Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł badawczy
Poziomy transkryptu RNA związanego z ciężkim łańcuchem miozyny w surowicy (MHRT) były podwyższone u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD), lecz uległy obniżeniu po zastosowaniu intensywnego treningu interwałowego (HIIT). HIIT poprawił funkcje krążeniowo-oddechowe oraz jakość życia, natomiast MHRT wykazał potencjał jako biomarker do monitorowania odpowiedzi na HIIT oraz skuteczności leczenia w CAD.
Niniejsze badanie podkreśla charakterystykę ekspresji MHRT w chorobie wieńcowej (CAD) oraz analizuje jego potencjał prognostyczny w odniesieniu do interwencji HIIT w zakresie funkcji krążeniowo-oddechowych i jakości życia pacjentów z CAD. Do badania włączono łącznie 88 pacjentów z CAD, a jako grupę kontrolną randomly zrekrutowano ochotników bez CAD. Poziomy MHRT w surowicy oceniono za pomocą metody qRT-PCR. Związek między poziomami MHRT a wynikiem w skali Gensini oceniono za pomocą analizy korelacji Pearsona. Wartość prognostyczną MHRT w CAD oceniono przy użyciu krzywych ROC oraz regresji logistycznej. Ekspresja MHRT w surowicy była podwyższona w przypadku CAD i korelowała dodatnio z wynikiem w skali Gensini. Cardiopłucny wskaźniki funkcjonalne oraz wyniki jakości życia uległy poprawie po interwencji HIIT w grupie HIIT. Ponadto po interwencji HIIT odnotowano spadek stężenia MHRT w surowicy, a poziomy te były niższe w grupie z efektem klinicznym niż w grupie bez efektu. HIIT znacząco poprawił funkcję krążeniowo-oddechową oraz jakość życia u pacjentów z CAD, czemu towarzyszyła wyraźna redukcja poziomów MHRT w surowicy. Sugeruje to, że MHRT może służyć jako potencjalny biomarker do monitorowania skuteczności HIIT.
Choroba wieńcowa (CAD) to ogólny termin określający choroby układu sercowo-naczyniowego charakteryzujące się niedokrwieniem, niedotlenieniem lub martwicą mięśnia sercowego spowodowaną zwężeniem lub niedrożnością tętnic wieńcowych1,2. Pod względem klinicznym choroba niedokrwienna serca jest najczęstszą postacią CAD, obejmującą złożone interakcje między podatnością genetyczną a modyfikowalnymi czynnikami stylu życia, z których wiele nie jest całkowicie możliwe do uniknięcia3. W konsekwencji obecne podejścia terapeutyczne koncentrują się przede wszystkim na zarządzaniu chorobą, a nie na całkowitym wyleczeniu. Przyspieszające starzenie się społeczeństwa w Chinach przyczyniło się do wzrostu zapadalności na zaburzenia sercowo-naczyniowe, w szczególności na CAD, co stanowi rosnące zagrożenie dla śmiertelności pacjentów i ogólnego bezpieczeństwa zdrowia publicznego4. Rehabilitacja oparta na ćwiczeniach jest kluczowym elementem opieki pooperacyjnej pacjentów z CAD, wykazując znaczny potencjał w zakresie poprawy regeneracji funkcji krążeniowo-oddechowych5. Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) to metoda treningowa łącząca ćwiczenia o wysokiej intensywności z krótkim odpoczynkiem6. W dotychczasowej praktyce klinicznej HIIT uznawano za użyteczny w procesie ćwiczeń i rekonwalescencji u pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego7,8. W związku z tym niniejsze badanie zostało zaprojektowane w celu oceny potencjału terapeutycznego HIIT w poprawie wyników rekonwalescencji pooperacyjnej u pacjentów z CAD.
Długie niekodujące RNA (lncRNA) mogą pośredniczyć w regulacji ekspresji genów, mimo że nie posiadają zdolności do bezpośredniego kodowania białek9. Znaczące różnice w poziomie lncRNA w różnych chorobach oraz ich stabilne struktury sprawiają, że są one cenne w niezawodnych zastosowaniach w przewidywaniu i leczeniu schorzeń. W kontekście CAD wykazano, że lncRNA ANRIL, PVT1 i UCA1 biorą udział w rozwoju tej choroby10,11,12. LncRNA MHRT (transkrypt RNA związany z ciężkim łańcuchem miozyny) występuje głównie w tkance mięśnia sercowego13. Badania wykazały, że MHRT jest silnie ekspresowany w sercu14. Istnieją również dowody na to, że MHRT może zwiększać aktywność kardiomiocytów i zmniejszać apoptozę, a nadekspresja MHRT może służyć jako marker diagnostyczny w przypadku ostrego zawału mięśnia sercowego15. Co bardziej krytyczne, MHRT został określony jako kluczowy modulator zarówno w stratyfikacji diagnostycznej, jak i w ocenie prognostycznej choroby wieńcowej16. W związku z tym wysunięto hipotezę, że MHRT jest również ekspresowany w CAD i może przyczyniać się do progresji choroby.
W niniejszym badaniu ilościowo przeanalizowano poziomy MHRT w surowicy u pacjentów z CAD, oceniając przede wszystkim regulacyjny wpływ interwencji HIIT na poziomy MHRT oraz jego związek z rehabilitacją fizyczną. Dodatkowo wyjaśniono wpływ HIIT na funkcje sercowo-płucne oraz jakość życia pacjentów z CAD, badając jednocześnie wartość kliniczną MHRT jako potencjalnego biomarkera do oceny skuteczności rehabilitacji HIIT.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wybrano łącznie 88 pacjentów z CAD przyjętych do Wuhan Xinzhou District People′s Hospital od marca 2023 do maja 2024 roku (grupa CAD), a także zrekrutowano 88 ochotników, u których przeprowadzono angiografię wieńcową i u których stwierdzono brak CAD (grupa non-CAD). Kryteria włączenia: Zgodność z kryteriami opisanymi w Wytycznych dotyczacych diagnozy i leczenia CAD17. Brak innych chorób układu krwi lub chorób układu odpornościowego. Prawidłowe funkcje poznawcze bez historii zaburzeń psychiatrycznych. Brak historii chorób układu sercowo-naczyniowego. Kryteria wykluczenia: Współistnienie chorób nowotworowych lub innych chorób przewlekłych. Współistnienie ciężkich chorób zakaźnych. Ciężka niewydolność serca. Wycofanie się z obserwacji w trakcie badania. Protokół eksperymentalny otrzymał zatwierdzenie etyczne od Institutional Review Board w Wuhan Xinzhou District People′s Hospital (Nr 2023A03), a od wszystkich uczestników badania przed ich włączeniem uzyskano pisemną świadomą zgodę. Wszystkie materiały wykorzystane w niniejszym badaniu wymieniono w Tabeli materiałów.
Interwencja pielęgniarska i grupowanie skuteczności
Zrekrutowano pacjentów z CAD, którzy przeszli przezskórną interwencję wieńcową (PCI), a następnie, przy użyciu tabeli liczb losowych, pacjentów randomly przydzielono w stosunku 1:1 do grupy HIIT (n = 44) lub grupy standardowej opieki (non-HIIT, n = 44). Aby zapewnić utajnienie przydziału, sekwencja randomizacji została wygenerowana przez niezależnego badacza i umieszczona w nieprzezroczystych kopertach z numeracją sekwencyjną. Z powodu charakteru interwencji wysiłkowej zaślepienie pacjentów i osób wdrażających interwencję nie było możliwe, jednak personel odpowiedzialny za ocenę wyników i analizę danych był zawsze zaślepiony. Pacjenci w grupie non-HIIT przez 1 tydzień po operacji uczestniczyli w treningu o umiarkowanej intensywności, przy 60% do 80% maksymalnej częstości akcji serca (określonej za pomocą monitorowania z opaską na nadgarstek), przez 28 min na sesję. Częstotliwość treningów wynosiła trzy razy w tygodniu, a pacjenci mogli swobodnie wybierać preferowane metody ćwiczeń, takie jak trucht oraz ćwiczenia aerobowe. Ponadto pacjenci w grupie HIIT przeszli trening HIIT tydzień po operacji podczas otrzymywania opieki pooperacyjnej. W skrócie, trening polegał na ćwiczeniach przy 85% do 95% maksymalnej częstości akcji serca przez 4 min, a następnie przy 40% maksymalnej częstości akcji serca przez 3 min. Wykonano łącznie 4 serie, co zajęło 28 min przy częstotliwości 3 razy/tydzień18. Pacjentów badano przed treningiem i monitorowano przez cały miesięczny okres treningowy. Punkt końcowy zdefiniowano jako niemożność ukończenia programu treningowego z powodu pogorszenia stanu choroby lub słabej przestrzegalności. Obliczono zmianę dystansu w 6MWT przed i po interwencji u pacjentów z CAD w grupie HIIT. Przyjmując medianę jako wartość graniczną, pacjentów z wartościami powyżej tego progu zdefiniowano jako grupę efektywną, a pozostałych jako grupę nieefektywną.
Zbieranie wskaźników klinicznych
Krew żylną pobierano od uczestników przed, w trakcie i po interwencji HIIT, następnie wirowano przez 15 min (2500 × g) i rozdzielano w celu otrzymania górnej warstwy surowicy, którą przechowywano w temperaturze -80 °C do czasu analizy. Wskaźniki biochemiczne badano za pomocą automatycznego analizatora krwi. Stopień zaawansowania choroby wieńcowej u pacjentów oceniano za pomocą skali Gensini, gdzie wyższe wyniki wskazywały na cięższy przebieg choroby wieńcowej19. Do monitorowania funkcji serca i płuc wybrano spirometr oraz system超dźwiękowy do badań układu sercowo-naczyniowego. Jakość życia pacjentów mierzono za pomocą kwestionariusza World Health Organization Quality of Life Instrument-BREF (WHOQOL-BREF), który obejmuje relacje społeczne, środowisko, zdrowie fizyczne oraz zdrowie psychiczne20. Wyniki w każdej domenie mieszczą się w zakresie od 0 do 30, przy czym wyższe wyniki oznaczają lepszą jakość życia.
qRT-PCR
Przeprowadzono ekstrakcję RNA z próbek surowicy. Próbki cDNA przygotowano przy użyciu zestawu do odwrotnej transkrypcji. Mieszaniny do PCR przygotowano z wykorzystaniem zestawu SYBR Premix Ex Taq, a reakcje ilościowe przeprowadzono w systemie Real-Time PCR. Ekspresję MHRT znormalizowano względem GAPDH i obliczono metodą 2-ΔΔCt.
Metody statystyczne
Do analizy i przetwarzania wszystkich danych wykorzystano programy SPSS 26 oraz GraphPad Prism 9. Przeprowadzono test Shapiro-Wilka w celu stosowano do oceny normalności rozkładu danych. Informacje dotyczące pomiarów przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe, dane liczbowe przedstawiono jako n/%, a porównania między grupami przeprowadzono za pomocą t-test lub test chi-kwadrat. W przypadku porównań wielokrotnych błąd kontrolowano za pomocą korekty Bonferroniego. Wartość prognostyczną MHRT oceniano metodą ROC. Czynniki ryzyka CAD analizowano za pomocą korelacji Pearsona oraz regresji logistycznej. p < Poziom p < 0,05 uznano za statystycznie istotny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ocena cech klinicznych
Charakterystyka wyjściowa zakwalifikowanych osób badanych przedstawiona jest w Tabeli 1. W grupie CAD stwierdzono podwyższony poziom hsCRP (p < 0,001), z wyjątkiem obniżenia poziomu HDL-C (p = 0,003), w porównaniu z grupą non-CAD. Poziomy LDL-C, TC i TG, a także wskaźniki ogólne (p > 0,05), nie wykazały statystycznie istotnych różnic między obiema grupami.
Ekspresja MHR...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Choroba wieńcowa (CAD), powszechne schorzenie sercowo-naczyniowe charakteryzujące się upośledzonym ukrwieniem mięśnia sercowego, wykazuje znaczący wzrost rozpowszechnienia przypisywany zmianom w nowoczesnym stylu życia21. Stan ten wiąże się z niekorzystnymi wynikami klinicznymi, znacząco obniżając zarówno jakość życia, jak i długoterminowe przeżycie. Rehabilitacja poprzez ćwiczenia jest obecnie istotną klinicznie metodą rehabilitacyjną, a niektóre badania wskazują, że pacjenci z CAD mogą skuteczni...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają żadnych istotnych interesów finansowych ani niefinansowych, które wymagałyby ujawnienia.
Nie dotyczy.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System Real-Time PCR ABI 7500 | Applied Biosystems, USA | 4368814 | qRT-PCR |
| Automatyczny analizator krwi | Hitachi 7180, Japonia | 7180 | Wskaźniki biochemiczne |
| System USG układu sercowo-naczyniowego | PHILIP, Holandia | CX50 | Funkcja serca |
| Wirówka | Thermo Scientific, USA | 75002446 | Obróbka próbek |
| GraphPad Prism 9 | oprogramowanie GraphPad | 9.0 | Analiza danych |
| Urządzenie do badania funkcji płuc | CONTEC, Chiny | SP10 | Funkcja sercowo-płucna |
| Zestaw do odwrotnej transkrypcji QuantiTect | Qiagen, USA | 205311 | synteza cDNA |
| Lodówka | Haier, Qingdao, Chiny | DW-86L828J | Konserwacja próbek |
| SPSS 26 | oprogramowanie SPSS | 26.0 | Analiza danych |
| Zestaw SYBR Premix Ex Taq Kit | Takara, Chiny | RR420A | Mieszanina PCR |
| odczynnik TRIzol | Invitrogen, USA | 15596026 | Izolacja RNA |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.