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急性心肌梗死患者血清/红细胞LincRNA-EPS动态表达与炎症及临床结局的关联研究

申报人:冯文卉 申报日期:2025-03-27

基本情况

2025创新项目
急性心肌梗死患者血清/红细胞LincRNA-EPS动态表达与炎症及临床结局的关联研究 学生申报
创新训练项目
医学
临床医学类
学生来源于教师科研项目选题
二年期
急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)是中国乃至全世界范围内致死、致残的主要疾病。AMI发生后会在缺血区域引发强烈的炎症反应,最终导致心室重构,引发心力衰竭。巨噬细胞在心肌损伤后炎症及修复过程中发挥重要作用。长链非编码RNA-EPS(LincRNA-EPS)被发现可以抑制炎症反应,在巨噬细胞中被精确调节,已被证实是炎症反应的抑制因子,但在AMI中的动态表达特征、作用机制及临床价值尚未明确。本项目旨在通过多时间点动态监测AMI患者血清及红细胞中lincRNA-EPS的表达水平,结合炎症指标、心脏彩超及临床结局分析,揭示其与心肌损伤、炎症级联反应及心室重构的关联,为AMI的早期预警、个体化治疗及预后评估提供新靶点。
参与校级大创项目一项,参与科研实验两年。
参与国家自然科学基金委员会研究一项:《心肌特异性敲除MEF2A对缺氧诱导的心肌细胞凋亡及再生的影响与机制》,编号81700230,已结题;参与济宁市科技局研究一项:《康复运动通过脂肪酸结合蛋白4调控心肌梗死后血管新生的相关研究》,编号2022YXNS003。
长期在济宁医学院附属医院心内科进行临床工作,并在济医附院心血管内科实验平台参与研究工作,可对学生进行本课题相关指导。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
冯文卉 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 参与申报书撰写
许晓 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 整理临床资料、心脏彩超
倪佳楠 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 统计学分析
李玉 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 收集病例、采集血液标本
高佳妮 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 检测生化指标

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
戴雯 临床医学院(附属医院)

立项依据

     本项目研究对象,试验组为急性心肌梗死患者,包括非ST段抬高型急性心肌梗死(NSTEMI)及ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者,对照组为冠脉无狭窄/稳定性心绞痛患者,观察两组患者血清及红细胞中lincRNA-EPS的表达和ELISA法检测炎症指标(IL-6、TNF-α),并搜集相关临床资料,包括化验结果,如CRP、心肌损伤标志物、心脏彩超指标(LVEF、LVEDD、IVS)及临床事件(心功能分级、住院死亡率、再住院率),从而达到:

1.比较AMI患者与冠脉无狭窄/稳定性心绞痛患者血清及红细胞中lincRNA-EPS的表达水平;

2.分析lincRNA-EPS表达与临床症状分型、心脏彩超各监测指标、心肌梗死类型及炎症指标(如CRP、IL-6、TNF-α等)的相关性;

3.探讨lincRNA-EPS表达与AMI临床事件(如心功能分级、再住院率、住院死亡率)的关联。

1.一般资料:随机选取2025年4月至2025年12月期间济宁医学院附属医院心内科住院治疗急性心肌梗死120例患者作为研究对象,并纳入试验组,所有受试者均进行心电图和冠脉造影。急性心肌梗死符合美国心脏学学会/美国心脏协会制定指南及相关指南规定的相关诊断标准,并制定明确排除标准。拟诊“冠心病”但后冠脉造影显示冠状动脉无狭窄或稳定型心绞痛的患者120例研究对象作为对照组。
2.研究方法:详细收集记录所有入选患者的临床资料,包括:年龄、性别、Killip分级、心脏彩超中左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期内径(LVEDD)、室间隔厚度(IVS)等数值,CRP,心肌损伤标志物,生化指标测定结果如血脂、血糖、肝功、肾功等、冠脉造影结果、住院次数等资料。所有研究对象均在入院次日清晨空腹取10ml外周血,离心分离血清及红细胞,AMI患者需要再冠脉造影术后24小时及7天后采样,血液标本统一进行RT-PCR检测其lincRNA-EPS的表达和ELISA法检测炎症指标。
3.分组:拟诊“冠心病”但后冠状动脉造影显示冠状动脉光滑无斑块或无狭窄患者为正常值,诊断为急性心肌梗死患者设为AMI组,根据急性心肌梗死类型,将其分为NSTEMI组及STEMI组。

4.统计分析:采用SPSS23.0统计软件进行分析,计量资料进行正态检验,正态分布变量以均数±标准差(x±S)表示,非正态分布资料以中位数(25%-75%分位)表示。正态分布两组间比较采用t检验,正态分布多组间比较采用方差分析,非正态分布数据则采用非参数检验。计数资料以例(%)表示,两组间的比较使用X2检验。相关性分析在正态分布计量资料中采用Pearson检验,而非正态分布计量资料则用Spearman’s相关分析。多因素变量分析采用logistic回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

    急性心肌梗死是中国乃至全世界范围内致死、致残的主要疾病。急性心肌梗死发生后,缺血心肌发生一系列错综复杂的细胞和细胞外成分的变化,在组织水平上表现为心功能、室壁结构以及腔室形态学等改变,这一过程称为心室重构。急性心肌梗死后,心室重构的程度直接决定着左心室的结构和生理,以及患者的长期存活率等预后状况。急性心肌梗死后过度的心室重构可发展为心力衰竭,使患者因心力衰竭而导致的5 年死亡率接近50%[1-2]。尽管传统的药物治疗和血运重建,包括经皮冠状动脉介入治疗和冠状动脉旁路移植术方面的新技术、新策略等进展显著,但仅仅能挽救缺血的心肌组织,而不能促使已坏死心肌再生或修复,最终很多患者因心室重构、心力衰竭而死亡。因此,进一步阐明急性心肌梗死后心肌重构的发生和发展机制,并寻找有效的心肌保护药物靶点抑制甚至逆转梗死后心肌重构,对于急性心肌梗死后心肌缺血损伤和优化心肌梗死后的精确治疗具有重要意义,也是心血管领域基础研究的重点之一。
心肌梗死后的心脏重构与修复过程可分为3个阶段:急性炎症期、纤维修复期和稳定增殖期,其中单核/巨噬细胞扮演了非常重要的角色。巨噬细胞作为固有免疫反应中重要组成,在心肌损伤后组织修复过程中至关重要[3],传统上讲,巨噬细胞可以分为 M1 型和 M2 型巨噬细胞,M1 型巨噬细胞分泌促炎因子,而 M2 型巨噬细胞发挥抗炎促修复作用[4]。心肌梗死后1-3天,会在缺血区域引发强烈的炎症反应,各种炎性细胞浸润其中发挥作用[5],即急性炎症期,此时心脏原 位巨噬细胞与心肌细胞大量死亡[6]。细胞死亡会使血液中中性粒细胞和促炎性单核细胞(小鼠为Ly6chigh单核细胞,人类为CD16low单核细胞[6])向心脏聚集。Ly6chigh单核细胞以CCR2/CCL2信号被募集至梗死周边区,分化为促炎的M1型巨噬细胞,分泌IL-1β、IL-6、TNF-α等细胞因子以及MMP2、MMP7,导致急性炎症并促进坏死细胞的清除。心肌梗死后5-7天,Ly6chigh单核细胞则通过CX3CR1信号被募集,分化为具有修复功能的M2型巨噬细胞,分泌IL-10、TGF-α等细胞因子,促进成纤维细胞迁移、增殖和胶原蛋白表达,导致胶原沉积及瘢痕形成;通过分泌血管内皮生长因子,促进血管生成,从而发挥抗炎及心室重塑的作用[7](图1)。因此,巨噬细胞是一种主要的梗死后免疫细胞类型,在多个水平上参与心肌梗死后重构修复的调控。
图1骨髓浸润巨噬细胞促进心肌梗死后心室重塑及电重塑[5]
近年来,研究显示长链非编码RNA(Long intergenic noncoding RNA,LincRNA)在急性心肌缺血、缺氧时可发挥抗炎、抗纤维化、抗凋亡、促血管再生等作用,具有广阔的应用前景[8]。LincRNA 是一类长度超过 200 个核苷酸、不编码蛋白质的 RNA 转录本。根据与对应基因的位置关系,可将其分为六类:正义lincRNA、反义lincRNA、基因间 lincRNA、内含子lincRNA、双向lincRNA 和增强子 lincRNA[9]。LincRNA 在急性心肌梗死过程中的作用及相关机制引发了诸多关注,急性心肌梗死后很多病理生理过程都有 lincRNA 的参与,如细胞凋亡、炎症反应、血管生成、瘢痕形成等过程[10-12]。其中一种参与免疫调节的lincRNA,即lincRNA-EPS,它在巨噬细胞中被精确调节以控制免疫反应基因的表达。对lincRNA-EPS缺陷小鼠巨噬细胞的转录组分析,发现确定了lincRNA-EPS是炎症反应的抑制因子[13](图2)。
图2:LincRNA-EPS在炎症反应中的作用[13]
核转绿因子kappa B(nuclear factor kappa B, NF-κB)是炎症、免疫、凋亡和细胞增殖等的关键调控分子,参与了包括炎症因子在内的超过150种基因的表达。正常情况下,NF-κB与它的抑制蛋白IκBα结合在一起,并不能发挥转录活性,当IκBα在IκB激酶(IκB kinase, IKK)作用下发生磷酸化降解后,NF-κB才能发挥其转录因子的作用。IKK有多个亚型,包括α、β、γ和新发现的ε四个亚型。其中,IKKβ在磷酸化IIκBα过程中发挥着主要作用。利用IKKβ的条件性敲除基因小鼠发现NF-κB激活情况在动脉粥样硬化中发挥了重要作用[14]。 巨噬细胞属于免疫细胞, 是细胞和分子免疫的重要研究对象。TLR是参与非特异性免疫的蛋白分子,属于内源性配体。IRGs免疫反应基因,由免疫反应诱导转录的多种支配免疫反应的蛋白。在静息的细胞中,NF-κB 和IκB形成复合体,以无活性形式存在于胞浆中。当细胞受细胞外信号刺激后,IκB激酶复合体活化将IκB磷酸化,使NF-κB暴露核定位位点。游离的NF-κB迅速移位到细胞核,与特异性κB 序列结合,诱导相关基因转录。TLRs能激发NF-κB信号通路改变基因的表达[15]。研究显示使用TLR2刺激巨噬细胞后,通过RNA测序确定了下调的lincRNA-EPS,而lincRNA-EPS在静息的巨噬细胞中是高表达的[16-17]。用炎症刺激Pam3CSK4、LPS、poly(I:C)使lincRNA-EPS降低,并且验证EPS下调作用依赖于MyD88、Trif共同作用。且IL-1α(NF-κB通路靶标蛋白[18])的mRNA水平与EPS表达呈负相关。这部分实验说明了NF-κB激活,并参与调控,后面IL-1α水平降低,也证明了NF-κB通路激活。以上说明EPS在炎症中发挥作用和NF-kB通路激活密切相关,但尚未有lncRNA-EPS对NF-κB P65亚基的表达、转位情况及转录活性的变化等影响。LincRNA-EPS在巨噬细胞中被精确调节以控制免疫反应基因(IRGs)的表达,在急性心肌梗死炎症反应中巨噬细胞发挥重要作用,LincRNA-EPS有可能通过调节心肌梗死后巨噬细胞的炎症释放以影响心肌重构,而此影响可能是LncRNA-EPS参与调控NF-KB信号通路的激活及其下游因子表达造成的。根据上述文献研究结果,我们提出以下假说:LincRNA-EPS 可通过巨噬细胞调控炎症反应,以此在心肌梗死后心肌重构中发挥作用,并对机制进行初步探讨。
参考文献:
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1.创新点:
(1)通过采集临床AMI患者血清,证实lincRNA-EPS参与AMI,为lincRNA-EPS参与心肌梗死后心肌重构相关机制提供临床验证,为心肌梗死患者的诊治提供新的候选靶点。
(2)通过多时间点(入院基线、术后24小时、7天)采样,系统分析lincRNA-EPS在AMI患者血清及红细胞中的表达趋势,揭示其在心肌损伤急性期、亚急性期的动态调控规律。并结合临床结局(如心功能分级、住院死亡率)与炎症指标(CRP、IL-6等),探索lincRNA-EPS是否通过调控NF-κB或NLRP3通路参与炎症级联反应,而非仅停留在相关性层面。
(3)本研究通过采集临床心肌梗死患者血清,证实lincRNA-EPS参与心肌梗死后作用,与前期基础研究联合,利用C57BL/6来源的lincRNA-EPS 基因敲除小鼠构建心肌梗死模型,观察lincRNA-EPS缺失对心肌梗死后心肌重构的影响,通过临床+体外+体内验证,探讨lincRNA-EPS是否通过影响巨噬细胞炎症反应进而参与心肌梗死后心肌重构。另外对相关机制进行初步探讨,为心肌梗死患者的诊治提供新的候选靶点。
2.项目特色:
(1)贴合研究热点
在我国AMI死亡率居高不下、医疗资源分布不均的背景下,本研究通过探索lincRNA-EPS参与急性心肌梗死的机制,具有显著的公共卫生价值。其成果不仅有望降低AMI相关死亡与医疗负担,还将为心血管精准医学提供中国方案,助力实现“健康中国2030”战略目标。
(2)可操作性强
①指导老师是山东省心脏疾病诊疗重点实验室和济宁医学院附属医院心内科成员,可以为本次研究提供技术指导,并保证患者入组标准及按时留存血液标本;
②我校位于鲁西南地区,济宁医学院附属医院为省级区域医疗中心,门诊及住院人数基础较大,支持本研究研究对象数量。
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2.拟解决问题:研究显示lincRNA-EPS与炎症发生相关,但在与炎症的发生发展密切相关的急性心肌梗死患者体内lincRNA-EPS的变化尚不清楚。急性心肌梗死是造成人类死亡的主要原因,寻求其新的特异标记物意义重大。本课题中我们将系统观察lincRNA-EPS在急性心肌梗死患者和对照组血清及红细胞中的表达水平,以及探索lincRNA-EPS与AMI后心肌重构的关系、心肌梗死类型和炎症指标的相关性,也同时为lincRNA-EPS在急性心肌梗死后心肌重构的调控机制中提供临床证据。

3.预期结果:在国内、外核心期刊发表论文1-2篇。
2025.04—2025.12:选择研究对象并收集临床资料及血液学标本;RT-PCR检测 lincRNA-EPS的表达;ELISA法检测炎症指标;
2026.01—2026.03: 对临床标本检测数据及对应临床资料进行整理分析;
2026.04—2026.07:资料整理,撰写论文。 
1.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩:目前持续传代养殖lincRNA-EPS -/-小鼠(图3)。
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图3:LincRNA-EPS-/-小鼠的繁衍过程
2.前期研究已成熟的进行小鼠急性心肌梗死模型制作,并成功取材(图4)
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图4:野生型小鼠进行急性心肌梗死模型建立,并在3个月后取材,观察心脏大小
3.已从野生型小鼠和lincRNA-EPS-/-小鼠成功提取腹腔原代巨噬细胞,并成功进行缺氧干预(图5)。
图5 缺氧刺激12h下,巨噬细胞中LincRNA-EPS表达情况。
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已具备的条件,尚缺少的条件及解决方法:项目组所依托山东省心脏疾病诊疗重点实验室和济宁医学院附属医院医学研究中心已经具备顺利完成该项目的实验基础与条件,具有大量的先进设备(FEI120KV、CellDiscover 7活细胞自动化显微成像监控平台、LSM810激光共聚焦显微镜、Axio Imager Z2正置荧光显微镜、密闭式流式细胞分选仪、细胞牵张拉伸应力加载培养系统-80度冰箱、全自动荧光定量PCR仪、定性PCR仪、混匀器、紫外线消毒车、洁净工作台、干式恒温器、高速冷冻离心机、生物安全柜、微型离心机、微型混合器、ABI基因分析仪、电磁炉、高压锅、全自动免疫组化染色机、显微镜等),具备完成该项目研究的所有实验仪器、设备,可保证实验的顺利进行。
该项目研究中需要收集急性心肌梗死患者血清及红细胞中LncRNA-EPS的变化以及与病变严重程度的相关性。其中冠脉造影对病变程度的评估至关重要。济宁医学院附属医院心内科具有强大的介入医疗团队,是国家卫计委冠心病介入诊疗培训基地,尤其擅长射频消融术、冠状动脉造影术、冠状动脉支架置入术和永久性心脏起搏器植入术,具有20多年的心血管疾病介入诊断和治疗经验。其科室长期从事冠心病的诊治,尤其是危重冠心病介入治疗、急性心肌梗死规范化救治及预防、冠心病不稳定斑块的识别及血管生物学研究。于2000年在国内率先实施了“急性心肌梗死绿色通”,并先后开展冠脉内光学相干断层成像扫描、血管内超声、冠状动脉旋磨、主动脉内球囊反搏术、心脏再同步化治疗(CRT)及心脏再同步化并心脏复律除颤器(CRTD)植入术等。介入医师经验丰富,足以满足本课题冠脉造影评估冠脉病变程度的需要。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 5000.00 2000.00 3000.00
1. 业务费 3000.00 0.00 3000.00
(1)计算、分析、测试费 0.00 0.00 0.00
(2)能源动力费 0.00 0.00 0.00
(3)会议、差旅费 0.00 0.00 0.00
(4)文献检索费 0.00 0.00 0.00
(5)论文出版费 3000.00 出版版面费 0.00 3000.00
2. 仪器设备购置费 0.00 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 2000.00 试剂购买 2000.00 0.00
4. 材料费 0.00 0.00 0.00
结束