徐志偉,錢 龍,黃 蘇
淮安市第一人民醫(yī)院,南京醫(yī)科大學附屬淮安第一醫(yī)院心臟外科(淮安 223300)
心臟手術后新發(fā)心房顫動(postoperative atrial fibrillation,POAF)的比例較高,尤其是心臟瓣膜手術[1-2]。據(jù)報道,POAF 的發(fā)生率為20%~50%。POAF 與多種因素有關,包括體重指數(shù)[3]、性別、慢性阻塞性肺疾病、瓣膜心臟病[4]、心外膜脂肪組織[5],以及阻塞性睡眠呼吸暫停[6]等,但確切機制目前仍不清楚。
MicroRNAs(miRNAs)是一類短小非編碼RNA,在細胞增殖、分化、信息和凋亡等生物學過程中發(fā)揮著重要作用[7-8]。人類基因組編碼1 000 多個miRNAs,其中30%在心血管系統(tǒng)中可以檢測到[9-10]。多種miRNAs參與調節(jié)心房收縮力、離子通道性能和自律性[11-12]。
部分miRNAs 的異常表達可能與POAF 有關,并在其發(fā)病過程中起關鍵作用[13-14]。既往研究證實心臟術后POAF病人和正常對照組病人(非POAF)外周血miRNAs表達量的差異[15]。本研究通過外周血miRNA-499的表達差異證實其對POAF 的預測作用,此外,還評價了miRNA-499作為生物標志物監(jiān)測POAF病人使用胺碘酮進行治療的有效性。
本研究由江蘇省淮安市第一人民醫(yī)院倫理委員會批準,所有納入本研究的病人均征得知情同意。納入2020年1月至9月接受心臟瓣膜手術的POAF病人109例。通過匹配相關的臨床變量(如年齡、性別)以及臨床特征(如高血壓、體重指數(shù)、心肌梗死、吸煙、左心室射血分數(shù)和體外循環(huán)),選擇既往96 名非POAF 心臟瓣膜手術病人為正常對照組。POAF 定義為從心臟手術后即刻開始至出院心電監(jiān)護記錄到房顫持續(xù)時間>30 min。所有病人均通過術前12導聯(lián)心電圖或者動態(tài)心電圖及病史排除既往房顫病史。其他排除標準包括有嚴重呼吸系統(tǒng)疾病史、神經(jīng)系統(tǒng)疾病史、凝血障礙史、腎或肝功能不全史、目前除β-受體阻滯劑外的抗心律失常藥物治療、左心室射血分數(shù)<35%或急診手術。
POAF 組用胺碘酮按常規(guī)方案治療術后新發(fā)POAF。出院前恢復竇性心律納入胺碘酮治療陽性組[胺碘酮(+)],仍為房顫心律納入胺碘酮治療陰性組[胺碘酮(-)]。胺碘酮按推薦劑量給藥(靜脈負荷量150 mg,然后0.5~2 mg/min靜脈維持,口服后靜脈用藥逐漸減量,口服200 mg,3 次/d,共5 d,然后改為1 次/d至術后1月。
非POAF 病人于術后24 h 及出院前留取2 次外周靜脈血標本,POAF病人于發(fā)生心房顫動30 min后及出院前留取2 次外周靜脈血標本,其中出院前恢復竇性心律納入胺碘酮治療陽性組[胺碘酮(+)],仍為房顫心律納入胺碘酮治療陰性組[胺碘酮(-)]。上述標本均留取外周靜脈血5 mL,枸櫞酸鈉抗凝,使用miRNeasy Serum/Plasma kit (Qiagen,Redwood City,CA,USA)提取包括miRNA 在內的總RNA。所有步驟均在生物安全柜中進行,并在冰上進行操作,以預防RNA 降解導致提取的RNA 總量降低。參照既往文獻報道方法[8],通過在每個血清樣本中添加25 fmol 的cel-miRNA-39(Applied Biosystems,CA,USA)試劑進行均一化,以降低RNA 提取過程中樣品變異問題對最終檢測結果的影響。上述具體操作參照說明書進行。
RT-PCR進一步檢測miRNA-499的表達水平。參照試劑盒(Bioteke,Beijing,China)說明進行。加入SYBR Green PCR Master Mix (Applied BiStudioystems,USA),進行PCR 擴增。RT-PCR 反應條件為:95 ℃,10 min 預變性;95 ℃,15 s 變性;60 ℃,1 min 退火延伸,45個循環(huán)進行擴增,每個樣品重復3次。
采用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料采用表示,多個樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析(one way-ANOVA),兩兩比較采用LSD法,兩個樣本均數(shù)比較采用t檢驗;為探討miRNA-499 作為預測標志物的潛力,繪制了受試者工作特征(the receiver operating characteristic,ROC)曲線,并通過靈敏度和特異度計算曲線下面積(AUC)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
POAF組病人109例(男40例,女69例),平均年齡(62.6 ± 7.7)歲;非POAF 組病人96 例(男39 例,女57例),平均年齡(60.3±5.1)歲。對兩組病人的性別、年齡、體重指數(shù)、吸煙、高血壓、心肌梗死、左心室射血分數(shù)等參數(shù)進行比較,均無統(tǒng)計學差異(P>0.05,見表1)。POAF 組根據(jù)出院時心電圖分為胺碘酮(+)組(n=76)和胺碘酮(-)組(n=33)。在推薦劑量下未觀察到胺碘酮的不良反應。
表1 POAF組與非POAF組兩組基本臨床資料分析Table 1 Analysis of basic clinical data of POAF group and non-POAF group
在非POAF 組病人中,術后24 h及出院前miRNA-499 表達量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);在POAF 組病人中,無論AF發(fā)生后30 min還是出院前miRNA-499表達量均較非POAF組病人術后24 h有明顯上調,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);而胺碘酮(+)組在出院前較AF發(fā)生后30 min的miRNA-499表達量下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);胺碘酮(-)組在AF 發(fā)生后30min及出院前miRNA-499 表達量的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。和胺碘酮(-)組相比,出院前胺碘酮(+)組miRNA-499 表達量明顯下調,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,見表2)。
表2 各組病人外周血miRNA-499表達的比較()Table 2 Comparison of the expression of miRNA-499 in peripheral blood of patients in each group()
表2 各組病人外周血miRNA-499表達的比較()Table 2 Comparison of the expression of miRNA-499 in peripheral blood of patients in each group()
注:a表示出院前非POAE組與胺碘酮(-)組比較
POAF組病人中,胺碘酮(+)組miRNA-499表達水平出院前明顯低于胺碘酮(-)組,差異有統(tǒng)計學意義(t=2.636,P=0.009)。此外,ROC 曲線分析顯示,以miRNA-499 的相對表達量作為區(qū)分胺碘酮(+)組和胺碘酮(-)組的最佳界值為0.3,其特異度為62%,敏感度為79%(AUC=0.72,P=0.006,見圖1)。
圖1 ROC曲線顯示miRNA-499表達水平預測POAF病人對胺碘酮的治療效果Figure 1 ROC curve showed that the expression level of miRNA-499 predicted the treatment effect of amiodarone in POAF patients
microRNA 是一類長度為18~25 個核苷酸的內源性非編碼RNA,廣泛存在于真核生物中,參與調控細胞生長、分化和凋亡等各個環(huán)節(jié)[16-17],在生物血漿中高度穩(wěn)定,是一種簡單、有效的新興生物學標志物[18]。既往研究也證實陣發(fā)性房顫和持續(xù)性房顫病人表現(xiàn)出不同的miRNA表達譜[19-20],能夠對心房電重構產(chǎn)生影響,如miRNA-133、miRNA-1 通過對鉀通道基因表達進行調節(jié),可能對心臟電活動傳導及節(jié)律產(chǎn)生影響,miRNA-21等參與鈣通道的調節(jié)[21-23]。
在本研究中,我們比較了POAF病人與非POAF病人外周血中miRNA-499 的表達,結果表明POAF 組病人中,無論胺碘酮(+)組和胺碘酮(-)組miRNA-499的表達均顯著高于非POAF 組病人。說明外周血miRNA-499表達的上調與心臟瓣膜術后POAF 的發(fā)生顯著相關,可能與鉀通道功能喪失有關,進一步研究或許可以通過miRNA-499 的表達預測術后POAF 的發(fā)生。
心臟電生理功能惡化,通過喪失部分離子通道功能來促進心房重構,是維持心房顫動的基礎[24-25],也導致部分持續(xù)性心房顫動用胺碘酮治療效果不佳。本研究,評估了胺碘酮治療的反應性,胺碘酮(-)組病人無論AF 發(fā)生后30 min 還是出院前miRNA-499 表達量無明顯變化,與胺碘酮(+)組病人相比,胺碘酮(-)組出院前miRNA-499 表達量仍明顯升高。ROC 曲線分析表明,miRNA-499預測胺碘酮治療反應的特異性為62%,敏感性為79% (AUC=0.72),驗證了miRNA-499 可以預測胺碘酮對心臟瓣膜術后POAF病人的治療效果。
miRNA-499表達量增加可能有助于臨床判斷心臟術后POAF的發(fā)生,同時還可以預測胺碘酮對心臟瓣膜術后POAF病人的治療效果。
(利益沖突:無)