杜江峰,吳 瑤,向 祥,汪 峰,張鈴鐺,李 驥
重慶大學(xué)附屬三峽醫(yī)院神經(jīng)外科,重慶 404000
腦出血是常見多發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)腦血管疾病,也是發(fā)病率、致殘率和死亡率高的中風(fēng)亞型,占全球所有中風(fēng)的10%~20%,30 d內(nèi)死亡率在30%~50%,即使是幸存者也經(jīng)常會導(dǎo)致腦損傷和嚴(yán)重的神經(jīng)功能障礙,給家庭和社會帶來沉重的負(fù)擔(dān)[1-2]。因此,了解腦出血誘導(dǎo)的腦損傷和神經(jīng)損傷的潛在機(jī)制有利于減輕腦損傷并改善腦出血后的神經(jīng)功能恢復(fù)。目前,研究證實(shí)了腦出血后的炎癥反應(yīng)參與了腦損傷[3]。微小RNA(miRNA)是一種小型、非編碼的調(diào)節(jié)性RNA,與目標(biāo)mRNA配對可抑制mRNA的翻譯過程,或?qū)е耺RNA的降解,且在血清中穩(wěn)定存在,在疾病的診斷和治療中發(fā)揮重要作用。miR-331-3p是miR-331家族成員之一,對其的研究主要專注于癌癥中,最近幾年的研究發(fā)現(xiàn),miR-331-3p在病理生理變化中異常表達(dá),與炎癥反應(yīng)相關(guān),具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用[4]。核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體家族(NLRs)是一種主要的先天免疫傳感器,調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)信號通路,近年來關(guān)于NLR在神經(jīng)損傷方面的研究越來越多[5]。核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白6(NLRP6)是NLR家族的一員,參與炎癥性疾病和宿主防御機(jī)制,其表達(dá)在許多生理和病理過程中受到嚴(yán)格調(diào)控[6]。在小鼠中的研究表明,miR-331-3p和NLRP6在腦出血的炎癥反應(yīng)中具有重要作用,但其在腦出血患者血清中的表達(dá)水平及與患者病情嚴(yán)重程度及神經(jīng)損傷的關(guān)系目前尚未被研究[7]。因此,本研究檢測腦出血患者血清中miR-331-3p和NLRP6的表達(dá)水平,初步探討了其表達(dá)水平與病情嚴(yán)重程度及神經(jīng)損傷的關(guān)系,旨在為臨床制訂新的治療措施提供參考。
1.1一般資料 本研究選取2016年5月至2018年5月于本院神經(jīng)外科診治的92例腦出血患者作為觀察組,其中男50例,女42例,年齡25~75歲,平均(50.26±11.56)歲。同時,選取同期體檢的92例體檢健康者為對照組,其中男44例,女48例,年齡30~78歲,平均(51.76±12.09)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)所有患者在發(fā)病后24 h內(nèi)入院治療,經(jīng)顱腦CT檢查確認(rèn)出現(xiàn)出血灶;(2)符合《中國腦血管病防治指南》[8]中的診斷標(biāo)準(zhǔn);(3)臨床資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)含潛在血管病變、凝血功能受損和腫瘤出血的患者;(2)近1個月內(nèi)發(fā)生感染的患者;(3)頭部外傷造成出血的患者;(4)合并其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者。本研究取得了本院倫理委員會的批準(zhǔn),并獲得了對照組和患者本人及親屬的書面知情同意。
1.2方法
1.2.1標(biāo)本采集與保存 采集觀察組和對照組清晨空腹?fàn)顟B(tài)下的靜脈血5 mL,在4 ℃條件下3 000×g離心10 min后,從血液中分離出血清后分裝到無菌的離心管內(nèi),在-80 ℃保存至測定。
1.2.2實(shí)時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測miR-331-3p和NLRP6的表達(dá)水平 根據(jù)試劑盒的說明書,使用TRIzol(貨號:10296028,購于賽默飛世爾科技有限公司)從觀察組和對照組的血清中提取總RNA。然后取0.5~1.0 μL的RNA使用PrimeScriptM RT Reagent Kit(貨號:RR037A,購于日本TaKaRa公司)根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng),獲得cDNA保存于-20 ℃?zhèn)溆?。以cDNA為模板,使用TB Green?Premix Ex Taq Ⅱ Kit(貨號:RR820A,購于購于日本TaKaRa公司)在ABI7500熒光定量系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)時RT-PCR分析。定量引物使用Primer5.0軟件設(shè)計,分別以U6和GAPDH作miR-331-3p和NLRP6的內(nèi)參基因,引物序列見表1,引物干粉由上海生工生物公司合成。采用2-ΔΔct法分析各組表達(dá)水平,計算步驟為:(1)計算對照組6個復(fù)孔的miR-331-3p或NLRP6 ct的平均值,ct miR-331-3p或NLRP6對照組=ct對照組-miR-331-3p或NLRP6 ct的平均值,ct miR-331-3p或NLRP6觀察組=ct觀察組-miR-331-3p或NLRP6 ct的平均值;(2)同樣的方法計算出ct內(nèi)參對照組和ct內(nèi)參觀察組;(3)計算ct miR-331-3p或NLRP6對照組=ct miR-331-3p或NLRP6對照組-ct內(nèi)參對照組,ct miR-331-3p或NLRP6觀察組=ct miR-331-3p或NLRP6觀察組-ct內(nèi)參觀察組;(4)計算2-ΔΔct,即各組miR-331-3p或NLRP6的相對表達(dá)水平。
表1 RT-RCR引物序列
1.2.3腦出血嚴(yán)重程度及神經(jīng)損傷程度評定 根據(jù)入院時頭顱CT檢測結(jié)果,采用多田氏公式(ABC/2)法計算血腫體積評估病情嚴(yán)重程度,A:最大出血層面血腫的最長徑,B:最大出血層面血腫的寬,C:血腫層面之間的厚度?;颊呖煞譃榇笱[組(>25 mL),中血腫(11~25 mL),小血腫組(<11 mL)。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評分評定腦出血患者的神經(jīng)功能受損程度,包括意識清醒程度和肌力等級等項目。NIHSS評分總分為42分,患者可分為輕型患者組(1~4分),中型患者組(>4~15分),重型患者組(>15分)[9]。
2.1兩組血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異 RT-PCR結(jié)果顯示,觀察組中miR-331-3p表達(dá)水平與對照組相比降低,而觀察組中NLRP6表達(dá)水平與對照組相比升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 兩組血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異
2.2不同血腫體積患者中血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異 根據(jù)血腫體積大小將92例患者劃分為21例大血腫組,33例中血腫組和38組小血腫組。結(jié)果如表3所示,miR-331-3p表達(dá)水平在大血腫組患者血清中低于中、小血腫組,在中血腫組患者血清中低于小血腫組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),NLRP6表達(dá)水平在大血腫組患者血清中高于中、小血腫組,在中血腫組患者血清中高于小血腫組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表3 不同血腫體積患者中血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異
2.3不同神經(jīng)損傷患者中血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異 根據(jù)NIHSS評分將92例患者劃分為33例輕型患者組、40例中型患者組和19例重型患者組。結(jié)果如表4所示,miR-331-3p表達(dá)水平在重型患者組血清中低于輕、中型患者組,在中型患者組血清中低于輕型患者組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),NLRP6表達(dá)水平在重型患者組血清中高于輕、中型患者組,在中型患者組血清中高于輕型患者組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表4 不同神經(jīng)損傷患者中血清miR-331-3p和NLRP6表達(dá)水平的差異
2.4觀察組患者血清miR-331-3p、NLRP6表達(dá)水平與血腫體積和NIHSS評分的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,腦出血患者的血清miR-331-3p表達(dá)水平與血腫體積和NIHSS評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.539,P<0.05;r=-0.597,P<0.05),血清NLRP6表達(dá)水平與血腫體積和NIHSS評分呈正相關(guān)(r=0.738,P<0.05;r=0.705,P<0.05),見圖1。
注:A為血清miR-331-3p與NLRP6評分的相關(guān)性;B為血清miR-331-3p對血腫體積的相關(guān)性;C為血清NLRP6與HIHSS評分的相關(guān)性;D為血清NLRP6與血腫體積的相關(guān)性。圖1 觀察組患者血清miR-331-3p、NLRP6表達(dá)水平與血腫體積和NIHSS評分的相關(guān)性分析
2.5觀察組患者血清miR-331-3p與NLRP6表達(dá)水平的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果腦出血患者血清中miR-331-3p表達(dá)水平與NLRP6表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.483,P<0.05),見圖2。
圖2 觀察組患者血清miR-331-3p與NLRP6表達(dá)水平的相關(guān)性分析
隨著人口的老齡化,腦出血的發(fā)病率也在逐漸升高,是社會上面臨的重大的公共健康問題[1]。腦出血后的水腫、炎癥反應(yīng)等共同引起繼發(fā)性腦損傷,細(xì)胞凋亡,最終導(dǎo)致神經(jīng)功能受損,而目前對于腦出血這一疾病的臨床治療方式仍沒有突破性進(jìn)展[9-10]。從分子角度探索腦出血引起的神經(jīng)炎癥損傷的機(jī)制,能夠為尋找臨床治療腦出血后遺癥的有效靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。
miRNAs對腦出血的影響是近年來的研究熱點(diǎn),大量結(jié)果證實(shí)了miRNAs廣泛參與腦出血后的病理生理機(jī)制,在腦出血后繼發(fā)性腦損傷的發(fā)生過程中發(fā)揮積極或消極的作用。例如,miR-223在腦出血疾病中通過下調(diào)NLRP3,抑制炎癥反應(yīng),從而改善神經(jīng)功能[11]。miR-331-3p是miR-331家族的一員,位于12q22n染色體上,越來越多的研究報道,miR-331-3p在疾病中發(fā)揮重要作用。朱金源等[12]在急性肺損傷中發(fā)現(xiàn)miR-331-3p表達(dá)水平下降,并且可通過調(diào)控CCR1的表達(dá)水平參與該疾病的發(fā)生發(fā)展過程。LIU等[4]在阿爾茨海默病患者的血清中發(fā)現(xiàn)miR-331-3p表達(dá)降低,并與患者的簡易精神狀態(tài)檢查量表評分和促炎細(xì)胞因子水平相關(guān),提示miR-331-3p具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用。NIE等[7]在小鼠中的實(shí)驗結(jié)果首次提示,miR-331-3p可能在腦出血后的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用。本研究在腦出血患者的血清中同樣發(fā)現(xiàn)miR-331-3p的表達(dá)水平下降,說明血清miR-331-3p的表達(dá)水平在腦出血的發(fā)生過程中具有重要作用。血腫體積和NIHSS評分與患者的病情和神經(jīng)功能密切相關(guān),本研究結(jié)果顯示,血清miR-331-3p在不同血腫體積的患者和不同NIHSS評分的患者中的表達(dá)水平存在差異,大血腫患者miR-331-3p表達(dá)水平低于中、小血腫患者,重型患者miR-331-3p表達(dá)水平低于中、輕型患者,進(jìn)一步分析顯示血清miR-331-3p表達(dá)水平與腦出血患者的血腫體積和NIHSS評分呈負(fù)相關(guān),表明血清miR-331-3p的水平與腦出血的嚴(yán)重程度和神經(jīng)損傷程度之間存在密切關(guān)聯(lián)。
NLRP6是報道的第一個能抑制先天免疫反應(yīng)的NLRP家族成員,之前有研究證實(shí)其在腦缺血/再灌注損傷后表達(dá)上調(diào),具有炎癥小體依賴性促炎作用,可作為炎癥性疾病潛在的治療靶點(diǎn)[13]。XIAO等[14]發(fā)現(xiàn)NLRP6炎性小體可能通過激活小膠質(zhì)細(xì)胞IL-1β和IL-18參與腦出血后的炎癥反應(yīng),敲低NLRP6可減輕腦出血后的腦損傷、緩解炎癥并抑制自噬。NLRP6的研究大都集中在動物實(shí)驗中,本研究檢測了腦出血患者的血清中NLRP6的表達(dá)水平,與對照組相比表達(dá)水平增加,說明NLRP6表達(dá)水平與腦出血的發(fā)生有關(guān)。不同血腫體積的患者和不同NIHSS評分的患者中NLRP6的表達(dá)水平存在差異,大血腫患者NLRP6表達(dá)水平高于中、小血腫患者,重型患者NLRP6表達(dá)水平高于中、輕型患者,且血清NLRP6表達(dá)水平與腦出血患者的血腫體積和NIHSS評分呈正相關(guān),表明NLRP6在腦出血后的腦損傷和神經(jīng)功能障礙中具有重要作用,可能參與腦損傷和神經(jīng)功能障礙發(fā)生過程。
miR-331-3p涉及多個神經(jīng)生物學(xué)過程的信號通路,并且此前的研究提出miR-331-3p下調(diào)可增加NLRP6表達(dá)水平,減輕炎癥反應(yīng),促進(jìn)腦出血后小鼠神經(jīng)功能恢復(fù)[7,15]。本研究分析結(jié)果與之相似,腦出血患者血清中miR-331-3p與NLRP6表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān),說明兩者共同影響了腦出血患者的病情和神經(jīng)受損程度,可作為臨床改善腦出血后損傷的潛在治療靶點(diǎn)。
綜上所述,腦出血患者血清中miR-331-3p表達(dá)水平降低,NLRP6表達(dá)水平升高,隨著病情和神經(jīng)受損程度的加重,miR-331-3p表達(dá)水平逐漸降低,NLRP6表達(dá)水平逐漸升高,兩者表達(dá)水平與腦出血患者的病情嚴(yán)重程度和神經(jīng)受損程度相關(guān),共同參與腦出血的發(fā)展過程,可能作為腦出血臨床治療的靶點(diǎn)。