文摘

目标。高血压(HTN)是其中最重要的心血管疾病的危险因素。尽管HTN先进的治疗和控制,HTN的患病率仍在增加。MitoQ是一个补充,作用于线粒体和减弱活性氧(ROS)在心血管健康起着重要的作用。microrna HTN病理生理学中起着重要的作用。我们评估的影响MitoQ补充和耐力训练(ET),单独和组合,对心脏功能指标和血清mir - 126水平,miR-27a,抗氧化剂,不,HTN患者。方法。在一个双盲随机临床试验,52岁男性参与者(40-55岁)被随机分为四组( )的安慰剂,MitoQ(20毫克/天,口服)、ET(周期测力计、中等强度、40 - 60%的签证官₂峰,心率120 - 140 b /分钟,45分钟,一天3天/周6周),MitoQ +等。心脏功能指标是由超声心动图评估之前和之后的干预措施。结果。收缩压(SBP)显著降低所有干预组( )而菲律宾( )和LV肥大( )是只在MitoQ + ET组显著降低。血清SOD、GPx,没有,mir - 126水平在所有治疗组显著增加,而miR-27a减少ET ( )和MitoQ +等( )组。结论。独自MitoQ等相比,他们的结合更加突出改善对心脏健康的影响和改进的BP HTN患者。这些影响是通过mir - 126和miR-27a调制和改善线粒体活性氧的生产。

1。介绍

高血压(HTN)是最重要的一个风险因素对冠状动脉疾病(CAD)和全球死亡率的主要原因之一。大约45%的死亡由于心脏病和51%的死亡由于中风与HTN [1]。尽管在最近几十年治疗HTN医学进步,8000万年美国成年人患有HTN [2],HTN的流行在许多国家仍在上升。从对HTN一半的人接受治疗,这种疾病是不受控制的3]。患病率与人口、遗传和生活方式特别是体力活动水平(4]。

定期和持续的有氧运动可以控制血压(BP)和防止进步HTN在高血压前期人群(5]。长期或耐力训练(ET)结果在形态和生理适应性在心血管系统,如增加有氧能力和收缩强度和降低心率(5]。自发性高血压大鼠的运动降低收缩压和增加以挪士表达和一氧化氮(NO)的生产(6]。有益的运动也被证明是通过改变基因表达的小分子核糖核酸(microrna)和血管紧张素-醛固酮系统(老城)和线粒体生物起源(7- - - - - -9]。活性氧似是而非(ROS)和其他氧化剂在心血管病的病理生理学包括一个关键的角色在血管结构和功能异常,导致HTN [10]。具有抗氧化作用,改善血管内皮功能。同理,mitoquinone甲磺酸(MitoQ)是一个mitochondrial-targeted抗氧化剂补充,消除活性氧和改善血管功能11]。MitoQ补充4周的小鼠恢复了老年性主动脉僵硬(增加12)和减少血管紧张素2级(13]。然而,MitoQ的影响并没有被调查患者的血压HTN呢。

小分子核糖核酸有被确认为重要的基因表达调控14),例如,酶的生成和清除活性氧,在生产中一氧化氮合酶(NOS)、SOD、GPx [15]。microrna HTN病理生理学中起着重要的作用,越来越被引入新的生物标记物在心血管疾病(16]。据报道,血清miR-9, mir - 126水平低的患者HTN [17),和运动对HTN的改善作用是诱导通过改变microrna的表达(7,8]。在这方面,mir - 126与老城[有很强的联系7,8],miR-27a干扰BP的控制影响血管紧张素转换酶(ACE)基因(18]。另一方面,mir - 126是一种最丰富的microrna在内皮细胞(19),与血压水平(20.),其删除造成损害血管的完整性(21]。费尔南德斯和他的同事发现mir - 126的低水平,自发性高血压大鼠的运动恢复的(22]。因此,似乎有一种氧化应激之间的相互关系(ROS生产),氧化/抗氧化状态,microrna在许多疾病,包括HTN [15,23]。

考虑的核心作用线粒体ROS生产、HTN ROS的重要作用,和microrna的关键作用在氧化/抗氧化系统的监管和病理生理学的HTN本临床试验旨在评估是否mitochondrial-targeted抗氧化剂MitoQ,单独或结合有氧运动等,在提高HTN血压有利影响病人。我们也评估心脏功能、生化因素,没有和抗氧化剂的水平,血清mir - 126水平和miR-27a HTN患者的可能的机械工具。

2。材料和方法

2.1。材料

所使用的材料及其来源如下:MitoQ胶囊(MitoQ有限公司、新西兰),超氧化物歧化酶(SOD)工具包(草毒死,# RS504,英国),谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)工具包(草毒死,# SD125,英国),一氧化氮(NO)、RNA隔离设备(一起Biotek, # 17200,加拿大),互补脱氧核糖核酸合成装备(一起Biotek, # 54410,加拿大),cel-miR-39(一起Biotek, # 59000,加拿大),SYBR绿色(Ampliqon、# A325402、丹麦),通用引物(反向)(一起Biotek, # 59000,加拿大),和引物(MetaBion,德国)。

2.2。主题

在这个双盲随机临床试验,52岁男性中年HTN患者四十到五十五岁(的)选择从个人参与了KERCADRS(科曼地毯冠状动脉疾病的危险因素研究)或病人的心血管系sofa写作医院,科曼地毯,伊朗。我们选择男性,因为在这个年龄段,很多妇女经历更年期,影响性激素的水平,这可能会影响研究结果的混杂因素。研究的所有程序,目标,和ET的潜在益处和风险或MitoQ描述参与者,和一个签署了知情同意的形式。研究协议是根据标准设定的最新修订的《赫尔辛基宣言》,并验证了科曼地毯大学伦理委员会的医学科学(IR.KMU.REC.1397.595和IRCT20190228042870N1)。

HTN的标准是根据欧洲心脏协会的指导方针如下: 和/或 。我们进入患者中度HTN等的研究可能是一个严重HTN为受试者患心血管疾病的风险。其他排除标准肝、肾和肺疾病、糖尿病、肥胖症( ),除了HTN癌症和已知的心血管疾病(如心脏瓣膜疾病和心脏衰竭)。病人的人口统计信息,包括年龄、性别、病史、家族史HTN,体力活动(包括类型的活动、频率和持续时间),酒精消费,使用任何药物使用验证问卷用于收集KERCADRS。心脏功能评估通过二维模式超声心动图(美国飞利浦超声,EPIQ)。

参与者被随机分为4组( ):口服安慰剂,MitoQ(20毫克/天,一天一次)(11),耐力训练(ET), MitoQ +等。根据BMI组匹配,性别和年龄。等签证官(中等强度,40至60%₂峰,心率120 - 140 b /分钟,时间45分钟)进行6周(每周3次)。通宵禁食后的血液采集标本,之前(1天),在研究结束时(43)。样本在5000转离心10分钟,和血清整除,储存在为未来的量化−80°C。血清的一部分用于生化测试:的边后卫,肌酐,白蛋白、血糖、血清、碱性磷酸酶(ALP)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、总胆固醇(TC)。低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白)级别由Friedewald计算公式: 。

血清的另一部分是用于确定microrna SOD, GPx,没有的ELISA方法。

2.3。血压测量

基线BP两次(30分钟)在一个直立坐姿,休息至少10分钟后,值取平均值。所有受试者被要求避免食用含咖啡因的饮料如咖啡、茶、软饮料、补充剂、和酒精BP测量前至少两个小时。录音是在安静和舒适的环境(温度~ 24°C)条件与自动化设备(日本欧姆龙,M6安慰)避免在测量研究者偏见的可能性。

2.4。身体成分测量

体重测量使用医疗梁平衡(快板医疗、美国),计算身体质量指数(BMI)和体重(公斤)除以身高的平方(米²),用来区分正常体重( )和超重( )。评估脂肪,我们使用卡尺测量(首台皮肤褶卡尺、韩国)皮肤褶厚度在7分。杰克逊波洛克方程公式用于计算的身体脂肪百分比如下(24]。 在哪里是皮肤褶的总和(7分)是年龄。

2.5。修改Astrand-Rhyming测力计测试周期

等协议之前,所有科目进行了心肺运动试验(CPET)确定峰值功率和签证官₂峰的搁浅地测试。受试者还被要求避免摄入酒精,香烟,含咖啡因产品,避免剧烈活动至少12 h在测试前。搁浅地测试是一个正直的周期进行测力计(Monark Ergomedic 839 E,瑞典)耦合到一个气体分析仪(皮质、METALYZER 3 b、德国)。搁浅地测试包括稳态休息一段时间,然后2分钟的热身没有负载,紧随其后的是一个常数协议6分钟的长度。在这段时间里,他试图保持心率在120年和170年之间的bpm。踏板的速度是 的持续时间6分钟(25]。受试者被要求分数的呼吸困难和整个运动和肌肉疲劳在高峰时期,使用Borg规模(26]。血氧饱和度(热点;₂)脉搏血氧计(博尔乐、德国),心电图描记的监测心率(HR)和英国石油(BP)耗氧量(签证官₂生产(VCO),二氧化碳₂)、呼吸道交换率(r)和通风(VE)记录。小时的平均值,最后瓦被用来预测签证官₂峰从诺模图,和一个年龄校正因子应用(27]。成功的测试被定义为一个参与者完成了6分钟的测试在一个工作负载诱导小时范围内120 - 140 bpm(图1)。

2.6。耐力训练协议(中等强度)

等被应用于培训组6周(每周3次)。基于输出瓦特在搁浅地测试,每个主题的第一个训练持续了15分钟(在40 - 60%最大瓦特输出)。在接下来的会议,锻炼的时间和强度逐渐增加,直到时间达到大约45分钟在12日会议结束(第四周),在此期间,心率是120至140次/分钟。运动训练的强度保持恒定在45分钟的时间在第五和第六周(28]。

SBP,类似动脉热点₂,人力资源是来自参与者之前和期间运动(峰值)和恢复期的结束。

2.7。心脏功能评估

心功能参数、左心室射血分数(EF)、左心室缩短分数(SF)和左心室肥厚(LVH),通过引导M-mode帧。在基线参数评估和研究结束后的第二天。

按照美国超声心动图学会指南(29日),我们使用两个测量记录的大室间隔和后壁厚度超声心动图获得的分类没有LVH的高血压患者(< 1.1厘米),轻度LVH(1.1 - -1.3厘米),中度LVH(1.4 - -1.6厘米),和严重的LVH(≥1.7厘米)。

2.8。SOD活性测定

血清SOD活性是由草毒死工具包基于制造商的指令。SOD功能作为催化剂的歧化作用₂自由基过氧化氢(H2O2),把电视台NBT-diformazan吸收光线在560纳米30.]。

2.9。GPx活性测定

GPx活性由草毒死装备根据屋描述的方法和情人节。分析工具包GPx活性间接的措施与谷胱甘肽还原酶偶联反应,酶负责再生氧化谷胱甘肽(GSSG)的形式。吸光度下降在340 nm NADPH氧化辅酶ii⁺(31日]。

2.10。没有水平的决心

格里斯的方法被用来测量血清中没有的水平。血清除蛋白进行最初使用ZnSO4在0.3 M氢氧化钠。然后三氯化(VaCl钒₃)(将硝酸盐转化为亚硝酸盐)和格里斯试剂与deproteinated混合血清和孵化为30分钟37°C。最后,光密度(OD)以540海里(32]。

2.11。mir - 126, RT-qPCR miR-27a测量

总RNA分离血清总RNA净化设备使用。从150年短暂,RNA是孤立的μl血清使用RL缓冲洗和核糖核酸酶的筛选了自由水。RNA浓度和纯度量化使用NanoDrop nd - 2100(美国热费希尔科学)。样品之间的规范化,3.5μl秀丽隐杆线虫miR-39 (cel-miR-39)被添加到每个样本。RNA后立即隔离,5μl的RNA是反向转录使用microScript microRNA互补脱氧核糖核酸合成装备。互补脱氧核糖核酸是扩增(美国应用生物系统公司StepOnePlus仪器)菌进行使用RealQ +主混合绿色,高火箭和mir - 126和miR-27a miRNA-specific引物。都在重复样本化验。相对表达水平对于一个给定的microrna是cel-miR-39外部控制的规范化。表达式是褶皱变化根据公式计算: 在这 (33]。大鹏展翅的正向引物序列如下:mir - 126: 5 - - - - - -TCGTACCGTGAGUTATAATGCG-3 ,miR-27a: 5 - - - - - -TTCACAGTGGCTAAGTTCCGC-3 ,和cel-miR-39: 5 - - - - - -UCACCGGGUGUAAAUCAGCUUG-3 。

我们使用一个通用引物是由公司提供的逆向反应。

2.12。统计分析

SPSS软件分析的数据(SPSS Inc . SPSS版本26日,芝加哥,美国)和GraphPad棱镜(GraphPad v.8.4.3。美国圣地亚哥LLC)。首先,数据分布由Kolmogorov-Smirnov测试和检查如果是正常的。双向重复测量方差分析是用来比较BP,抗氧化剂,没有水平,其次是图基事后考验的群体间的比较。非参数等效测试时使用数据的分布是不正常的。基线比较通风指数(签证官₂峰、VE /签证官₂和VE / VCO₂)等两组之间是由未配对 - - - - - -测试。卡方检验是用于描述性统计(HTN史、吸烟、饮酒、体力活动)。一个 被认为是显著性水平。

3所示。结果

3.1。人体测量、人口结构和人口研究的一般特征

表1表明,学习小组在基线人口和一般特征相似。关于体重(公斤)等( vs。 )和MitoQ +等( vs。 )集团经历了一个显著减少的重量( )在研究期间与基线相比(表1)。

3.2。临床、通气和身体脂肪变量

人力资源是休息 , , ,和 在安慰剂,MitoQ等,分别和MitoQ +等团体。人力资源在高峰 在等, 在后续MitoQ +等团体。动脉热点;₂是 , , ,和 比例在安慰剂,MitoQ、ET和MitoQ + ET组,分别在基线和 在等, 在后续MitoQ +等团体。同时,通风和签证官的肺功能指标₂峰、VE /签证官₂、VE / VCO₂,r显示各组之间无显著差异的研究(表2)。腹部和脊椎上的脂肪MitoQ、ET和MitoQ + ET组显著降低。在体脂百分比的情况下,只有等和MitoQ + fallow-up期间ET组明显下降( 和 )与基线相比(表2)。

3.3。血清生化变量的测量

血清TG水平显著降低( )只有在群MitoQ +等相结合。MitoQ、ET和MitoQ + ET组,血清胆固醇和肌酐水平显著降低与基线相比(表3)。

3.4。MitoQ和ET SBP和菲律宾

基于数据呈现在图2MitoQ,等,和MitoQ +等团体,SBP相比显著降低其基线( )(图2(一个))。然而,只有在类似MitoQ + ET组明显下降( )(图2 (b))。

3.5。干预措施对左心室收缩功能的影响

图3显示左心室收缩功能在不同的研究群体。射血分数和缩短分数并没有显示出显著变化(数据3(一个)和3 (b)合并后集团的LVH),但(MitoQ +等)明显降低(图3 (c))。

3.6。抗氧化酶的干预和影响

6周后,血清SOD、GPx活性增加在所有三个干预组相比安慰剂组相比也相关的基线值( 在所有情况下)(数据4(一)和4 (b))。没有这些抗氧化剂的基线值之间的差异在所有组。MitoQ等,结合MitoQ +等造成了与基线相比没有显著增加血清水平值和相比安慰剂组(图4 (c))。MitoQ +等更重要的影响没有水平比等或MitoQ孤单。

3.7。MitoQ和血清mir - 126和miR-27a等

干预增加MitoQ mir - 126等,和MitoQ +等组合组和降低ET和MitoQ + miR-27a ET组(数字5(一个)和5 (b))。所有干预导致显著增加mir - 126与安慰剂组相比(图5(一个))。

4所示。讨论

在这项研究中,6周的影响等单独或口服补充MitoQ及其组合在高血压受试者评估。主要的发现是,联合治疗显著降低SBP和增加血清SOD水平,GPx,没有。mir - 126的水平显著增加的miR-27a在联合治疗组显著降低。

结果表明,血清TG、TC和低密度MitoQ + ET组显著降低,高密度脂蛋白胆固醇明显增加与基线相比。它已被证明,运动增加高密度脂蛋白胆固醇和降低低密度脂蛋白胆固醇(34,35),但政府20毫克MitoQ 6周的成年人没有影响葡萄糖,TG, TC,高密度脂蛋白胆固醇(11]。这里,MitoQ和ET除了胆固醇对血脂无显著影响。然而,他们会加强彼此的降脂效果,当应用于组合(见表3)。这些发现显示,联合治疗对血脂有益影响心血管健康变量。也没有增加肾脏和肝脏功能测试显示nonharmful MitoQ对身体的影响。

对于干预措施对英国石油(BP)的影响,结果表明,MitoQ + ET降低SBP超过MitoQ的孤独。然而,在这里,MitoQ没有累加效应与ET降低BP当形式结合使用。原因可能是我们进入适度HTN患者研究,也没有可能的额外效果两个干预因为压力感受性反射控制系统不允许英国石油(BP)低于正常水平。可能在更严重的高血压,联合治疗可能显示更多的有利影响。

有证据表明,减少抗氧化防御系统和增加氧化应激为HTN发展作出贡献。线粒体是一种自由基的生成的主要网站由于其氧化磷酸化过程(36),线粒体超氧化物自由基的生产过剩和SOD酶活性下降导致HTN。与HTN人,增加氧化应激激活老城,进而降低了没有在肾微脉管系统的生物利用度4]。我们发现6周等没有增加,血清中SOD、GPx个人在所有三组。有氧运动增加剪切应力,因此增加血管内皮和改善血管结构(没有生产37]。同时,锻炼会影响心脏代谢重构通过以挪士,特别是当它增加线粒体生物起源(9),防止脂质过氧化和线粒体损伤(38]。锻炼增加内皮素受体的表达B型(ETB)血管内皮,从而增加血管舒张增加没有(39]。根据我们的结果,等导致显著增加SOD、GPx,没有水平,其结合MitoQ增加了这些受益者效应。改善氧化还原状态似乎是一个主要原因HTN的SBP患者的显著下降。在这方面,MitoQ mitochondria-targeted抗氧化剂可能产生对氧化损伤的保护作用导致改善HTN [40]。管理20毫克的MitoQ 6周被发现在降低LDL-ox和改善体内有益心脏的线粒体功能障碍(11]。

我们的研究结果表明,MitoQ明显增加血清mir - 126水平,和外星人做了同样的事情。mir - 126是至关重要的维持血管内稳态和完整性目标以挪士/ PI3K / AKT通路(41]。减少它的表达增加炎症和内皮功能障碍和减少血管修复能力(33]。循环已发现mir - 126年的水平低55%在HTN患者血压正常的人相比,(8,33]。费尔南德斯等人表明,mir - 126运动后增加高血压大鼠(22]。基于上述研究,假定第二机制MitoQ和ET降低BP可能是增加mir - 126的表达。在这方面,要么干预诱导全面影响mir - 126表达(图5)。因此,他们的组合没有额外的影响这个microrna的水平或减少英国石油公司。mir - 126据报道诱导细胞增殖和血管生成nontumorigenic细胞(42]。虽然在本研究MitoQ等,他们的结合增加了血清mir - 126水平与安慰剂相比,这种增长可能补偿减少的水平在我们HTN患者(8,33]。我们没有发现任何增加肾脏和肝脏功能测试保证我们干预计划在这项研究可能对高血压科目没有有害的副作用。

在目前的研究中,我们发现miR-27a执行后显著降低ET水平,并与MitoQ响应的组合等。减少单靠MitoQ没有达到显著水平。miR-27a已被证明是减少流通在慢性运动(8]。ACE与HTN相关联,导致左心室重构(8)是miR-27a的目标之一。miR-27a ACE表达增加,从而导致HTN通过激活NFκB通路引起心血管炎症和重塑43],ROS生成和内皮功能障碍[44]。miR-27a肥厚性微rna的心脏;和锻炼后被证明可以降低miR-27a水平(7天45]。MitoQ的显著影响mir - 126但miR-27a无意义的影响水平可能推断出不同等,导致其影响通过mir - 126和miR-27a MitoQ主要发挥其有利影响彻底mir - 126。miR-27a提出了被认为是一个癌症治疗的目标。ROS生产和降低抗氧化能力提出癌症生产机制,可能MitoQ +等用于癌症治疗因其抗氧化性能和减少miR-27a水平。我们建议对这个属性的MitoQ计划更多的研究。

前所述,减肥等原因(8]。我们的研究结果表明,6周减肥引起的等。MitoQ并不影响体重和脂肪。符合这一发现,诱饵等人的研究表明,政府的10毫克MitoQ没有影响体内脂肪在年轻的个人46]。因此,它似乎不减肥是减少MitoQ英国石油(BP)的机制。

5。结论

总的来说,考虑到改善心血管指标经过六周的ET和口服补充MitoQ和考虑到SOD, GPx,也没有增加,血脂和提高身体脂肪,它可以得出结论,MitoQ补充结合这种类型和强度的锻炼可能对心血管健康有积极作用指数HTN患者。mir - 126和miR-27a可以被认为是潜在目标的MitoQ有益影响HTN及其他心血管疾病的风险因素。

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以在请求从相应的作者。数据没有公开由于记录可能包含信息可能会影响病人的隐私。

伦理批准

所有程序中执行研究涉及人类受试者符合赫尔辛基宣言的道德标准和科曼地毯医学科学大学的伦理委员会。

同意

书面和口头知情同意是获得所有个体参与者包括在这项研究。

的利益冲突

没有利益冲突,报告的作者。

作者的贡献

亚瑟Masoumi-Ardakani哈米德Najafipour导致了概念和设计研究。哈米德Najafipour监督整个项目和亚瑟Masoumi-Ardakani和热天Aminizadeh谁写论文的初稿。哈米德Reza Shirin贾法里纳斯里和参与者的临床检查和帮助临床结果的解释。亚瑟Masoumi-Ardakani Shirin贾法里,热天Aminizadeh执行数据收集。Daruosh Moflehi监督行使测试并帮助在他们的数据解释。所有作者的贡献在回顾并最终确定。

确认

数据摘要是论文的一部分亚瑟先生Masoumi博士生生理学和副校长为研究和技术支持的科曼大学医学科学,科曼地毯、伊朗(批准号97000973)。作者想感谢博士Nozar Nakhaee统计分析他的帮助。