研究人员在兽医患者的细胞外囊泡中找到了第一个基因组生物标志物

塔夫斯大学卡明斯兽医学院的研究人员发现了患有粘液性二尖瓣病和充血性心力衰竭的狗的细胞外囊泡中的重要生物标志物。这是基于兽医疾病中细胞外囊泡的第一个生物标志物发现。基因组材料(microRNA或miRNA)在称为外泌体的小细胞外囊泡中分离，其在血液中循环。这些发现可以为狗的粘液瘤二尖瓣病的分子基础，诊断和治疗提供重要的见解，以及二尖瓣脱垂，这是人类的一种类似疾病。结果发表在本周的细胞外囊泡杂志上。

在他们对循环外泌体miRNA(Ex-miRNA)的分析中，研究人员发现这些表达不仅随着患有粘液瘤二尖瓣病的狗的疾病进展和心力衰竭的发展而改变，而且仅在狗的衰老的基础上表现出变化。此外，他们发现Ex-miRNA表达水平变化似乎比疾病状态更具特异性，而不是来自血浆的miRNA的测量而不关注Ex-miRNA的分离。这表明Ex-miRNA可以提供一种新方法，该方法改进了目前已建立的监测患有心脏病和其他疾病的患者的方法，但依赖于容易获得的样品，例如血液和尿液。

狗的粘液瘤二尖瓣病变(MMVD)与人体二尖瓣脱垂(MVP)非常相似，导致瓣膜内的胶原和弹性纤维破裂和破碎。在狗中，MMVD是最常见的获得性心脏病和充血性心力衰竭的原因，占所有心脏病例的三分之二。这种疾病与年龄有关，其在老龄小型犬中的患病率达到100%。以前的研究表明，一旦患有充血性心力衰竭，狗的中位生存时间在1到9个月之间。

MVP是一种常见的心脏瓣膜病，发病率为3%的成年人。破裂的腱索或瓣膜小叶的不良接合可导致二尖瓣反流，随后是充血性心力衰竭。二尖瓣关闭不全的医疗管理是有限的，并且在充血性心力衰竭发作之前提供二尖瓣修复或更换是最有效的。手术死亡率为2-6%，是老年人的两倍。

“目前还没有可用于延缓这些瓣膜病进展的医学治疗方法，”Vumy Yang，DVM，博士，卡明斯学院心脏病学和再生医学研究助理教授，该研究的第一作者。“虽然外泌体中的这些新分子标记需要进一步研究，但这些研究结果可以为新的分子靶点打开大门，从而减缓或阻止二尖瓣病变进展为心力衰竭。”

被称为外泌体和Ex-miRNA的细胞外囊泡的研究是一个相对较新的领域。细胞外囊泡由细胞分泌，将信号从细胞传播到细胞并在血液中循环，在那里它们可以被收获用于基因组分析。外来体是纳米级的，并且循环外来体含有小RNA，包括miRNA，具有反映细胞生理学和病理学的独特特征。

本研究的第一个目标是分离和鉴定具有充血性心力衰竭(MMVD-CHF)的MMVD或MMVD患者的循环Ex-miRNA表达水平的变化，与没有心脏病的正常健康狗相比。鉴于MMVD与年龄密切相关，研究人员还研究了年龄对对照犬的影响。第二个目标是了解与血浆miRNA相比从Ex-miRNA分离的miRNA的范围，以了解Ex-miRNA是否与疾病相关性更高。

共有47只客户拥有的狗参加了这项研究。每只狗都接受了体检和超声心动图评估。观察到或有呼吸道症征史的狗也接受胸部X光片检查。然后根据放射照片和超声心动图将狗分成三组：正常健康的狗，具有无症状MMVD的狗，以及具有MMVD和充血性心力衰竭病史的狗。患有其他全身性疾病的狗被排除在研究之外。从每只狗收集全血样品用于两种类型的分析。

从27只登记的狗的血液样品中分离血浆miRNA，分成三组：没有年龄限制的正常狗，具有无症状MMVD的狗和具有MMVD-CHF的狗。

从27只登记的狗的血液样品中分离血浆Ex-miRNA，分成四组：年龄小于7岁的正常犬，7岁或以上的老年正常犬，无症状MMVD的狗和MMVD-CHF的狗。

结果显示，与其他三组相比，MMVD-CHF狗的外泌体miR-181c和miR-495显着增加。与老年正常狗相比，MMVD和MMVD-CHF的狗外泌体miR-9增加。与老年正常狗相比，MMVD患者的外泌体miR-599减少。在总血浆中，58种miRNA被认为在正常狗，具有MMVD的狗和具有MMVD-CHF的狗之间显着不同。与Ex-miRNA相反，如果错误发现率低于15%，则总血浆中的miRNA均不具有统计学意义。

“这些结果表明，Ex-miRNA的表达变化可能比疾病状态更加特异于总血浆miRNA，”康明斯学院再生医学实验室教授兼主任，相关作者Andy Hoffman博士说。研究。“这些血浆Ex-miRNA作为MMVD疾病监测的生物标志物显示出巨大的希望，也可能帮助我们了解疾病的病理生理学，并随后设计出更具体的分子疗法，可以阻止疾病进展。”

由于研究中存在一些局限性，研究人员建议进一步评估候选循环Ex-miRNA，包括组织中的靶标表达; 犬细胞系功能的获得和丧失; 外泌体和Ex-miRNA在体外对细胞系的生物活性; 并且在该疾病的不同阶段的患者中验证该候选Ex-miRNA 。