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Forschungsartikel
Serum-Myosin-Schwerketten-assoziiertes RNA-Transkript Die (MHRT)-Spiegel waren bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit (KHK) erhöht, nahmen jedoch nach hochintensivem Intervalltraining (HIIT) ab. HIIT verbesserte die kardiopulmonale Funktion und die Lebensqualität, während MHRT als potenzieller Biomarker zur Überwachung der HIIT-Reaktion und der Behandlungseffizienz bei KHK in Betracht gezogen werden kann.
Diese Studie beleuchtet die Expressionsmerkmale von MHRT bei koronarer Herzkrankheit (CAD) und analysiert dessen Vorhersagepotenzial bezüglich der Wirkung einer hochintensiven intermittierenden Trainingsintervention (HIIT) auf die kardiopulmonale Funktion und die Lebensqualität von CAD-Patienten. Insgesamt wurden 88 CAD-Patienten eingeschlossen, und Nicht-CAD-Freiwillige wurden zufällig als Vergleichsgruppe rekrutiert. Die Serumspiegel von MHRT wurden mittels qRT-PCR bestimmt. Der Zusammenhang zwischen MHRT-Spiegeln und dem Gensini-Score wurde mittels Pearson-Korrelationsanalyse untersucht. Der prädiktive Wert von MHRT bei CAD wurde anhand von ROC-Kurven und logistischer Regression bewertet. Der Serumspiegel von MHRT war bei CAD erhöht und korrelierte positiv mit dem Gensini-Score. Kardiopulmonal Funktionsindikatoren und Lebensqualitätsscores stiegen nach der HIIT-Intervention in der HIIT-Gruppe an. Außerdem nahm das serumse MHRT nach der HIIT-Intervention ab, und die Konzentrationen waren in der klinisch wirksamen Gruppe niedriger als in der unwirksamen Gruppe. HIIT verbesserte die kardiorespiratorische Funktion und die Lebensqualität bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit (CAD) signifikant, begleitet von einer deutlichen Verringerung der serumsen MHRT-Spiegel. Dies legt nahe, dass MHRT als potenzieller Biomarker zur Überwachung der Wirksamkeit von HIIT dienen könnte.
Koronare Herzkrankheit (KHK) ist ein allgemeiner Begriff für kardiovaskuläre Erkrankungen, die durch Myokardischämie, Hypoxie oder Nekrose infolge einer Verengung oder Blockade der Koronararterien gekennzeichnet sind1,2. Klinisch ist die koronare Herzkrankheit die häufigste Form der KHK und beinhaltet komplexe Wechselwirkungen zwischen genetischer Anfälligkeit und beeinflussbaren Lebensstilfaktoren, von denen viele nicht vollständig vermeidbar sind3. Daher konzentrieren sich aktuelle therapeutische Ansätze hauptsächlich auf das Krankheitsmanagement statt auf eine vollständige Heilung. Die beschleunigte demografische Alterung in China hat zu einer zunehmenden Prävalenz kardiovaskulärer Erkrankungen, insbesondere der KHK, beigetragen und stellt wachsende Bedrohungen für die Patientenmortalität und die öffentliche Gesundheitssicherheit dar4. Bewegungsbasierte Rehabilitation ist ein entscheidender Bestandteil des postoperativen Managements von KHK-Patienten und zeigt ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung der kardiopulmonalen Funktionswiederherstellung5. Das hochintensive Intervalltraining (HIIT) ist eine Trainingsmethode, die intensive Belastungsphasen mit kurzen Erholungsphasen kombiniert6. In der bisherigen klinischen Praxis wurde HIIT als nützlich für die Bewegungstherapie und Genesung von Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen angesehen7,8. Daher wurde diese Untersuchung durchgeführt, um das therapeutische Potenzial von HIIT zur Verbesserung der postoperativen Erholungsergebnisse bei KHK-Patienten zu bewerten.
Nichtkodierende RNAs mit langer Sequenz (lncRNAs) können die Genexpression regulieren, obwohl sie nicht direkt Proteine kodieren können9. Die signifikanten Unterschiede in lncRNAs bei verschiedenen Erkrankungen sowie ihre stabilen Strukturen machen sie für zuverlässige Anwendungen in der Krankheitsvorhersage und -behandlung wertvoll. Im Zusammenhang mit koronarer Herzkrankheit (CAD) wurde berichtet, dass die lncRNAs ANRIL, PVT1 und UCA1 in die Entstehung der Erkrankung eingreifen10,11,12. Die lncRNA MHRT (myosin heavy chain-assoziiertes RNA-Transkript) kommt hauptsächlich im Myokardgewebe vor13. Eine Studie zeigte, dass MHRT im Herzen deutlich exprimiert wird14. Es gibt zudem Hinweise darauf, dass MHRT die Aktivität von Kardiomyozyten fördern und die Apoptose verringern kann, und eine Überexpression von MHRT könnte ein diagnostischer Marker für den akuten Myokardinfarkt sein15. Noch wichtiger ist, dass MHRT als entscheidender Modulator sowohl bei der diagnostischen Einstufung als auch bei der prognostischen Bewertung der koronaren Herzkrankheit impliziert wurde16. Daher wird vermutet, dass MHRT ebenfalls bei CAD exprimiert wird und möglicherweise zum Krankheitsverlauf beiträgt.
Diese Studie analysierte die Serumspiegel von MHRT bei Patienten mit KHK quantitativ und bewertete vorrangig den regulatorischen Einfluss einer HIIT-Intervention auf die MHRT-Spiegel sowie deren Zusammenhang mit der körperlichen Rehabilitation. Zusätzlich wurden die Wirkungen von HIIT auf die kardiopulmonale Funktion und die Lebensqualität bei Patienten mit KHK aufgeklärt und der klinische Wert von MHRT als potenzieller Biomarker zur Beurteilung der Wirksamkeit der HIIT-Rehabilitation untersucht.
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Insgesamt wurden 88 Patienten mit KHK, die von März 2023 bis Mai 2024 in das Wuhan Xinzhou District People′s Hospital aufgenommen wurden, ausgewählt (KHK-Gruppe), sowie 88 Probanden, die eine Koronarangiographie durchliefen und als frei von KHK eingestuft wurden (Nicht-KHK-Gruppe). Einschlusskriterien: Erfüllung der in den Leitlinien zur Diagnose und Behandlung der KHK beschriebenen Kriterien17. Keine weiteren Erkrankungen des Blutsystems oder des Immunsystems. Normale kognitive Funktion ohne Vorerkrankung psychischer Störungen. Keine Vorerkrankung kardiovaskulärer Erkrankungen. Ausschlusskriterien: Begleiterkrankung onkologischer Erkrankungen oder anderer chronischer Erkrankungen. Begleiterkrankung schwerer Infektionskrankheiten. Schwere Herzinsuffizienz. Abbruch der Nachbeobachtung vorzeitig. Das Versuchsprotokoll erhielt die ethische Genehmigung durch die Institutional Review Board des Wuhan Xinzhou District People′s Hospital (Nr. 2023A03), und von allen Studienteilnehmern wurde vor der Einschreibung eine schriftliche informierte Einwilligung eingeholt. Alle in dieser Studie verwendeten Materialien sind in der Tabelle der Materialien aufgelistet.
Pflegerische Intervention und Wirksamkeitsgruppierung
Patienten mit KHK, die eine perkutane koronare Intervention (PCI) erhalten hatten, wurden rekrutiert und mithilfe einer Zufallszahlentabelle im Verhältnis 1:1 entweder der HIIT-Gruppe (n = 44) oder der Standardversorgungsgruppe (Nicht-HIIT, n = 44) zufällig zugewiesen. Um die Verblindung der Zuweisungen sicherzustellen, wurde die Randomisierungssequenz von einem unabhängigen Untersucher erstellt und in fortlaufend nummerierte, undurchsichtige Umschläge gelegt. Eine Verblindung der Probanden und der Durchführenden der Intervention war aufgrund der Art der Bewegungsintervention nicht möglich, jedoch waren die für die Endpunktauswertung und Datenanalyse zuständigen Mitarbeiter stets verblindet. Patienten der Nicht-HIIT-Gruppe erhielten eine einwöchige moderatintensive Trainingsbehandlung nach der Operation bei 60 % bis 80 % der maximalen Herzfrequenz, die mittels einer Armbandüberwachung bestimmt wurde, mit einer Dauer von 28 Minuten pro Sitzung. Die Trainingsfrequenz betrug dreimal pro Woche, wobei die Patienten ihre bevorzugten Bewegungsformen wie Joggen oder Aerobic frei wählen durften. Zusätzlich absolvierten Patienten der HIIT-Gruppe ab der ersten Woche nach der Operation ein HIIT-Training während der postoperativen Versorgung. Kurzgefasst: 4 Minuten Training bei 85 % bis 95 % der maximalen Herzfrequenz, gefolgt von 3 Minuten bei 40 % der maximalen Herzfrequenz. Insgesamt wurden 4 Durchgänge durchgeführt, was bei einer Frequenz von dreimal pro Woche eine Dauer von 28 Minuten ergab18. Die Patienten wurden vor Beginn des Trainings untersucht und während des einmonatigen Trainingszeitraums kontinuierlich überwacht. Als Endpunkt galt die Unfähigkeit, das Trainingsprogramm aufgrund einer Verschlechterung der Erkrankung oder unzureichender Adhärenz abzuschließen. Es wurde die Veränderung der 6-Minuten-Gehstrecke (6MWT) vor und nach der Intervention bei KHK-Patienten innerhalb der HIIT-Gruppe berechnet. Mithilfe des Medians als Trennwert wurden Patienten mit Werten oberhalb dieser Schwelle als effektive Gruppe definiert, die übrigen als ineffektive Gruppe.
Sammlung klinischer Indikatoren
Venöses Blut wurde von den Teilnehmern vor, während und nach der HIIT-Intervention gesammelt, 15 min lang bei 2500 × g zentrifugiert und separiert, um die obere Serumphase zu gewinnen, die bis zur Untersuchung bei -80 °C gelagert wurde. Die biochemischen Parameter wurden mit einem automatischen Blutanalysator bestimmt. Der Schweregrad der koronaren Herzkrankheit bei den Patienten wurde mittels des Gensini-Scores ermittelt, wobei höhere Werte auf eine schwerere koronare Herzkrankheit hinweisen19. Zur Überwachung der kardiopulmonalen Funktion kamen ein Gerät zur Lungenfunktionsprüfung und ein kardiovaskuläres Ultraschallsystem zum Einsatz. Die Lebensqualität der Patienten wurde anhand des Fragebogens zur Lebensqualität der Weltgesundheitsorganisation (WHOQOL-BREF) bewertet, der die Bereiche soziale Beziehungen, Umwelt, körperliche Gesundheit und psychische Gesundheit umfasst20. Die Werte in jedem Bereich liegen zwischen 0 und 30, wobei höhere Werte eine bessere Lebensqualität anzeigen.
qRT-PCR
RNA wurde aus Serumproben extrahiert. Die cDNA-Proben wurden mit dem Reverse-Transkriptions-Kit hergestellt. Die PCR-Ansätze wurden mit dem SYBR Premix Ex Taq Kit vorbereitet, und quantitative Reaktionen wurden am Echtzeit-PCR-System durchgeführt. Die MHRT-Expression wurde an GAPDH normalisiert und mit der 2-ΔΔCt-Methode berechnet.
Statistische Methoden
SPSS 26 und GraphPad Prism 9 wurden zur Analyse und Aufbereitung aller Daten verwendet. Der Shapiro-Wilk-Test wurde verwendet, um die Normalverteilung der Daten zu überprüfen. Messergebnisse wurden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben, Häufigkeitsdaten als n/%, und Gruppenvergleiche wurden mittels t-Test oder Chi-Quadrat-Test durchgeführt. Bei multiplen Vergleichen wurde der Fehler mittels Bonferroni-Korrektur kontrolliert. Der prädiktive Wert von MHRT wurde mit der ROC-Methode bewertet. Risikofaktoren für CAD wurden mittels Pearsons Korrelation und logistischer Regression analysiert. Ein p < 0,05 galt als statistisch signifikant.
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Beurteilung der klinischen Merkmale
Die Basischarakteristika der eingeschlossenen Probanden sind in Tabelle 1 dargestellt. In der CAD-Gruppe war hsCRP erhöht (p < 0,001), abgesehen von einer Abnahme der HDL-C-Spiegel (p = 0,003), verglichen mit der Nicht-CAD-Gruppe. LDL-C-, TC- und TG-Spiegel sowie allgemeine Indikatoren (p > 0,05) unterschieden sich statistisch nicht zwischen den beiden Gruppen.
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Die koronare Herzkrankheit (KHK), eine verbreitete kardiovaskuläre Erkrankung, die durch eine beeinträchtigte myokardiale Perfusion gekennzeichnet ist, hat aufgrund moderner Lebensstiländerungen deutlich an Häufigkeit zugenommen21. Diese Erkrankung ist mit ungünstigen klinischen Verläufen verbunden und beeinträchtigt sowohl die Lebensqualität als auch das langfristige Überleben erheblich. Das Bewegungstraining im Rahmen der Rehabilitation stellt derzeit ein klinisch relevantes Rehabilitationsverfa...
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Die Autoren haben keine relevanten finanziellen oder nichtfinanziellen Interessen offenzulegen.
Nicht zutreffend.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| ABI 7500 Echtzeit-PCR-System | Applied Biosystems, USA | 4368814 | qRT-PCR |
| Automatischer Blutanalysator | Hitachi 7180, Japan | 7180 | Biochemische Parameter |
| Kardiovaskuläres Ultraschallsystem | PHILIP, Niederlande | CX50 | Herzfunktion |
| Zentrifuge | Thermo Scientific, USA | 75002446 | Probenverarbeitung |
| GraphPad Prism 9 | GraphPad Software | 9.0 | Datenanalyse |
| Lungenfunktionsgerät | CONTEC, China | SP10 | Kardiopulmonale Funktion |
| QuantiTect Reverse Transkription Kit | Qiagen, USA | 205311 | cDNA-Synthese |
| Kühlschrank | Haier, Qingdao, China | DW-86L828J | Probenlagerung |
| SPSS 26 | SPSS Software | 26.0 | Datenanalyse |
| SYBR Premix Ex Taq Kit | Takara, China | RR420A | PCR-Mischung |
| TRIzol-Reagenz | Invitrogen, USA | 15596026 | RNA-Extraktion |
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