胡冰凌,周勇,宋建军

摘要目的:探究急性脑梗死(ACI)病人血清中环状RNA共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1(circCarm1)的表达情况及与脑损伤严重程度的关系。方法:选取我院2021年1月-2022年1月收治的115例ACI病人为研究对象,即ACI组,选取同期的健康体检者100名为对照组。ACI病人根据美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分分为轻度组(39例)、中度组(40例)、重度组(36例);根据梗死灶体积分为小梗死亚组(38例)、中梗死亚组(41例)、大梗死亚组(36例)。采用实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测血清中circCarm1 RNA表达水平;Pearson或Spearman法分析circCarm1 RNA表达水平与NIHSS评分、梗死范围的相关性。结果:ACI组circCarm1 RNA表达水平高于对照组(P<0.05);重度组circCarm1 RNA表达水平、NIHSS评分高于中度组及轻度组,中度组高于轻度组(P<0.05);circCarm1 RNA的表达水平与NIHSS评分呈正相关(P<0.05);ACI病人大梗死亚组circCarm1 RNA表达水平高于中梗死亚组和小梗死亚组,中梗死亚组高于小梗死亚组(P<0.05);ACI病人circCarm1 RNA表达与梗死范围呈正相关(r=0.325,P<0.05)。结论:ACI病人血清circCarm1 RNA表达水平异常增加,其水平与脑损伤严重程度有关。

关键词急性脑梗死;脑损伤;环状RNA共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1;梗死灶;严重程度

doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2024.08.033

急性脑梗死(acute cerebral infarction,ACI)是一种严重危害人类健康的缺血性脑血管疾病,其患病率和致残率呈上升趋势[1]。在ACI过程中,缺血对脑细胞造成不可逆损伤,血管代偿不良使梗死灶迅速扩大,从而引起严重并发症[2]。环状RNA(circRNA)是一种不同于线性RNA的新型ncRNA,具有共价闭环的特点,这种特殊的结构使circRNA比其他ncRNA更稳定[3]。由于circRNAs从大脑中释放,并且可以在外周血中检测到[4]。因此circRNAs有望成为辅助ACI检测的合适生物标志物。环状RNA共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1(circCarm1)是一种蛋白质甲基转移酶,可负调控突触基因表达并抑制神经元分化,在ACI病人中显着增加[5]。在功能上,发现circCarm1在ACI模型细胞中明显丰富[5-6]。但有关circCarm1在ACI病人中的表达与脑损伤严重程度关系的研究甚少。因此,本研究通过检测ACI病人与健康体检者血清circCarm1的表达水平,探讨其与脑损伤严重程度的关系,旨在为ACI的临床治疗提供有效的依据。

1资料与方法

1.1一般资料

选取我院2021年1月-2022年1月收治的ACI病人115例为研究对象,即ACI组,其中男62例,女53例;年龄(45.20±5.32)岁;体质指数(BMI)为(23.66±3.35)kg/m2;有饮酒史60例,高血压史86例。选取同期的健康体检者100名为对照组,其中男55名,女45名;年龄(46.20±5.17)岁;BMI(23.41±3.22)kg/m2;有饮酒史53例,高血压史48例。ACI病人纳入标准:1)经临床症状、影像学检测等符合《中国急性缺血性脑卒中诊疗指南(2018)》中ACI诊断标准[7];2)入院时发病时间≤72 h、首次发作的病人;3)病人自愿参与研究。排除标准:1)复发性脑梗死病人;2)入院前1个月有过脑外伤感染;3)合并恶性肿瘤或者其他免疫性疾病;4)ACI病人并发颅内血肿、脑出血、脑血管畸形、颅内肿瘤、脑淀粉样变性、单纯性脑叶微出血;5)患有精神疾病、严重心肺功能障碍、严重肝功能不全和全身感染病人。本研究已经通过本院伦理委员会审核批准,所有病人均知情并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1脑损伤严重程度判断标准

对ACI病人进行美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分[8],其中NIHSS评分<5分为轻度,5~15分为中度,>15分为重度。本研究中ACI轻度组39例,中度组40例,重度组36例。

1.2.2资料收集与分组

ACI组病人于入院当天,对照组健康体检者当天进行收缩压、舒张压、心电图等检查。全自动生化分析仪检测血糖、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。梗死灶范围依据为磁共振成像(MRI)或者头颅CT检查结果,并用Pullicino公式计算梗死灶体积[9],即病灶<4 cm3为小梗死灶,4~<10 cm3中梗死灶,≥10 cm3为大梗死灶。本研究中病人小梗死亚组38例,中梗死亚组41例,大梗死亚组36例。

1.2.3实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测circCarm1水平

ACI组病人于入院后第2天清晨,对照组健康体检者于体检当天清晨抽取3 mL静脉血,离心,分离上清,将血清于-80 ℃储存,避免反复冻融影响实验。采用TRIzol试剂(Invitrogen,USA)提取血清的总RNA。使用SYBR Premix Ex Taq试剂盒(Takara Bio Inc.,Otsu,Japan)对分离的RNA进行逆转录。使用SYBR Green PCR Master Mix在Biosystems 7300 real-time PCR仪(ABI,USA)中进行qRT-PCR。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)作为内部对照。表达水平用2-ΔΔCt法估算。本研究中用于qRT-PCR的引物序列详见表1。

1.3统计学处理

数据使用SPSS 25.0软件分析。定量资料符合正态分布以均数±标准差(x±s)表示,两组比较采取独立样本t检验,3组比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用SNK-q检验;定性资料采用例数、百分比(%)表示,比较采用χ2 检验。采用Pearson或Spearman法分析ACI病人血清中circCarm1 RNA的表达水平与NIHSS评分以及梗死范围的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1ACI组与对照组基线资料比较

ACI组高血压占比、收缩压、舒张压、总胆固醇、LDL-C水平均高于对照组,HDL-C水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),两组年龄、性别、BMI、饮酒史、血糖比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

2.2ACI组与对照组circCarm1 RNA比较

ACI组病人血清circCarm1 RNA的表达水平较对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表3。

2.3不同程度ACI病人circCarm1 RNA水平和NIHSS评分比较

ACI病人重度组circCarm1 RNA表达水平和NIHSS评分高于中度组和轻度组,中度组高于轻度组(P<0.05)。详见表4。

2.4ACI病人circCarm1 RNA水平与NIHSS评分的相关性

相关性分析显示,ACI病人血清中circCarm1 RNA的表达水平与NIHSS评分呈正相关(r=0.669,P<0.001)。详见图1。

2.5不同梗死范围ACI病人的circCarm1 RNA表达比较

ACI病人大梗死亚组circCarm1 RNA表达水平高于中梗死亚组、小梗死亚组,中梗死亚组高于小梗死亚组(P<0.05)。详见表5。

2.6ACI病人circCarm1 RNA的表达与梗死范围的相关性分析

Spearman相关性分析显示,ACI病人circCarm1 RNA的表达与梗死范围呈正相关(r=0.325,P=0.028)。

3讨论

目前,脑血管疾病是我国病死率、致残率极高的疾病,随着人们生活压力的增大,该病发病呈现年轻化的趋势,ACI是最常见和高发的脑血管疾病之一,约占所有脑卒中的70%[10]。近年来,ACI的发病率稳步上升,可导致高致残率和死亡率[11]。ACI发生最常见的原因是脑组织缺氧和缺血,导致神经功能受损,目前,对导致ACI发生的分子机制了解还很有限,主要依靠影像学和血流动力学来评估病情[12]。因此,有必要在分子水平上更好地了解与疾病相关的变化,以便找到潜在的干预或治疗目标,对circRNA的深入研究为脑梗死治疗提供了新的途径。

circRNAs具有组织特异性,在基因表达调控中已有描述[13]。此外,有研究表明,circRNAs可以在疾病的发展和进展中发挥特定的作用[14]。机制上,circRNA可以以外泌体为载体进入血液,稳定存在于外周血中,因此,通过检测血样可以获得组织和细胞的信息[15]。近年来,RNA高通量测序被广泛应用,为circRNA参与ACI的病理过程提供了有力的证据[16-17]。有学者应用高通量测序技术来识别ACI病人血浆circRNA表达的差异变化。Han等[18]的研究表明circHECTD1可以作为脑卒中的早期诊断指标和治疗靶点。circCarm1是蛋白质精氨酸甲基转移酶家族中的1种1型甲基转移酶,参与关键的生命过程,包括基因转录、增殖、细胞周期、DNA剪接和发育[19]。CARM1是蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)家族的成员,CARM1介导的甲基化抑制神经元分化,相反,抑制CARM1介导的甲基化将会促进记忆巩固过程,包括突触发生、神经元分化等[20]。circCarm1可促进乳腺癌、肺癌、结肠直肠癌和前列腺癌等癌症的发生、进展和转移[21]。研究表明,过表达的circCarm1促进肺上皮细胞死亡,导致病人缺氧甚至呼吸衰竭[22]。高同型半胱氨酸血症是心血管疾病的危险因素,研究表明circCarm1参与同型半胱氨酸的合成[23]。本研究表明,ACI组病人血清circCarm1表达水平较对照组升高,ACI病人重度组circCarm1表达水平和NIHSS评分高于中度组和轻度组,中度组高于轻度组,提示circCarm1参与ACI的发生和发展过程。相关性分析显示,ACI病人血清中circCarm1的表达水平与NIHSS评分呈正相关,提示circCarm1与ACI病人的脑损伤严重程度有关。本研究还发现,ACI病人大梗死亚组circCarm1表达水平高于中梗死亚组和小梗死亚组,中梗死亚组高于小梗死亚组,其表达与梗死范围呈正相关,提示梗死范围越大,ACI病人血清circCarm1 RNA水平越高,表明circCarm1 RNA与脑损伤程度存在相关性。

综上所述,ACI病人血清circCarm1 RNA水平升高,与脑损伤严重程度密切相关。但由于本研究样本量较少,因此研究结果还有待更加深入的多中心、大样本研究来证实。

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(收稿日期:2022-08-16)

(本文编辑王雅洁)