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为解决暴发性心肌炎(FM)缺乏可靠生物学标志物的问题,研究人员开展了 FM 患者外周血中 circRNAs 异常表达及诊断价值的研究。结果发现大量差异表达 circRNAs,其中 circPPARG高表达且有诊断价值,有望成为潜在临床生物标志物。
暴发性心肌炎(Fulminant Myocarditis,FM)是一种严重威胁患者生命健康的心脏疾病,它就像一颗隐藏在身体里的 “定时炸弹”,随时可能引爆危险。在病理上,FM 表现为急性弥漫性炎症性心肌疾病,会导致急性血流动力学紊乱,让患者迅速陷入难治性休克或致命性心律失常的困境。尤其在儿童群体中,FM 主要由病毒感染引发,初始症状常常不典型,就像狡猾的 “伪装者”,容易被忽视,但疾病进展却异常迅速,预后较差。目前,FM 的诊断方法主要依赖临床表现、血清生化指标测定和心电图检查,然而,早期稳定可靠的疾病相关生物学指标却一直缺失,这使得医生们在诊断时犹如 “雾里看花”,难以准确判断病情。
正是在这样的背景下,来自深圳人民医院(暨南大学第二临床医学院、南方科技大学第一附属医院)、淄博第九人民医院、淄博中心医院、中山市人民医院、厦门大学附属中山医院以及伊犁哈萨克自治州友谊医院的研究人员决心探索新的诊断标志物,为 FM 的诊断带来新的曙光。他们的研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上,为攻克 FM 诊断难题迈出了重要一步。
研究人员开展了一项关于 FM 患者外周血中循环 RNA(Circular RNAs,circRNAs)异常表达及评估其潜在诊断价值的研究。circRNAs 是一类具有特殊封闭环结构的 RNA 分子,因其稳定性高、与疾病状态相关的表达变化显著等特点,在疾病诊断领域展现出巨大潜力。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们收集了 50 例 FM 患者的外周血样本(所有患者均符合美国心脏协会诊断标准,并经过严格的纳入和排除标准筛选),同时选取了 5 例健康对照者的外周血样本。接着,从样本中提取总 RNA,利用 RNase R 去除线性 RNA 后,在 Illumina 标准平台构建 circRNA 文库,并通过 BGI HiSeq4000 平台进行高通量测序。之后,运用生物信息学软件对测序数据进行分析,预测 circRNAs 并进行功能注释。此外,还构建了脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的心肌细胞炎症模型,通过定量实时 PCR 检测 circRNAs 的表达。最后,使用 ROC 曲线评估 circRNAs 作为 FM 生物标志物的临床价值。
下面来看具体的研究结果:
- 外周血 circRNAs 表达谱差异:通过高通量测序分析,研究人员发现 FM 患者外周血中 circRNAs 的数量明显高于健康对照组,且基因内 circRNAs 的数量显著多于基因间 circRNAs。与健康对照组相比,FM 患者外周血中有 6435 个 circRNAs 表达上调,3678 个表达下调,1749 个表达无显著差异。这表明 FM 患者外周血中 circRNAs 的表达存在广泛的异常。
- 功能分析揭示潜在机制:对编码差异表达 circRNAs 的基因进行 GO 功能分析和 KEGG 通路富集分析发现,这些基因与多种生物学功能相关,包括传染病、免疫系统和信号转导等,而这些功能都与 FM 的发病风险密切相关。这意味着差异表达的 circRNAs 可能通过这些生物学途径参与 FM 的发生发展过程。
- circPPARG的高表达及诊断价值:在 LPS 诱导的心肌细胞炎症模型和大量 FM 患者外周血样本中,hsa_circ_0064338(circPPARG)均呈现高表达。Bioinformatics 分析显示,circPPARG是由过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma,PPARG)基因编码的线性转录本进一步剪切环化形成,主要位于细胞质中。ROC 曲线分析表明,外周血中 circPPARG的水平具有良好的区分 FM 患者和健康对照者的能力,具有潜在的临床诊断价值。
研究结论和讨论部分意义重大。研究人员通过高通量测序技术成功筛选出 FM 患者外周血中差异表达的 circRNAs,其中 circPPARG的高表达尤为突出。这不仅为理解 FM 的发病机制提供了新的视角,也为 FM 的早期诊断带来了新的希望。circPPARG有望成为一种潜在的临床生物标志物,帮助医生更准确、更早地诊断 FM,为患者争取宝贵的治疗时间。不过,目前 circRNAs 的检测仍面临一些挑战,如低丰度和与线性 RNA 序列相似等问题,但随着技术的不断进步,这些难题有望得到解决。
总的来说,这项研究为暴发性心肌炎的诊断开辟了新的方向,虽然 circPPARG作为生物标志物应用于临床还需要更多的研究和验证,但它已经展现出了巨大的潜力,为未来 FM 的精准诊断和治疗奠定了坚实的基础。