需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用

研究文章

用于冠心病患者高强度间歇训练中 cardiopulmonary 恢复预测的肌球蛋白重链相关 RNA 转录本

44 次观看

⸱

DOI:

10.3791/71478

⸱

2026年8月28日

 ,  ,  , 

本文内容

摘要

血清肌球蛋白重链相关RNA转录本 冠状动脉疾病(CAD)患者的分钟通气量与二氧化碳排出量比值(MHRT)水平升高,但在高强度间歇训练(HIIT)后下降。HIIT可改善心肺功能和生活质量,而MHRT在监测CAD患者对HIIT的反应及治疗效果方面具有作为生物标志物的潜力。

摘要

本研究强调了MHRT在冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)中的表达特征,并分析了其对CAD患者进行高强度间歇训练(HIIT)干预后心肺功能及生活质量的预测潜力。共纳入88例CAD患者,并随机招募非CAD志愿者作为研究样本。采用qRT-PCR法检测血清中MHRT水平。通过Pearson相关性分析评估MHRT水平与Gensini评分之间的关联。采用ROC曲线和逻辑回归分析评估MHRT在CAD中的预测价值。 血清MHRT表达水平在冠心病患者中升高,并与Gensini评分呈正相关。心血管肺部 HIIT干预后,HIIT组的功能指标和生活质量评分均有所提高。此外,血清MHRT水平在HIIT干预后下降,且在临床有效组中的水平低于无效组。HIIT显著改善了冠心病患者的心肺功能和生活质量,同时伴随血清MHRT水平的明显降低。这提示MHRT可能作为监测HIIT疗效的潜在生物标志物。

引言

冠状动脉疾病(CAD)是一个统称,指由于冠状动脉狭窄或阻塞导致心肌缺血、缺氧或坏死的一类心血管疾病1,2。临床上,冠心病是CAD最常见的类型,其发病涉及遗传易感性与可改变的生活方式因素之间的复杂相互作用,其中许多因素并非完全可预防3。因此,目前的治疗策略主要集中在疾病管理,而非彻底治愈。中国人口老龄化加速,导致心血管疾病尤其是CAD的患病率不断上升,对患者死亡率和整体公共卫生安全构成日益严峻的威胁4。基于运动的康复是CAD患者术后管理的重要组成部分,显示出显著促进心肺功能恢复的潜力5。高强度间歇训练(HIIT)是一种结合高强度运动与短暂休息的训练方法6。在既往临床实践中,HIIT被认为对心血管疾病患者的运动和康复具有积极作用7,8。因此,本研究旨在评估HIIT在改善CAD患者术后恢复效果方面的治疗潜力。

长链非编码RNA(lncRNA)虽不具备直接编码蛋白质的能力,但可介导基因表达的调控9。lncRNA在不同疾病中存在显著差异,且结构稳定,因此在疾病预测与治疗中具有可靠的应用价值。在冠状动脉疾病(CAD)背景下,已有研究报道lncRNA ANRIL、PVT1和UCA1参与了该疾病的进展过程10,11,12。lncRNA MHRT(肌球蛋白重链相关RNA转录本)主要存在于心肌组织中13。一项研究表明,MHRT在心脏中显著表达14。另有证据显示,MHRT可促进心肌细胞活性并减少细胞凋亡,其过表达可能作为急性心肌梗死的诊断标志物15。更为重要的是,MHRT被认为在冠状动脉疾病的诊断分层和预后评估中均发挥关键调节作用16。因此,推测MHRT在CAD中亦有表达,并可能参与疾病进展过程。

本研究对冠心病(CAD)患者血清MHRT水平进行了定量分析,主要评估了高强度间歇训练(HIIT)干预对MHRT水平的调节作用及其与身体康复的关联性。此外,还阐明了HIIT对冠心病患者心肺功能和生活质量的影响,并探讨了MHRT作为评估HIIT康复疗效潜在生物标志物的临床价值。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

共有88名因冠状动脉疾病(CAD)入住武汉市新洲区人民医院的患者′从2023年3月至2024年5月,选取了在s医院就诊并确诊为冠状动脉粥样硬化性心脏病的患者(冠心病组),同时招募了88名接受冠状动脉造影检查且被判定无冠心病的健康志愿者(非冠心病组)。纳入标准:符合《冠状动脉粥样硬化性心脏病诊断与治疗指南》中所述的诊断标准17无其他血液系统疾病或免疫系统疾病。认知功能正常,无精神疾病史。无心血管疾病史。排除标准:合并肿瘤性疾病或其他慢性疾病;合并严重感染性疾病;严重心力衰竭;随访中途失访。实验方案已获得武汉市新洲区人民医院伦理委员会的伦理批准。′s医院机构审查委员会(No. 2023A03)批准,并在入组前获得所有研究参与者的书面知情同意。本研究中使用的所有材料均列于下文 材料表.

护理干预与疗效分组

纳入接受过经皮冠状动脉介入治疗(PCI)的冠心病(CAD)患者,并使用随机数字表以1:1的比例将患者随机分配至高强度间歇训练组(HIIT组,n = 44)或常规护理组(非HIIT组,n = 44)。为确保分配方案的隐蔽性,随机序列由一名独立研究人员生成,并密封于按顺序编号的不透明信封中。由于运动干预的性质,无法对受试者和干预实施人员设盲,但结局评估和数据分析人员始终保持盲态。非HIIT组患者在术后第1周接受中等强度运动训练,运动强度为最大心率的60%至80%(通过腕带监测确定),每次持续28分钟,每周训练3次,患者可自由选择其偏好的运动方式,如慢跑或有氧运动。此外,HIIT组患者在术后第1周开始接受高强度间歇训练,同时接受术后护理。具体方案为:以最大心率的85%至95%强度训练4分钟,随后以最大心率的40%恢复3分钟,共进行4组,每周3次,每次总时长28分钟18。在训练前对患者进行检查,并在整个为期一个月的训练期间进行监测。研究终点定义为因病情恶化或依从性差而无法完成训练计划。计算HIIT组内冠心病患者干预前后6分钟步行试验(6MWT)距离的变化值。以中位数为截断值,将变化值高于该阈值的患者定义为有效组,其余患者定义为无效组。

临床指标的采集

在HIIT干预前、干预期间和干预后,采集参与者的静脉血,以2500 × g 离心15分钟,分离上层血清,储存于-80 °C待检测。生化指标由全自动血液分析仪测定。采用Gensini评分评估患者冠状动脉病变程度,评分越高表示冠状动脉疾病越严重19。选用肺功能仪和心血管超声系统监测心肺功能。患者的生活质量根据世界卫生组织生活质量简表(WHOQOL-BREF)进行评估,该量表包括社会关系、环境、躯体健康和心理健康四个维度20。各维度评分范围为0至30分,分数越高表示生活质量越好。

qRT-PCR

采用血清样本提取RNA,使用逆转录试剂盒制备cDNA样本。使用SYBR Premix Ex Taq试剂盒配制PCR反应体系,并在实时荧光定量PCR系统上进行定量反应。MHRT基因表达水平以GAPDH为内参,采用2-ΔΔCt法进行计算。

统计学方法

使用 SPSS 26 和 GraphPad Prism 9 对所有数据进行分析和处理。采用 Shapiro-Wilk 检验进行正态性检验。 用于评估数据分布的正态性。测量结果以均值表示 ± 标准差,计数资料以 n/% 表示,组间比较采用 t-t 检验或卡方检验。对于多重比较,采用 Bonferroni 校正法控制误差。使用 ROC 方法评估 MHRT 的预测价值。采用 Pearson 相关分析和逻辑回归分析评估冠状动脉疾病(CAD)的危险因素。 p < 0.05 被视为具有统计学意义。

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

临床特征评估

纳入受试者的基本特征见表1。与非冠心病(CAD)组相比,CAD组的高敏C反应蛋白(hsCRP)水平升高(p < 0.001),而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平降低(p = 0.003);两组间的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平以及一般指标差异均无统计学意义(p > 0.05)。

在 CAD 中 MHRT 表达上调

与健康个体相比,冠心病(CAD)患者血清MHRT水平显著升高(p < 0.001;图1A)。这表明MHRT水平升高可能预示CAD的发病。此外,采用Pearson相关性分析评估了CAD患者Gensini评分与MHRT表达水平之间的正相关关系(r = 0.735,p

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

冠心病(CAD)是一种常见的心血管疾病,其特征为心肌灌注受损,由于现代生活方式的改变,该疾病的患病率显著上升21该状况与不良的临床预后相关,显著影响患者的生活质量及长期生存率。目前,运动康复训练是临床关注的一种康复方法,已有部分研究表明,冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)患者在经过适度的运动训练后,可有效改善心肺功能,并延缓疾病进展。22高强度间歇训练(HIIT)因其能有效增强心肺功能并改善代谢,正逐渐被应用于冠心病(CAD)患者的康复治疗中。23本研究考察了 MHRT 水平的调控及高强度间歇训练对冠心病患者康复效果的影响

长链非编码RNA(lncRNA)在人类病理过程中的调控功能已被广泛研究。例如,一种已被充分表征的lncRNA——MHRT,已被证明可通过其上调在多种心脏疾病中发挥重要作用24,25。本研究对MH...

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

作者无相关财务或非财务利益需要披露。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
ABI 7500 实时荧光定量 PCR 系统Applied Biosystems, USA4368814qRT-PCR
全自动血液分析仪Hitachi 7180, Japan7180生化指标
心血管超声系统PHILIP, NetherlandsCX50 心脏功能
离心机 Thermo Scientific, USA 75002446样本处理
GraphPad Prism 9GraphPad software9.0数据分析
肺功能检测仪CONTEC, ChinaSP10心肺功能
QuantiTect 逆转录试剂盒Qiagen, USA205311cDNA 合成
冰箱Haier, 青岛, 中国DW-86L828J样本保存
SPSS 26 SPSS software26.0数据分析
SYBR Premix Ex Taq 试剂盒Takara, 中国RR420APCR 反应体系
TRIzol 试剂Invitrogen, USA15596026RNA 提取

参考文献

  1. Liu C, Liu J, Zhang Y, Wang X, Guan Y. Immune-related potential biomarkers and therapeutic targets in coronary artery disease. Front Cardiovasc Med. 2022;9:1055422.
  2. Huang R, et al. Association of tumor necrosis factor-α gene polymorphisms and coronary artery disease susceptibility: a systematic review and meta-analysis. BMC Med Genet. 2020;21(1):29.
  3. Wu L, et al. Homocysteine and Lp-PLA2 levels: diagnostic value in coronary heart disease. Medicine (Baltimore). 2023;102(46):e35982.
  4. Ma T, Bai YP. The hydromechanics in arteriogenesis. Aging Med (Milton). 2020;3(3):169-177.
  5. López-Hernández A, et al. Differential response to preoperative exercise training in patients candidates to cardiac valve replacement. BMC Anesthesiol. 2024;24(1):280.
  6. Park HY, Jung WS, Kim J, Hwang H, Lim K. Changes in the paradigm of traditional exercise in obesity therapy and application of a new exercise modality: a narrative review. Iran J Public Health. 2019;48(8):1395-1404.
  7. Qin Y, Kumar Bundhun P, Yuan ZL, Chen MH. The effect of high-intensity interval training on exercise capacity in post-myocardial infarction patients: a systematic review and meta-analysis. Eur J Prev Cardiol. 2022;29(3):475-484.
  8. Tan S, Lin C, Li H, Peng F. Bioinformatics analysis of high-intensity intermittent exercise for prevention of myocardial infarction. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2024;70(7):92-99.
  9. Chen X, et al. Screening of plasma exosomal lncRNAs to identify potential biomarkers for obstructive sleep apnea. Ann Transl Med. 2022;10(17):936.
  10. Liu ZF, et al. Expression of lncRNA-ANRIL in patients with coronary heart disease before and after treatment and its short-term prognosis predictive value. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020;24(1):376-384.
  11. Liu H, et al. LncRNA PVT1 inhibits endothelial cells apoptosis in coronary heart disease through regulating MAPK1 expression via miR-532-3p. Acta Cardiol. 2024;79(3):295-303.
  12. Li J, Chen Z, Wang X, Song H. LncRNA UCA1, miR-26a, and miR-195 in coronary heart disease patients: correlation with stenosis degree, cholesterol levels, inflammatory cytokines, and cell adhesion molecules. J Clin Lab Anal. 2022;36(1):e24070.
  13. Guo F, et al. LncRNA H19 drives proliferation of cardiac fibroblasts and collagen production via suppression of the miR-29a-3p/miR-29b-3p-VEGFA/TGF-β axis. Mol Cells. 2022;45(3):122-133.
  14. Ismail N, Abdullah NA, Abdul Murad NA, Jamal R, Sulaiman SA. Long non-coding RNAs (lncRNAs) in cardiovascular disease complications of type 2 diabetes. Diagnostics (Basel). 2021;11(1):145.
  15. Zhang J, Gao C, Meng M, Tang H. Long noncoding RNA MHRT protects cardiomyocytes against H2O2-induced apoptosis. Biomol Ther (Seoul). 2016;24(1):19-24.
  16. Wu X, et al. Role of lncRNAs in the pathogenesis of coronary artery disease. Rev Cardiovasc Med. 2023;24(4):96.
  17. Dietz R, Rauch B. Guidelines for diagnosis and treatment of chronic coronary heart disease. Z Kardiol. 2003;92(6):501-521.
  18. Hajj-Boutros G, et al. Potential mechanisms involved in regulating muscle protein turnover after acute exercise: a brief review. Front Physiol. 2022;13:1106425.
  19. Xue X, et al. Effect of hypercholesterolemia alone or combined with hypertension on the degree of coronary artery stenosis in patients with coronary heart disease angina pectoris: a medical records-based retrospective study protocol. Medicine (Baltimore). 2020;99(38):e22225.
  20. Gumuchian ST, Boyle A, Hazel LH, Ellenbogen MA. Fear of depression recurrence among individuals with remitted depression: a qualitative interview study. BMC Psychiatry. 2024;24(1):152.
  21. Ren L, Li Z, Wu J, Duan L, Gao J. Knowledge, attitudes, and practices among elderly CHD patients towards self-perceived health abilities. J Multidiscip Healthc. 2024;17:1999-2011.
  22. Li ZH, Fu T. Application value of exercise therapy in the prevention and treatment of coronary heart disease. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2024;46(3):393-401.
  23. Ferrari F, Martins VM. High-intensity interval training versus continuous exercise: is there a difference regarding the magnitude of blood pressure reduction? Arq Bras Cardiol. 2020;115(1):15-16.
  24. Zhang G, Dou L, Chen Y. Association of long-chain non-coding RNA MHRT gene single nucleotide polymorphism with risk and prognosis of chronic heart failure. Medicine (Baltimore). 2020;99(29):e19703.
  25. Kontaraki JE, et al. The long non-coding RNAs MHRT, FENDRR and CARMEN, their expression levels in peripheral blood mononuclear cells in patients with essential hypertension and their relation to heart hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2018;45(11):1213-1217.
  26. Lang M, et al. LncRNA MHRT promotes cardiac fibrosis via miR-3185 pathway following myocardial infarction. Int Heart J. 2021;62(4):891-899.
  27. Huang X, Chu Y, Ren H, Pang X. Antioxidation function of EGCG by activating Nrf2/HO-1 pathway in mice with coronary heart disease. Contrast Media Mol Imaging. 2022;2022:8639139.
  28. Liu H, Liu F, Ji H, Dai Z, Han W. A bibliometric analysis of high-intensity interval training in cardiac rehabilitation. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(21):13745.
  29. Tsuji K, Tsuchiya Y, Ueda H, Ochi E. Home-based high-intensity interval training improves cardiorespiratory fitness: a systematic review and meta-analysis. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2023;15(1):166.
  30. Jiang L, et al. Effect of high-intensity intermittent rehabilitation training on physical function, gut microbiome, and metabolite after percutaneous coronary intervention in patients with coronary heart disease. Front Cardiovasc Med. 2024;11:1508456.
  31. Chen S, et al. Effects of exercise training in hypoxia versus normoxia on fat reduction in overweight and/or obese adults: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Front Physiol. 2022;13:940749.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

探索更多文章

MHRT表达心肺功能生活质量血清MHRTqRT-PCRGensini评分生物标志物预测