血清LncRNA HCG11及miR-26b-5p与急性缺血性脑卒中患者脑梗死面积及功能预后的相关性

周静 ,  孙军 ,  汪宁 ,  刘义锋 ,  李祥欣 ,  高军 ,  余洋 ,  温昌明

西南医科大学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (01) : 81 -86.

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西南医科大学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (01) : 81 -86. DOI: 10.3969/j.issn.2096-3351.2025.01.016
临床医学研究

血清LncRNA HCG11及miR-26b-5p与急性缺血性脑卒中患者脑梗死面积及功能预后的相关性

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Correlation Between Berum LncRNA HCG11, miR-26b-5p Levels and Infarction Area and Functional Prognosis in Patients with Acute Ischemic Stroke

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摘要

目的 研究急性缺血性脑卒中患者血清长链非编码RNA人类白细胞抗原复合物组11(long non coding RNA human leukocyte antigen complex group 11, LncRNA HCG11)及微小核糖核酸-26b-5p(microRNA-26b-5p, miR-26b-5p)水平与脑梗死面积及功能预后的相关性。方法 选取2021年1月至2022年12月本院收治的急性缺血性脑卒中患者106例,根据梗死面积将其分为小面积组、中面积组和大面积组,随访1年后根据改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)分为预后良好组和预后不良组。采用qRT-PCR检测LncRNA HCG11,miR-26b-5p相对表达量;采用Logistic回归分析影响患者预后的因素;绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析LncRNA HCG11和miR-26b-5p对患者梗死面积的诊断及对预后的预测价值。采用Spearman相关分析LncRNA HCG11、miR-26b-5p与梗死面积及美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NHISS)的相关性。结果 急性缺血性脑卒中大面积梗死患者的LncRNA HCG11水平升高,miR-26b-5p水平降低(P <0.05);与预后良好患者相比,预后不良患者的LncRNA HCG11水平升高,miR-26b-5p水平降低(P <0.05);不同梗死面积患者高血压史、高血脂史以及NHISS评分、C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)之间比较,差异具有统计学意义(P <0.05);LncRNA HCG11与梗死面积及NHISS均呈正相关(r梗死面积=0.553,P梗死面积<0.001;rNHISS=0.462,PNHISS <0.001),miR-26b-5p与梗死面积及NHISS均呈负相关(r'梗死面积=-0.534,P'梗死面积<0.001;r'NHISS=-0.447,P'NHISS <0.001);miR-26b-5p为影响患者预后不良的保护因素,高血压史、NHISS评分、CRP和LncRNA HCG11为患者预后不良的影响因素(P <0.05);LncRNA HCG11和miR-26b-5p及联合诊断患者梗死面积优于单独指标诊断(ZLncRNA HCG11=3.049,PLncRNA HCG11=0.002;ZmiR-26b-5p=2.657,PmiR-26b-5p=0.008,AUC=0.937);且LncRNA HCG11+miR-26b-5p对患者预后的预测能力显著优于LncRNA HCG11、miR-26b-5p、CRP、NHISS单独指标(ZLncRNA HCG11=2.207,PLncRNA HCG11=0.027;ZmiR-26b-5p=2.080,PmiR-26b-5p=0.038;ZCRP=2.341,PCRP=0.019;ZNHISS=2.093,PNHISS=0.036,AUC=0.892);LncRNA HCG11与miR-26b-5p呈负相关(r=-0.425,P <0.05)。结论 急性缺血性脑卒中患者血清LncRNA HCG11水平升高,miR-26b-5p水平降低,均为患者脑梗死面积及功能预后的影响因素,对患者脑梗死面积及功能预后具有一定的诊断及预测价值。

Abstract

Objective To study and analyze the correlation between serum long non coding RNA human leukocyte antigen complex group 11 (LncRNA HCG11) and microRNA(miR)-26b-5p levels with cerebral infarction area and functional prognosis in patients with acute ischemic stroke. Methods From January 2021 to December 2022, 106 patients with acute ischemic stroke admitted to our hospital were collected. They were separated into the small area group, the medium area group, and the large area group based on the infarct size. After one year of follow-up, patients were categorized into a good prognosis group and a poor prognosis group based on the modified Rankin Scale (mRS). QRT-PCR was applied to detect the relative expression levels of LncRNA HCG11 and miR-26b-5p. Logistic regression was applied to analyze the factors that affected the infarct size and prognosis of patients. Receiver operating characteristic (ROC) curve was plotted to analyze the diagnostic value of LncRNA HCG11, miR-26b-5p for infarct size and prognosis. Spearman correlation was used to analyze the correlation of LncRNA HCG11 and miR-26b-5p with infarct size and National Institutes of Health Stroke Scale (NHISS). Results The level of LncRNA HCG11 increased and the level of miR-26b-5p decreased in patients with large area acute ischemic stroke infarction (P < 0.05). Compared with patients with good prognosis, patients with poor prognosis had higher level of LncRNA HCG11 and lower level of miR-26b-5p (P < 0.05). There were statistically significant differences (P < 0.05) in the history of hypertension, hyperlipidemia, NHISS scores, and C-reactive protein (CRP) levels among patients with different infarct sizes. LncRNA HCG11 was positively correlated with both infarct size and NHISS (r梗死面积 = 0.553, rNHISS =0.462, P < 0.001), and miR-26b-5p was negatively correlated with both infarct size and NHISS (r'梗死面积 = -0.534, P'梗死面积< 0.001;r'NHISS = -0.447, P'NHISS< 0.001). MiR-26b-5p was a protective factor that poor prognosis in patients. Hypertension history, NHISS score, CRP, and LncRNA HCG11 were risk factors for poor prognosis in patients (P < 0.05). LncRNA HCG11 and miR-26b-5p and the combined diagnosis of infarct size in patients was superior to the diagnosis of separate indicators (ZLncRNA HCG11 = 3.049,PLncRNA HCG11 = 0.002;ZmiR-26b-5p = 2.657,PmiR-26b-5p = 0.008,AUC=0.937). LncRNA HCG11+miR-26b-5p predicted patient prognosis significantly better than LncRNA HCG11, miR-26b-5p, CRP, NHISS alone (ZLncRNA HCG11 = 2.207, PLncRNA HCG11= 0.027; ZmiR-26b-5p= 2.080, PmiR-26b-5p= 0.038; ZCRP = 2.341, PCRP = 0.019; ZNHISS = 2.093, PNHISS= 0.036, AUC=0.892). LncRNA HCG11 was negatively correlated with miR-26b-5p (r= -0.425, P<0.05). Conclusion Serum LncRNA HCG11 level increased and miR-26b-5p level decreased in patients with acute ischemic stroke, both of which were influencing factors on cerebral infarct size and functional prognosis, and showed certain diagnostic and predictive value for cerebral infarct size and functional prognosis.

关键词

急性缺血性脑卒中 / 长链非编码RNA人类白细胞抗原复合物组11 / 微小核糖核酸-26b-5p / 脑梗死面积 / 预后 / 相关性

Key words

Acute ischemic stroke / Long non coding RNA human leukocyte antigen complex group 11 / MicroRNA-26b-5p / Cerebral infarction area / Prognosis / Correlation

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周静,孙军,汪宁,刘义锋,李祥欣,高军,余洋,温昌明. 血清LncRNA HCG11及miR-26b-5p与急性缺血性脑卒中患者脑梗死面积及功能预后的相关性[J]. 西南医科大学学报, 2025, 48(01): 81-86 DOI:10.3969/j.issn.2096-3351.2025.01.016

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非编码RNA参与调节机体的生理与病理过程,其中长链非编码RNA(long chain non-coding RNA, LncRNA)可参与肿瘤细胞增殖、心血管疾病和代谢性疾病等各种病理过程[1-2]。研究表明,LncRNA中的小核糖核酸宿主基因16(small nucleolar RNA host gene 16, SNHG 16)可通过调节脑内皮细胞增殖、炎性细胞因子产生和动脉粥样硬化斑块形成参与急性缺血性脑卒中的发病[3];LncRNA中的母体表达基因3(maternally expressed genes 3, MEG 3)被证实与脑梗患者神经缺损程度及脑梗死面积呈正相关[4];人类白细胞抗原复合物组11(human leukocyte antigen complex group 11, HCG11)上调可作为颈动脉狭窄的潜在诊断生物标志物,与疾病严重程度呈正相关,并可独立预测多种脑缺血事件的发生[5]。微小核糖核酸(microRNA, miRNA)与神经元发育、突触可塑性、分化、代谢、增殖有关,且miRNA缺乏会导致动脉粥样硬化[6]、血脂异常和炎症[7]等。研究证实miR-26b-5p对急性缺血性脑卒中具有诊断作用[8]。目前LncRNA HCG11及miR-26b-5p单独在急性缺血性脑卒中的临床研究已多有报道,但LncRNA HCG11与miR-26b-5p联合对急性缺血性脑卒中的临床研究尚不清晰,本研究通过qRT-PCR法检测患者LncRNA HCG11及miR-26b-5p表达水平,并分析两者与患者脑梗死面积以及预后的相关性,以期为临床诊疗提供参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取2021年1月至2022年12月本院收治的急性缺血性脑卒中患者106例为患病组。纳入标准:①符合急性缺血性脑卒中的诊断标准[9];②年龄 ≥ 18岁;③首次发病;④发病时间 < 24 h;排除标准:①心、肺、肝、肾功能不全患者;②半年内有过其他脑相关疾病患者;③合并恶性肿瘤;④免疫系统疾病或严重感染。所有研究对象或家属均知情同意;该研究经南阳市中心医院医学伦理委员会批准(批号:00320241113)。

1.2 仪器与试剂

使用的试剂包括无菌磷酸盐缓冲溶液(上海贝万塔生物科技有限公司)、SYBR Green Master Mix(2 ×)(TargetMol中国)、Neopterin酶联免疫吸附检测试剂盒(上海江莱生物科技有限公司)、逆转录试剂盒和RNA提取试剂盒(上海吉玛制药技术有限公司);研究使用的仪器包括Lightspeed VCT 64排螺旋CT(美国通用电气公司)、NanoDrop超微量生物检测仪(北京赛百奥科技有限公司)、ABI 7500实时荧光定量PCR仪(广州柏赛柯生物技术有限公司)和全自动生化分析仪(上海日立诊断产品有限公司)。研究中引物的合成委托上海生工生物工程有限公司完成。

1.3 方法

1.3.1 一般资料收集

收集患者年龄、性别、体质量指数、吸烟史,以及是否具有高血压、糖尿病和高血脂史。采用全自动生化分析仪检测患者C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)水平,采用美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale|, NHISS)对患者神经功能进行评估[10]

1.3.2 脑梗死面积测量

采用机械系统动力学自动分析方法测量患者头颅CT检测时的脑梗死面积,并根据刘立斌等[11]研究时使用的脑梗死面积分组法,分为小面积组(梗死病灶最大面积 ≤ 1.5 cm2)、中面积组(1.5 cm2 < 梗死病灶最大面积 ≤ 4 cm2)、大面积组(梗死病灶最大面积 ˃ 4 cm2)。

1.3.3 LncRNA HCG11、miR-26b-5 p表达水平检测

所有患者治疗前空腹采集静脉血5 mL,采用高速离心机离心,取上清液,保存至-20 ℃备用。采用总RNA提取试剂盒提取血清总RNA,并检测RNA纯度,采用逆转录试剂盒,将提取的总RNA逆转录合成cDNA,设GADPH、U6为内参,反应体系20 µL。采用qRT-PCR仪检测血清中LncRNA HCG11、miR-26b-5p相对表达水平,引物序列见表1。为减小实验误差,该实验重复3次,使用2-∆∆Ct法计算目的基因LncRNA HCG11、miR-26b-5p的相对表达量。

1.3.4 随访

入组患者通过门诊复查的方式进行1年随访,前3个月每月复查一次,后续每3个月复查一次,根据改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)评估患者的功能预后情况,并分为预后良好组(mRS ≤ 2分)与预后不良组(mRS ˃ 2分)[12]

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.00进行数据统计分析,计数资料用率或构成比(%)表示,并进行χ2 检验;符合正态分布的计量资料采用均数 ± 标准差( x ¯ ± s)表示,两组间进行t检验;三组间采用F检验,进一步两两分析采用SNK-q检验;采用多因素Logistic回归分析影响患者预后的因素;采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析LncRNA HCG11,miR-26b-5p对患者梗死面积的诊断及预后预测价值进行评估,采用Spearman相关分析LncRNA HCG11、miR-26b-5p与梗死面积及NHISS相关性。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

3组不同梗死面积患者年龄、性别、糖尿病史、吸烟史以及体质量指数之间差异无统计学意义(P > 0.05),3组患者间高血压史、高血脂史以及NHISS评分、CRP、LncRNA HCG11、miR-26b-5p水平之间比较,差异具有统计学意义(P < 0.05),如表2所示。

2.2 血清LncRNA HCG11、miR-26b-5p与梗死面积及NHISS相关性

采用Spearman相关分析LncRNA HCG11、miR-26b-5p与梗死面积及NHISS相关性,结果显示,LncRNA HCG11与梗死面积及NHISS均呈正相关(r 梗死面积 = 0.553,P 梗死面积 < 0.001;r NHISS = 0.462,P NHISS < 0.001),miR-26b-5p与梗死面积及NHISS均呈负相关(r' 梗死面积 = -0.534,P' 梗死面积 < 0.001;r' NHISS =-0.447,P' NHISS < 0.001)。

2.3 血清LncRNA HCG11和miR-26b-5p对大面积梗死患者诊断价值

以患者是否发生大面积梗死为因变量(否 = 0,是 = 1),以患者LncRNA HCG11、miR-26b-5p水平为自变量,绘制ROC曲线结果显示,LncRNA HCG11、miR-26b-5p以及联合诊断患者大面积梗死的AUC分别为0.834、0.853、0.937,且联合诊断显著优于LncRNA HCG11(Z LncRNA HCG11 = 3.049,P LncRNA HCG11 = 0.002)、miR-26b-5p(Z miR-26b-5p = 2.657,P miR-26b-5p = 0.008)单独诊断,见表3图1

2.4 不同预后患者间血清LncRNA HCG11和miR-26b-5p水平比较

预后不良组患者血清LncRNA HCG11表达水平比预后良好组显著升高(P < 0.05),miR-26b-5p表达水平显著降低(P < 0.05),见表4

2.5 不同预后患者一般资料分析

不同预后患者年龄、性别、糖尿病史、吸烟史以及体质指数间进行比较,差异无统计学意义(P ˃ 0.05);不同预后患者的高血压史、高血脂史、NHISS评分、CRP间差异有统计学意义(P < 0.05),见表5

2.6 影响患者预后情况的多因素Logistic回归分析

以患者预后情况为因变量(预后良好 = 0,预后不良 = 1),以患者高血压史(否 = 0,是 = 1),以及NHISS评分、CRP、LncRNA HCG11、miR-26b-5p为自变量,行Logistic回归分析。结果显示,miR-26b-5p为患者预后不良的保护因素,高血压史、NHISS评分、CRP和LncRNA HCG11是患者预后不良的危险因素,见表6

2.7 影响因素对患者预后情况的预测价值

以患者预后情况为因变量(预后良好 = 0,预后不良 = 1),以患者LncRNA HCG11、miR-26b-5p水平为自变量,绘制ROC曲线,结果显示,LncRNA HCG11 + miR-26b-5p预测效能优于LncRNA HCG11(Z = 2.207,P = 0.027)、miR-26b-5p(Z = 2.080,P = 0.038)、CRP(Z = 2.341,P = 0.019)及NHISS(Z = 2.093,P = 0.036)的单独预测效能,见表7图2

2.8 LncRNA HCG11、miR-26b-5p的相关性研究

Pearson法分析,血清LncRNA HCG11与miR-26b-5p水平呈负相关(r = -0.425,P < 0.05)。

3 讨论

脑卒中是由血管原因引起的中枢神经系统急性局灶性损伤所致的神经功能缺失,其风险随着年龄的增长而增加[13]。脑卒中主要分为缺血性脑卒中和出血性脑卒中,其中以缺血性脑卒中较常见。此外,尚有一定比例的出血性脑卒中可继发于缺血性卒中,属缺血性卒中并发症[14]。缺血性卒中的病理生理学特征之一是血脑屏障破坏,表现为紧密连接降解和内皮泡运输增强导致血脑屏障通透性增加,血液携带的细胞、大分子和液体不受控制地涌入,导致毁灭性的细胞毒性和血管源性水肿以及危及生命的出血性转化。而急性缺血性脑卒中其特征是由于局部脑组织中的动脉闭塞而导致氧气和血液供应突然停止[15]。缺血最终会导致细胞坏死或凋亡,导致相应脑区的神经功能缺损,从而出现言语困难、轻偏瘫和失禁、与运动障碍相关的疼痛性痉挛以及卒中后抑郁等功能障碍[16-17]。因此,在急性缺血性脑卒中患者的急性发病期发现合适的生物标志物对预测卒中预后并采取早期干预尤为重要[18]

非编码RNA广泛存在于生物体内,是主要调节转录后基因表达的功能性RNA,主要包括miRNA、circRNA和lncRNA[19]。其中LncRNA为超过200个核苷酸但不能翻译成蛋白质的非编码RNA,不仅在细胞稳态中发挥着关键作用,还可调节预测的mRNA靶标参与调控生理病理过程[20]。近年来,越来越多的研究关注lncRNAs在缺血性脑卒中的重要作用[21]。其中LncRNA HCG11在许多癌症中充当肿瘤抑制基因[22],在心脑血管疾病中通过调节血管内皮细胞参与动脉粥样硬化斑块的破裂[23]。本研究结果显示,发生大面积梗死的急性缺血性脑卒中患者LncRNA HCG11水平升高,也是影响患者大面积梗死发生的危险因素。本研究还进行了预后良好与否患者间的比较,发现预后不良患者的LncRNA HCG11表达水平显著升高,是预后不良的危险因素。

miRNA为小分子量的非编码RNA,通过调节mRNA的表达在生物过程中发挥关键作用,其与心血管疾病、癌症、关节炎、白内障、骨质疏松症、糖尿病/肥胖症和高血压以及不同的神经退行性疾病有关[24]。据报道,多种失调的miRNA参与了脑缺血再灌注过程,如兴奋性毒性、氧化应激、神经炎症和神经元细胞死亡过程[24]。缺血脑细胞产生的miRNAs可以穿过包裹在细胞外囊泡或外泌体中的血脑屏障,并在人血浆或血清中表现出显著的稳定性,其表达谱有望直接反映疾病状态和预后[25]。既往研究显示,miR-26b-5p能够促进成骨分化,调节肿瘤细胞增殖和侵袭,在急性心肌梗死中也具有一定诊断价值[26]。本研究结果显示,急性缺血性脑卒中患者的miR-26b-5p表达水平显著降低,还是影响患者梗死面积的保护因素,推测miR-26b-5p可能通过参与调节血管生成而影响患者梗死面积。预后不良的脑卒中患者miR-26b-5p表达水平显著降低,从而影响患者神经功能,出现神经元死亡,导致患者预后不良。此外,CRP及NHISS评分对患者预后预测的AUC及灵敏度低于血清LncRNA HCG11、miR-26b-5p对患者预后预测的AUC及灵敏度,且LncRNA HCG11+miR-26b-5p对患者预后预测的AUC及灵敏度显著高于LncRNA HCG11、miR-26b-5p单独预测,表明LncRNA HCG11+miR-26b-5p对患者预后的预测价值更优。

4 结论

急性缺血性脑卒中患者血液中的LncRNA HCG11及miR-26b-5p水平是影响患者脑梗死面积与功能预后的重要因素,且两者对患者脑梗死面积与功能预后具有一定辅助诊断及预测价值。但目前有关LncRNA HCG11、miR-26b-5p在急性缺血性脑卒中患者中的具体调控机制、靶向位点尚不清晰,仍需深入研究LncRNA HCG11及miR-26b-5p的相关作用机制。

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基金资助

河南省科技发展计划项目(192102310349)

南阳市科技攻关项目(KJGG2018082)

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