血清miRNA-101-3p、miR-576-3p与miR-629-5p表达水平降低可作为恰加斯病心电图异常的新型诊断标志物

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:Journal of Infection 11.9

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  本研究针对恰加斯病(Chagas disease)患者心肌病并发症缺乏早期诊断标志物的难题,通过小RNA测序技术分析228例患者血清样本,发现miR-101-3p、miR-576-3p和miR-629-5p的表达水平与心电图异常及Kuschnir评分呈负相关,其中miR-629-5p与炎症因子CCL5表达显著负相关。该研究为恰加斯心肌病的无创诊断提供了新型循环生物标志物,并揭示了细胞因子信号通路在疾病进展中的关键作用。

  

恰加斯病(Chagas disease)是由克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)感染引起的热带寄生虫病,全球约有600-700万感染者,主要分布在拉丁美洲,但随着人口迁移,欧美地区病例数持续上升。该病最严重的并发症是恰加斯心肌病(Chagas cardiomyopathy),表现为心律失常、心力衰竭甚至猝死。目前临床诊断主要依赖心电图(ECG)和影像学检查,但缺乏早期预测和精准监测的生物标志物。此外,现有治疗药物硝呋莫司(nifurtimox)和苄硝唑(benznidazole)在慢性期疗效有限且副作用显著,因此亟需揭示疾病进展机制并开发新型诊断工具。

近年来,循环微小RNA(microRNA, miRNA)因其在血清中的高稳定性及对基因表达的调控作用,成为多种心血管疾病的潜在生物标志物。然而,针对恰加斯心肌病的miRNA研究多局限于已知心脏疾病相关miRNA的验证,缺乏系统性筛选。为此,由德国海德堡大学统计遗传学研究组牵头,联合智利、玻利维亚、意大利等多国研究中心,开展了一项跨队列研究,通过小RNA测序技术首次全面分析恰加斯病患者血清miRNA表达谱与心电图异常的关联,相关成果发表于《Journal of Infection》。

研究团队招募了228例恰加斯病患者(智利99例、玻利维亚74例、意大利55例),采集血清样本进行小RNA测序(测序深度平均18M reads/样本),并同步收集心电图、临床分级(Kuschnir评分)及基因型数据。通过生物信息学流程(包括Bowtie2比对、HTSeq计数)量化miRNA表达,采用稳健逻辑回归模型分析miRNA表达与心电图异常、束支传导阻滞及疾病严重度的关联,并利用miRWalk数据库预测靶基因,通过富集分析揭示相关信号通路。此外,研究还整合了 Framingham心脏研究(FHS)数据验证miRNA特异性。

研究结果显示,男性、高龄及玻利维亚籍患者更易出现心电图异常(p<0.01)。从2609个检测到的miRNA中筛选出353个表达可变miRNA,主成分分析显示样本按招募国家聚类,但心电图异常与正常样本在国家内部混合分布。多重检验校正后发现,miR-629-5p(p<0.00008)、miR-576-3p(p=0.0002)和miR-101-3p(p=0.0002)血清表达水平在心电图异常组显著降低,且随Kuschnir评分升高呈梯度下降(例如miR-629-5p中位数表达:Kuschnir 0级为7.8,>2级为7.5)。束支传导阻滞亚组分析显示,miR-629-5p和miR-576-3p表达降低,而miR-101-3p表达反常升高,提示其调控机制的复杂性。值得注意的是,这些关联在男性及高龄患者中更为显著。

为验证特异性,研究团队分析了FHS队列的miRNA表达与束支传导阻滞的关联,发现miR-576-3p和miR-629-5p与普通心脏疾病无显著相关性,支持其作为恰加斯心肌病特异性标志物的潜力。通过基因型-表达量关联分析,发现rs11630316 SNP与miR-629-5p表达负相关(p=0.01),且基于基因型预测的miR-629-5p表达水平在心电图异常组呈降低趋势(OR=0.71, p=0.45),提示表达变化可能是疾病的结果而非原因。

靶基因分析显示,59个mRNA与三个miRNA表达负相关(p<0.05),其中miR-629-5p与趋化因子CCL5表达显著负相关(R=?0.37, p=3.7×10?8),且富集分析提示其参与“炎症介质趋化因子与细胞因子信号通路”。此前研究已报道CCL5在恰加斯心肌病中高表达,本研究进一步揭示了miR-629-5p可能通过抑制CCL5调控炎症反应。

结论与讨论部分指出,本研究首次通过无偏倚筛选发现miR-629-5p、miR-576-3p和miR-101-3p是恰加斯心肌病的潜在血清标志物,其表达水平与疾病严重度负相关。其中miR-629-5p与CCL5的负调控关系为理解疾病进展的炎症机制提供了新视角。尽管样本主要来自玻利维亚和智利人群,需进一步跨人群验证,但该研究为开发无创诊断工具及靶向炎症通路的新型疗法奠定了理论基础。未来研究可探索这些miRNA作为治疗反应监测标志物的可行性,以及其在心肌纤维化、心律失常等具体病理过程中的作用机制。

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