首次发现的一种心脏疾病生物标志物Ex-miRNAs

Tufts大学在粘液瘤二尖瓣疾病和充血性心力衰竭狗中发现了细胞外囊泡（extracellular vesicles）中的重要生物标志物。这一研究发表在7月12日的《Journal of Extracellular Vesicles》。这是首个基于胞外囊泡的动物疾病生物标记。

　　

生物通报道：被隔离在胞外囊泡（也被称为外泌体）中的遗传物质（microRNA），能在血液中循环。本文这些新标志物的发现，将为与人类疾病相似的狗类粘液瘤二尖瓣瓣膜疾病（MMVD）的诊断和治疗提供重要分子基础。

狗类MMVD与人类二尖瓣脱垂（mitral valve prolapse，MVP）酷为相似，人类MVP患者心脏瓣膜的胶原蛋白和弹性纤维遭到破坏和碎片化。已知MMVD是狗类最常见的获得性心脏病（占所有心脏病的2/3），是导致充血性心脏衰竭的重要原因。MMVD与衰老有关，在老年小型犬中患病率达100%。一旦发生充血性心脏衰竭，狗的中位生存期为1-9个月。

人类MVP也十分常见，成年人患病率约为3%。断裂的腱索或较差的瓣叶接合导致二尖瓣闭合不全，紧接着就会造成充血性心脏衰竭。对二尖瓣闭合不全的医疗管理措施十分有限，最好的办法是在发展成充血性心脏衰竭之前进行二尖瓣修复和置换治疗，该手术的死亡率约为2-6%，老年患者的手术死亡率是这个数据的2倍。

“当前还没有能延缓瓣膜疾病进程的可用药物，”本研究的第一作者、心脏病学和再生医学研究助理教授Vicky Yang博士说。“尽管这些新分子标记还需要进一步的深入研究，但它们对二尖瓣疾病分子治疗靶标的开发尤为重要。”

研究人员分析了循环外泌体miRNA（Ex-miRNA），发现其表达水平不仅随MMVD疾病进展和发展而变化，而且这种变化还在衰老狗身上存在独一无二地表现。此外，Ex-miRNA表达水平变化似乎更特异地指向疾病状态，而非从血浆中检测的miRNA。表明，Ex-miRNA也许是改进心脏病和其他疾病现有监测方法的一个新途径。

外泌体（胞外囊泡）和Ex-miRNA是一个相对较新的研究领域。细胞分泌胞外囊泡扩散细胞间信号，这些信号也在血液中循环，所以可被收集并进行遗传分析。外泌体是纳米级结构，循环系统中的外泌体内含有包括miRNA在内的小RNA，它们能反应细胞生理和病例指标。

本研究的一个目标是分离和鉴定MMVD或充血性心脏衰竭MMVD（MMVD-CHF）循环系统中的Ex-RNA表达水平。因为MMVD与衰老有关，研究人员还检查了衰老相关指标。第二个目标是了解与血浆miRNA相比，从Ex-miRNA分离出的miRNA类别，以确定Ex-miRNA与疾病的相关程度。

抽查调查样本前每只狗都接受了体格检查和超声心动图评估。有呼吸道症状病史的狗也接受了胸部X光片检查。将来自兽医诊所的狗分为三组：正常健康狗；无MMVD临床症状的狗；MMVD狗和有充血性心力衰竭病史的狗。有其他系统性疾病的狗被排除在了研究之外。

采集全血样本，从中分离血浆miRNA和血浆Ex-miRNA，分析血浆Ex-miRNA时将正常健康狗组内的狗分成两个亚组：年龄低于7岁的年轻组和大于7岁的老年组。

结果表明，与其他三组相比，MMVD-CHF组血液内外泌体miR-181c和miR-495水平显著增加。与正常老年狗相比，MMVD组外泌体miR-599水平下降，MMVD组和MMVD-CHF组的外泌体miR-9明显增高。患病狗总血浆中58个miRNAs与正常狗相比呈现差异。与Ex-miRNA不同，总血浆miRNA没有一个具有显著的统计学意义（错误发现率需低于15%）。

“这些结果表明，Ex-miRNA表达变化比总血浆miRNA更具疾病代表意义，”再生医学实验室负责人Andy Hoffman教授说。“这些血浆Ex-miRNAs很可能就是MMVD疾病的生物标志物，还可进一步帮助我们了解疾病的病例生理学，以便制定更具体的分子治疗方案。”

尽管本文仍存在一些不足，研究人员表示他们还需要进一步对候选循环Ex-miRNA进行评估，包括组织内目标miRNA表达，用狗细胞系进行细胞功能测定，外泌体和Ex-miRNA在体外细胞系内的生物活性检测，不同疾病阶段的候选Ex-miRNA验证等。

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原文标题：Circulating exosome microRNA associated with heart failure secondary to myxomatous mitral valve disease in a naturally occurring canine model