MRI新技术结合外泌体miRNA表达对OSA所致心肌损伤发病机制及评估体系的研究

Myocardial injury is an important complication of chronic intermittent hypoxia in obstructive sleep apnea (OSA), which is closely correlated with the mortality of OSA patients. Currently, there is neither an appropriate noninvasive evaluation method nor sufficient evidence to reach a consensus on the pathogenesis of OSA myocardial injury. The latest MRI technology of BOLD-MRI and T1 mapping imaging can be helpful in evaluation of the changes of oxygen content in the myocardium and interstitial changes induced by myocardial injury. Furthermore, the latest researches show that the circulating exosomal miRNA can reflect the severity of myocardial injury. Based on our previous research foundation and reference literature, our study is to combine the advanced MRI techniques with the study of the circulating exosome, and explore a new evaluation methodology and system consisting of medical imaging and peripheral blood examination, which can reflect myocardial hypoxia injury more accurately. By screening the exosomal miRNAs in patients with OSA, our research is to determine the significant target miRNAs which may lead to myocardial injury.

心肌损伤是阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）慢性间歇性低氧过程中的重要并发症，与OSA患者病死率密切相关，目前尚缺少合适的无创性评估手段。关于OSA心肌损伤的相关机制，目前尚无足够证据达成共识。最新发展的MRI新技术BOLD-MRI及T1 mapping成像有助于评价心肌氧含量变化及心肌损伤导致的间质改变，最新研究表明循环外泌体miRNA表达能够反映心肌损伤程度。基于我们前期研究基础和参考文献，本研究拟将MRI新技术与外泌体研究相结合，探索能更准确反映心肌缺氧损伤的影像与外周血检测相结合的评价手段及体系，并通过OSA患者循环外泌体miRNA的筛选，确定能够导致心肌损伤的有意义靶标miRNA组群（miRNAs）。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea，OSA）是一种常见的呼吸系统疾病。OSA通过缺氧复氧性损伤、交感神经系统激活、系统性炎症因子介导等多种方式损伤心血管系统。研究表明，OSA患致命性和非致命性心血管病的相对风险是正常人群的3倍。因此，早期识别OSA致心脏损伤，将大大提高OSA患者的生活质量及改善预后。本研究围绕OSA心肌损伤发生机制尚不明了且缺乏有效评估手段的主要问题，以循环外泌体miRNA表达及多模态、多参数MRI新技术为主要手段，开展以下研究工作：（1）使用CMR新技术，如定量技术（包括T1 mapping、ECV、T2 mapping）、CMR-feature tracking技术及左心房分析相关技术对比OSA人群与正常对照者间差异影像学表型指标；（2）对同样可引起左心室心肌增厚，心肌发生缺血缺氧性改变，如主动脉瓣狭窄（AS），运用CMR探讨新技术对心肌内微观成分变化的检测及预后影响；（3）利用本项目的技术和方法，探索T1 mapping技术对于扩张型心肌病（DCM）的诊断价值及预后预测；（4）收集OSA患者和正常人群血清标本，对血清外泌体miRNA测序，通过生物信息学分析结合文献报道筛选出存在于血清外泌体中差异表达miRNA,确立目标外泌体miRNA并获得对OSA患者早期诊断生化指标；（5）通过qRT-PCR对各样本miRNA进行定量测量并按照相对表达量差异大于2倍且p＜0.05进行组间差异统计分析，筛选出差异表达miRNA，结合文献报道进一步筛选出与心血管相关miRNA，通过生信分析预测miRNA靶基因位点及与心肌损伤相关信号通路。 .本项目中，课题组自主研究设计“先心病X线辅助诊断”软件及“基于机器学习预测扩心患者生存率”专利各一项。同时建立院内大型CMR随访系统，方便对患者信息进行统一管理。通过进行OSA及正常人群差异表达外泌体miRNA对比分析，研究发现，miR-21-3p在OSA人群中明显上调，且差异具有显著统计学意义，有望成为早期无创诊断OSA的生化指标。本研究项目中，发表课题相关文章5篇，其中SCI文章4篇，1篇中文综述（已接收，尚未见刊）；在本项目的资助下，课题组发表SCI论文3篇，主要涉及心血管病研究方向。依托此项目的研究进展及成果，获批国家自然科学基金面上项目1项 (资助金额, 55万)。