继上一次分享的外泌体miRNA作为多发性硬化症诊断分子标志物后,小编又要和各位分享一篇外泌体小RNA作为心脏结节病的诊断分子标志物的研究。
研究背景
结节病是一种原因不明的多系统肉芽肿病,主要发生于25-50岁的成年人,导致显著的发病率和死亡率。最近的研究表明,结节病相关的死亡率正在上升,心脏结节病(CS)是结节病相关死亡的第二大原因,20-39岁的年轻人风险尤其高。CS高死亡率的主要原因是常规临床筛查过程中不能发现CS,包括疾病史、体检和心电图。因此,许多病例首次确诊即伴随心血管并发症,从频繁的室性早搏(PVC)和房性心律失常到心脏性猝死。尽管高分辨率心脏成像技术(如心脏磁共振成像(CMR)或氟-18氟代脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层扫描(18FDG-PETCT))大大改善了CS检测,但这些方式昂贵且存在某些风险(例如,18FDG-PETCT的辐射照射)使其不适用于常规筛查CS。目前,没有用于可靠检测CS的循环生物标志物。
人体血液中可以检测到非编码RNA,据报道可作为疾病的生物标志物,比如急性心肌损伤。血液中的部分小RNA(miRNA)被封装在叫作外泌体的脂双层囊泡内,在那里它们被屏蔽而不被酶促降解。外泌体来源于含有蛋白质、核酸和脂质分子的胞内多囊泡体,外泌体内内容物分子反映其细胞起源。因此,作者假设外泌体衍生的miRNA可以作为心脏结节病生物标志物的信息来源。
研究方法
研究对象:21例心脏结节病患者(CS)、21例非CS结节病患者(non-CS)和11例健康志愿者(control),收集血浆样本,分离外泌体,提取总RNA。
这些血浆样本被随机分为2个阶段:
1)发现阶段(Discovery),10个CSvs10个non-CSvs5个control——外泌体小RNA测序;
2)验证阶段(Validation),11个CSvs11个non-CSvs6个control——qRT-PCR验证差异表达miRNA(miR-16作为内参)。
研究结果
?发现阶段血浆外泌体小RNA测序鉴定CS相关的差异表达miRNA
13个miRNA在CS与non-CS组间差异表达:
miR-7-1-3p、miR-32-3p、miR--5p、miR--5p、miR-a-3p、miR-u-3p、miR--3p、miR--3p、miR--5p、miR-1-3p、miR--3p、miR--5p和miR--5p
其中,miR-7-1-3p和miR--5p是缺血性心脏病的分子标志物。并且,相比于对照组(control),以上13个miRNA在所有结节病患者中显著差异表达。这些小RNA只在组间外泌体中差异表达,对于血浆样本或者去除外泌体的血浆样本则差异表达不显著。
?候选血浆外泌体差异表达miRNAqRT-PCR验证
经qRT-PCR验证,miR-32-3p和miR--5p在non-CS组表达水平显著较高,miR-7-1-3p在CS组表达水平显著较高,miR-u-3p则在CS与non-CS组间差异表达不显著。
讨论与总结
尽管样本量很小,但特定外泌体miRNA的差异表达程度达到统计学显著性。受限于从外泌体获得的RNA总量比较少,作者只能验证少数选定的miRNA。
外泌体内容物提供了潜在生物标志物的丰富来源,可能反映了疾病的分子机制。miR-7-1-3p和miR--5p已被证明是缺血性心脏病分子标志物,miR-7-1-3p参与缺血性心脏病发病机制。然而,miR-7在CS发病机制中的作用仍有待确定。
作者认为,如果将分析限制在具有活动性心肌炎症病症的样本中,那么基于外泌体miRNA的CS生物标志物的表现会优于磁共振成像MRI和18FDG-PETCT扫描等方式。
该研究表明特定的外泌体miRNA可以作为结节病患者心肌受累的生物标志物。需要进一步研究以确定外泌体miRNA是否能够反映心脏活动(例如免疫抑制应答)的变化或是否可以检测和区分其他结节病表型(例如神经结节病)。
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