PNAS：血液中的miRNA可揭示心臟損傷

日期：2014-08-05 09:05:17

就像是犯罪活動的線索一樣，體內的特定分子可以暗示接觸到的毒素、感染原乃至創傷，從而幫助醫生確定是否和如何治療患者。近年來，微小的RNA片段（稱為microRNAs）因其具有作為健康和疾病標記的潛力，已經引起了科學家們的關注。

最近，洛克菲勒大學和哥倫比亞大學進行的一項最新研究表明，這些小分子可把有價值的信息轉給心臟：Thomas Tuschl RNA分子生物學實驗室的科學家們，將血液中循環的某些microRNAs增加與心臟肌肉損傷聯系起來。研究人員希望，有一天，這些分子可能為敏感度高于目前的診斷工具提供基礎。

本文第一作者、該實驗室博士后Kemal Akat稱：“當我們描述健康者和心臟衰竭患者血液循環中的小RNAs時，我們發現，肌肉表達的某些microRNAs水平升高，包括三個已知只起源于心臟的小RNA。我們的研究表明，這三個microRNAs可以作為任何事情（從心臟病發作到車禍影響）所產生損傷的指標。”

相關研究結果發表在2014年7月份的《PNAS》雜志，增加了關于microRNAs的更多知識。這些小RNA分子是在基因組中編碼的，可調整產生它們的細胞中的基因表達。它們還在血流中、細胞保護環境的外部出現。雖然microRNAs以極低的水平存在于血液中，但是洛克菲勒大學研究小組利用高敏感度的RNA測序技術，可以探測到它們。

研究人員分析了來自健康者和患有兩種心臟衰竭（當心臟的抽吸作用減弱時，會發生心臟衰竭，使其不能在體內傳送血液）之一的患者的血液和心臟組織。

他們將microRNA結果與當前用于診斷心肌損傷的蛋白質（心肌肌鈣蛋白）結果進行比較。這個蛋白質發生在健康的心臟肌肉細胞中，但是當受傷時，這些細胞會泄漏肌鈣蛋白進入血液，導致其在循環中的水平飆升。類似的事情似乎也發生在microRNAs。研究人員發現，心臟衰竭患者的血液而不是心臟組織樣本中的肌肉相關microRNAs水平升高。

這種相似性以及其他證據表明，microRNAs還可以作為心臟損傷的生物標志物，研究人員希望，它們甚至有可能會超過心肌肌鈣蛋白的優勢。Akat稱：“細胞含有一小組水溶性心肌肌鈣蛋白，但是多數與心臟肌肉纖維結合。相比之下，細胞內含有microRNA的復合物是完全可溶的。出于這個原因，我們懷疑microRNA可能更容易釋放到血液循環中，它們的水平可能比組織損傷的心肌肌鈣蛋白，增加地更快。”

Tuschl稱：“RNA測序能夠捕獲到來自一個小樣本的一系列microRNAs，和其他潛在的有趣RNA分子。這有開辟了一種可能性，即可能發現許多如同我們從心臟肌肉中所發現一樣有前途的生物標志物，帶來一種更為通用的檢測，以及單一蛋白質的當前監測。在此類RNA生物標志物能夠進入臨床之前，仍然必須克服一些技術障礙，但是它們仍有可能作為一種全新類型的臨床重要的診斷工具。”