心衰伴心室辅助装置患儿循环miRNA变化的初步研究

论文:Variations of circulating miRNA in paediatric patients with Heart Failure supported with Ventricular Assist Device: a pilot study(心衰伴心室辅助装置患儿循环miRNA变化的初步研究)

摘要

循环miRNAs(c-miRNAs)是HF诊断和预后的有希望的生物标志物.目前还没有关于心衰患儿接受VAD植入术的研究。本研究的目的是:检查高频儿童的c-miRNAs谱;评价vad对c-miRNAs水平的影响;离体验证推测的c-miRNA靶点。

应用神经生长抑素(NGS)法测定心衰患儿VAD植入前后血清C-miRNA谱.在VAD植入前、4小时、1、3、7、14、30天,用实时PCR方法检测c-miRNA的差异表达.通过miRNA模拟转染HepG 2细胞的研究,验证了miRWalk数据库筛选的miRNA靶点。

在VAD植入后30天,对13个c-miRNAs进行修饰,与NSG的VAD前比较,其中6个c-miRNAs经Real-TimePCR证实。被证实的c-miRNAs的靶基因参与了止血过程.这个离体研究证实hsa-miR-409-3p对凝血因子7(F7)和F2有下调作用。

值得注意的是,所有患者都有需要泵改变的血栓事件。总之,在HF儿童中,VAD治疗30天后,参与调节止血事件的6种c-miRNAs的水平发生了变化。特别是c-miR-409-3p调节F7和F2的降低,可反映VAD植入后的血栓形成状态。

结果

实验设计在临床环境中,在VAD植入后1个月之前和期间,从HF儿童(n=5,研究样本)中采集血清样本(1)。为鉴定VAD治疗修饰的c-miRNA,从VAD治疗前和治疗后1个月的血清标本中分离出c-miRNA,用下一代测序(NGS)(2,发现阶段)进行c-miRNA谱分析,经精细统计分析后,用实时PCR(3,验证阶段)对测序结果进行验证。

结果经临床推广,在VAD植入后1个月内不同时间点采集的血清标本进行实时PCR检测(4),并与VAD植入后1个月内发生的不良事件相关(5)。

最后,为了预测选定的c-miRNAs的靶区,硅中使用基因本体和miRWalk软件进行分析(6),并对已识别和临床选择的目标进行了验证。离体特异性miRNA-模拟物转染HepG 2细胞的研究(7)。

C-miRNAs谱

应用NGS技术获取一组小儿HF患者血清miRNAs谱(N=5,补充表)。VAD植入后1个月。总的来说,平均每个样本中有340个c-miRNAs,所有样本中都有169个。C-miRNAs图谱的层次聚类分析。

显示,在全球范围内,他们并没有在VAD前后的样本中分组.然而,与VAD后相比,VAD前血清中共有13例c-miRNAs有差异(adj-p<0.1).其中9例c-miRNAs表达下调,4例c-miRNAs表达上调。差异表达的c-miRNAs的详细列表载于补充表。

测序数据的实时PCR验证

为了验证测序结果,我们还用实时PCR对13种c-miRNAs进行了定量分析.其中6个c-miRNAs的差异表达谱与NGS实验结果一致.具体来说,hsa-miR-483-3p,hsa-miR-409-3p和hsa-miR-485-3p在VAD治疗1个月后下降到无法检测到的水平。

植入VAD后,HSA-miR-432-5p呈下降趋势,hsa-miR-150-3p和hsa-miR-375呈上升趋势(图1)。选择这6种miRNAs进行下游分析。

C-miRNA识别靶区的实验验证

由于F_2、F_5、F_7、F_8、F_9和proc在肝脏中均有表达,因此,采用miRNA模拟转染技术,以HepG 2细胞为研究对象,对所选c-miRNA的靶点进行了鉴定。

转染hsa-miR-409-3p模拟物后48h细胞中F7的表达水平明显低于单纯转染miRNA(miR-CT)模拟或脂质体的细胞(见图)。此外,转染hsa-miR-409-3p后,F2的表达水平与单纯脂质体处理的对照组相比明显降低(见图)。这些结果证实hsa-miR-409-3p在HepG 2中对f7和f2的调节作用。

讨论

此外,在本实验动物模型中观察到miRNA-16通过抑制一氧化氮(NO)的产生对内皮细胞的修复有负向作用,而在本研究中,miRNA-16在vad植入后增加,但未被实时PCR证实。

根据这些结果,可能会提出一个有趣的假说,可能是miR-16的止血调节作用,在我们的研究中VAD植入后HF儿童的循环水平增加了。可以推测,miR-16的增加会导致NO生物利用度的降低,从而克服其保护性的抗聚集作用。

如本研究所观察到的,导致亲和反聚集体之间不受控制的平衡。非常重要的是,系统地拮抗mir-16可以防止其在实验动物模型中的负面影响。从而开辟了一种新的有针对性的治疗方案。

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