急性脑梗死患者血清miR-221表达的变化及其靶向炎症反应激活的临床研究

张伟　张旭力

【摘要】目的：研究急性腦梗死患者血清miR-221表达的变化及其靶向炎症反应激活的作用。方法：选择2015年3月-2018年10月在本院诊断为急性脑梗死的56例患者作为脑梗死组，同期体检且一般资料匹配的40例健康志愿者作为对照组，检测血清miR-221、Toll样受体（TLR4）及核因子-κB（NF-κB）的表达及神经标志物、炎症因子的含量。结果：与对照组比较，脑梗死组患者的血清miR-221表达量及脑源性神经营养因子（BDNF）含量均明显降低，血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）、S100B、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）、血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）含量及TLR4、NF-κB表达量均明显升高（P<0.05）；经Pearson检验分析，脑梗死组患者miR-221的表达量与NSE、S100B、TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量及TLR4、NF-κB表达量均呈负相关，与BDNF含量呈正相关（P<0.05）。结论：血清miR-221表达的降低与急性脑梗死的发生及神经损伤的加重有关，靶向激活炎症反应是其可能的分子机制。

【关键词】急性脑梗死；miR-221；神经损伤；靶向调控；炎症反应

Changes of Serum miR-221 Expression in Patients with Acute Cerebral Infarction and Its Targeting on Inflammatory Response Activation/ZHANG Wei，ZHANG Xuli.//Medical Innovation of China，2019，16（27）：135-138

【Abstract】Objective：To study the changes of serum miR-221 expression in patients with acute cerebral infarction and its role in targeting the activation of inflammatory response.Method：A total of 56 patients with acute cerebral infarction diagnosed in our hospital from March 2015 to October 2018 were selected as the cerebral infarction group，and 40 healthy volunteers matched with general data during the same period were selected as the control group.The expression of serum miR-221，toll like receptor 4（TLR4），nuclear factor-κB（NF-κB）and the contents of neurological markers and inflammatory factors were detected.Result：Compared with the control group，the expression of miR-221 and the content of brain-derived neurotrophic factor（BDNF）in serum of the cerebral infarction group were significantly decreased，and serum neuron-specific enolase（NSE），S100B，tumor necrosis factor-α（TNF-α），interleukin-1β（IL-1β）and intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1），

vascular cell adhesion molecule-1（VCAM-1）contents and TLR4，NF-κB expression significantly increased（P<0.05）.Pearson test showed that the expression of miR-221 was negatively correlated with the contents of NSE，S100B，TNF-α，IL-1β，ICAM-1，VCAM-1 and the expression of TLR4，NF-κB，and positively correlated with the levels of BDNF in patients with cerebral infarction（P<0.05）.Conclusion：The decrease of serum miR-221 expression is related to the occurrence of acute cerebral infarction and the aggravation of nerve injury，targeted activation of inflammatory response is its possible molecular mechanism.

【Key words】Acute cerebral infarction；miR-221；Nerve injury；Targeted regulation；Inflammatory response

First-authors address：Wuxue First Peoples Hospital，Wuxue 435400，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.27.037

急性脑梗死是临床上常见的脑血管疾病，致残率较高、救治难度大[1-2]。颅内动脉血栓栓塞或血栓形成所造成的脑组织缺血缺氧是引起神经损害的直接因素，在缺血缺氧引起神经损害的过程中涉及多因素、多环节，但具体的机制仍有待进一步阐明。微小RNA（miR）是近年来发现的一类具有广泛生物学作用的非编码小分子RNA，能够在转录后水平抑制基因表达并产生相应的生物学作用。miR-221是一种较早发现的miR，近年来的凋亡实验证实，miR-221在脑梗死模型大鼠的脑组织中表达减少且增加miR-221能够抑制缺血脑组织中的炎症反应、减轻脑组织的缺血缺氧损害[3]，提示miR-221可能参与急性脑梗死的发生及发展。基于此，本研究具体分析了急性脑梗死患者血清miR-221表达的变化及其靶向炎症反应激活的作用。现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料选择2015年3月-2018年10月在本院诊断为急性脑梗死的56例患者作为脑梗死组。纳入标准：（1）符合脑梗死的诊断标准；（2）首次发生脑梗死；（3）病程<7 d。排除标准：（1）既往有心脑血管疾病史；（2）有恶性肿瘤病史、自身免疫性疾病史。另取同期在本院体检的健康志愿者40例作为对照组。该研究已经伦理学委员会批准，研究对象知情同意并签署知情同意书。

1.2试剂与仪器血液RNA提取试剂盒、miRNAcDNA第一链合成试剂盒、miRNA荧光定量PCR检测试剂盒均购自北京康为世纪公司，酶联免疫吸附（ELISA）试剂盒购自上海酶联公司，酶标仪为Bio-tek公司，PCR仪为ABI公司。

1.3方法

1.3.1miR-221、Toll样受体（TLR4）、核因子-κB（NF-κB）表达的检测取外周静脉血5 mL后离心分离血清，采用血液RNA提取试剂盒分离得到RNA。取外周血中的RNA，采用miRNA cDNA第一链合成试剂盒将RNA中的miRNA反轉录为对应的cDNA，采用miRNA荧光定量PCR检测试剂盒配置反应体系，按照说明书设定反应程序、对miR-221和U6进行扩增反应，自动生成扩增曲线后，以U6为内参计算miR-221的表达量；另取外周血中的RNA，采用SuperRT cDNA第一链合成试剂盒合成cDNA，采用UltraSYBR Mixture试剂盒对TLR4、NF-κB进行PCR扩增，自动生成扩增曲线后、以β-actin为内参计算TLR4及NF-κB的表达量。

1.3.2神经标志物、炎症因子的检测取外周静脉血5 mL后离心分离血清，采用ELISA试剂盒检测神经元特异性烯醇化酶（NSE）、S100B、脑源性神经营养因子（BDNF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、细胞间黏附分子-1（ICAM-1）、血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）的含量，操作均按试剂盒说明书进行。

1.4统计学处理采用SPSS 22.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。相关性分析采用Pearson检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组一般资料比较脑梗死组男32例，女24例；年龄41~62岁，平均（52.51±8.69）岁。对照组男24例，女16例；年龄40~60岁，平均（51.99±8.32）岁。两组性别、年龄比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2两组血清miR-221表达量比较脑梗死组血清miR-221表达量为（0.62±0.09），对照组为（1.08±0.22），脑梗死组表达量明显降低，差异有统计学意义（t=14.104、P=0.000）。

2.3两组血清神经标志物含量比较与对照组比较，脑梗死组血清NSE、S100B含量明显升高，BDNF含量明显降低，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.4两组血清炎症因子含量比较与对照组比较，脑梗死组血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量均明显升高，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.5两组外周血炎症调控分子比较与对照组比较，脑梗死组外周血TLR-4、NF-κB的mRNA表达量均明显升高，差异均有统计学意义（P<0.05），见表3。

2.6miR-221与神经标志物、炎症因子的相关性分析经Pearson检验，脑梗死组miR-221的表达量与NSE、S100B、TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量及TLR-4、NF-κB表达量均呈负相关（r=-0.327、-0.281、-0.412、-0.236、-0.192、-0.265、-0.309、-0.293、P<0.05），与BDNF含量呈正相关（r=0.336，P<0.05）。

3讨论

急性脑梗死患者神经功能损害的发生涉及多因素、多环节，不仅与缺血缺氧的直接损伤作用有关，亦与缺血缺氧后炎症反应、氧化应激反应、细胞凋亡等病理环节的激活有关[4-5]。目前，脑组织发生缺血缺氧损害的关键调控机制尚未阐明。

miR-221是在心脑血管系统中发挥组织保护作用的一类miR[6-7]，脑梗死模型大鼠相关的动物实验表明，增加miR-221的表达能够减轻脑梗死大鼠的神经损害程度，提示miR-221可能参与了急性脑梗死的发生发展。为了进一步明确miR-221在急性脑梗死中所起的作用，本研究以急性脑梗死患者为对象、分析了血清中miR-221表达的变化。与对照组比较，脑梗死组血清中miR-221的表达水平明显降低（P<0.05），结合miR-221在脑梗死模型大鼠中所介导的神经保护作用推测，miR-221的低表达能够使其介导的神经保护作用减弱、进而引起神经损害加剧并参与急性脑梗死的发生发展。

急性脑梗死发生发展过程中，脑组织的缺血缺氧损害会造成神经元、神经胶质细胞破裂，进而引起相应标志物NSE、S100被释放进入血液循环[8-11]；同时，由神经细胞合成的具有促进神经元再生作用的BDNF分泌减少。已有多项研究报道了急性脑梗死患者血清中NSE、S100B及BDNF的变化[12-13]。在本研究中，脑梗死组血清NSE、S100B含量增多且与miR-221呈负相关（P<0.05），BDNF含量减少且与miR-221呈正相关（P<0.05），NSE、S100B、BDNF含量的变化与既往研究报道一致，在此基础上的miR-221与其相关性的分析说明miR-221的低表达能够参与急性脑梗死的病情发展、加重神经损害程度。

体内受到miR-221靶向调控的病理环节是炎症反应，多项研究证实miR-221能够靶向抑制炎症反应激活[3，14-16]，而TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1等炎症因子的释放在脑梗死起病发展变化中起重要作用[17-20]。本研究对急性脑梗死患者血清中相应炎症因子的分析显示：脑梗死组血清TNF-α、IL-1β、ICAM-1、VCAM-1含量增多且与miR-221呈负相关（P<0.05），说明miR-221能够靶向影响炎症细胞因子的分泌，急性脑梗死患者血清中低表达的miR-221能够使多种炎症因子分泌增多、进而通过炎症反应的过度激活来加重神经损害。TLR4/NF-κB是体内调节炎症反应的关键途径，脑梗死过程中该通路激活后NF-κB大量进入细胞核并启动多种炎症基因的表达，进而促进炎症反应发生活化。本研究对急性脑梗死患者外周血中TLR-4/NF-κB通路的分析显示：脑梗死组外周血中TLR-4、NF-κB的mRNA表达量明显升高且与miR-221呈负相关，说明miR-221能够靶向影响TLR-4/NF-κB通路的激活，进而通过TLR-4/NF-κB通路的变化来激活炎症反应。

综上所述，血清miR-221表达的降低与急性脑梗死的发生及神经损伤的加重有关，靶向激活炎症反应是其可能的分子机制。

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（收稿日期：2019-08-08）（本文编辑：程旭然）