI中的作用机制成为一个研究热点，越来越多的研究证实，miRNA在AMI发生与发展过程中起重要调控作用，甚至可能与梗死后心肌缺血相关性心律失常的发生及调节缺血相关性血管旁支的形成有关。miRNA在AMI中的诊断、预后分析、药物及靶向治疗策略中的作用具有潜在研究价值。如上调在AMI中呈正性调节作用的miRNA有望成为新的治疗策略。但仍存在研究技术不够完善、有效性和安全性评价不足和大规模临床试验少等问题。而且目前国内对于miRNA与AMI的研究才刚刚起步，相关实验和检测水平仍然处于科研阶段，临床检验过程耗时长。因此，miRNA在早期AMI诊断中的应用仍需要更多深入和系统的研究进行论证。