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锻炼或通过调节miRNA降低糖尿病患者心脏病风险

作者:国际循环网   日期:2020/10/22 11:33:09

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近期,一项刊登在Circulation Research上的研究[1]显示,早期运动干预可有效降低因糖尿病导致心脏病发生的风险。

  近期,一项刊登在Circulation Research上的研究[1]显示,早期运动干预可有效降低因糖尿病导致心脏病发生的风险,文章同时指出,锻炼能够诱发心脏中释放microRNA(miRNA,长度约为 2 1个核苷酸的非编码小分子RNA),从而就能帮助增加蛋白质的产生帮助改善心脏结构和功能。
 
 
  糖尿病性心脏病(DHD)是2型糖尿病患者心功能受损导致的一系列心脏病的表现。长期以来,体育锻炼被认为是改善糖尿病患者心血管健康的一种策略,但对于究竟是锻炼本身还是锻炼强度才是糖尿病患者心血管保护作用的基础,目前仍然存在争议。
 
  新西兰奥塔哥大学的Jason Kar-Sheng Lew等人做了一项研究,旨在探讨运动促进糖尿病性心脏病发病和发展过程中冠状动脉和心脏保护的有效性和机制。研究者将糖尿病db/db小鼠和非糖尿病小鼠伴或不伴心脏功能紊乱(分别为16周龄和8周龄)分别进行8周的中等强度运动(MIE)和高强度运动(HIE)。随后,评估与糖尿病和运动相关的心脏和冠状动脉结构和功能的时间依赖性变化,以及这些变化是否反映了观察到的心肌富集和血管富集miRNA的变化。
 
  miRNA是一种短的非编码RNA,通过其在疾病发展过程中对多个靶蛋白的多效作用来调节复杂的病理生理过程。事实上,器官特异性miRNA的血浆水平为了解器官功能和结构提供了重要的依据。
 
  结果显示,如果从8周龄开始运动,中等强度运动和高强度运动均能阻止冠状动脉和心脏功能不全、细胞凋亡、纤维化、微血管减少和miRNA信号中断的发生(图1),而这些在非运动糖尿病小鼠中可观察到。但如果运动是在糖尿病小鼠已经出现心脏功能障碍(即从16周龄开始)后开始的,那么中等强度运动对心血管的益处就不那么显著了。这些结果提示在早期糖尿病诊断后,运动强度和运动时间可能是长期心脏和血管健康结果的关键决定因素。
 
图1. 运动强度对微血管密度和冠状动脉内皮细胞凋亡的影响
 
  进一步实验发现促血管生成的miR-126、抗凋亡的miR-499、抗纤维化的miR-15b和miR-133的表达在糖尿病心脏16周龄时显著下调,24周龄时甚至更低。重要的是,这些miRNA的下调与抗血管生成SPRED1/VEGF、促凋亡cleaved-caspase-3、促纤维化CTGF和TGF-β的显著上调相关。miR-126活性的实验性沉默或上调表明,运动对心血管有益的机制至少部分是通过组织特异性miRNA介导的(图2)。
 
图2. 定量散点图条形图显示了在运动后血浆miR-126表达的变化
 
  研究者Daryl O. Schwenke教授表示,这种特殊的miRNA在糖尿病早期阶段会发生不利地改变,这些改变的miRNA能够可靠地帮助预测心脏病的发作,即miRNA或能作为一种可靠的早期标志物来帮助检测糖尿病患者是否会发生心脏病。这是一项非常关键的进展。
 
  该项研究发现,锻炼能够有效改善miRNA的调节,从而帮助抑制心脏病的发生和进展。因而,miRNA有能作为一种新型靶点来帮助科学家们开发治疗慢性糖尿病患者心脏病的新型疗法。
 
  如何发现糖尿病心脏病变的“蛛丝马迹”?
 
  临床上,与普通心脏病相比,糖尿病性心脏病症状不典型,往往容易被忽视或漏诊。那么,如何才能发现糖尿病心脏病变的“蛛丝马迹”呢?这就需要对糖尿病性心脏病的特征有所了解。与普通心脏病相比,糖尿病性心脏病有“四怪”:
 
  第一怪:由卧到立,“压差”骤变
 
  许多糖尿病患者起床后,常常感觉一阵头晕、眼花、心慌、出汗、眼前发黑,严重者甚至出现昏厥。测血压时发现:患者由卧位到站立时收缩压下降大于30 mm Hg、舒张压下降大于20 mm Hg,这种情况临床称之为“体位性低血压”。
 
  正常人在体位变化时,机体可通过提高血管紧张度和心排出量使血压基本维持正常,但糖尿病患者由于长期高血糖使支配血管的植物神经(特别是交感神经)发生病变,致使血管不能及时收缩,从而导致一过性血压下降。我们知道,普通心血管病患者大多血压高,但糖尿病患者罹患心血管病的表现却可能是血压低,“体位性低血压”是糖尿病性心脏病的特征之一。
 
  第二怪:休息不动,心率照快
 
  正常人在运动时心率增快,休息时心率减慢。但有些糖尿病患者则不然,而是表现为静息状态下心率增快,每分钟心率多>90次/分,同时伴有心悸、心慌、胸闷、头晕等症状,这同样是由于长期糖毒性导致迷走神经功能受损的缘故。此外,还有部分糖尿病人表现为“固定心率”,即心率不随着活动或休息而增快或减慢,这是由于患者迷走神经和交感神经同时受罹,心脏完全失去了植物神经支配的缘故。
 
  第三怪:发生心梗,却无心痛
 
  普通冠心病患者在心肌缺血缺氧时,组织会产生大量的乳酸,刺激心脏的感觉神经,产生疼痛即通常所说的心绞痛。但糖尿病患者合并冠心病后,即便心肌发生了严重的缺血、缺氧,患者也往往没有心绞痛症状,甚至出现急性心肌梗死等危重情况时仍毫无知觉,这种无痛性心肌梗死极易误诊、漏诊,也是造成猝死原因之一。这是因为糖尿病患者的感觉神经普遍钝化乃至功能丧失,使得疼痛症状变得轻微和不典型。因此,糖尿病患者即使无心血管病相应症状,也需要定期做心血管相关检查(如心电图),以便及早发现、早期干预。
 
  第四怪:年纪轻轻,也患“心病”
 
  糖尿病患者心血管病的发生率不仅比非糖尿病人高2~4倍,而且其发病年龄也比非糖尿病人提前5~10年,许多肥胖2型糖尿病患者年纪轻轻就患上了高血压、冠心病,甚至因急性心肌梗死导致猝死。这是由于糖尿病患者往往集多重心血管病危险因素(如高血压、血脂异常、肥胖、吸烟等)于一身,罹患心血管疾病的风险显着增加,患病年龄提前,而且病情更加严重。
 
  如何早期预防糖尿病性心脏病?

  1.控制血糖
 
  血糖达标是预防糖尿病性心脏病的首要条件。一般糖尿病患者控制目标要求餐后控制在10 mmol/L以下,空腹控制在7 mmol/L以下,但是对于一些病程短、年纪轻、身体条件好的糖尿病患者,要求应该更严格,控制在正常范围内。
 
  2.控制血脂
 
  如果把心脏比作人体的发动机,那么冠状动脉就是输油管道。一旦油管堵塞,发动机就无法工作。冠状动脉粥样硬化就是油管这里被一些“血液垃圾”堵塞以及油管老化导致的。糖尿病患者本身由于糖代谢紊乱,脂肪、蛋白质等也易出现紊乱,因此,一定要注意血脂的管控。
 
  3.控制血压
 
  心脏和血压的关系就类似于打气筒和车胎的关系,车胎气越充足压力越大,打气筒在打气的时候就要更加用力。同样的,血压越高,心脏每一次泵血就需要更大的压力,长此以往,心脏负荷过重,就会导致心肌肥大等一系列器质性病变。
 
  4.控制体重
 
  体重较大的人跑步都像是负重运动,因此,心脏要输出更多的血液来供应机体活动。同时,减重能增加胰岛素敏感性,更加利于血糖管控。
 
  5.合理运动
 
  适当的体育运动。运动量不宜过大,因为运动量过大会加重心脏的耗氧量,患者会有胸闷、憋气等症状。糖尿病性心脏病患者可以选择缓慢的有氧运动,如散步、健身操、太极拳等。有研究[2]表明,被动拉伸运动不仅可以放松身体,还可以扩张动脉并改善血流,从而预防心脏病、糖尿病和卒中。对于行动不便的人,在外力的帮助下也可以完成,是个简易方便的锻炼方式。这里的拉伸运动属于“被动拉伸”(图3),也就是需要使用器材配合进行的拉伸——包括朋友外力的帮助,运动配件,或者自身重力。
 
图3. 被动拉伸训练
 
  因此,鉴于糖尿病性心脏病的多发性与严重性,作为糖尿病患者,应高度重视自身的心脏问题。定期到医院进行相关检查(如血糖、血压、血脂、心电图、心脏超声等等),做到早期干预、早期诊断、早期治疗。对于已经确诊有心脏病的糖尿病患者,要注意控制情绪,避免过度劳累,坚持正规用药,定期医院复查。
 
  参考文献:
 
  1.Jason Kar-Sheng Lew,James T Pearson,Eugene Saw, et al.?Exercise Regulates microRNAs to Preserve Coronary and Cardiac Function in the Diabetic Heart <https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.120.317604>,?Circulation Research?(2020). DOI:10.1161/CIRCRESAHA.120.317604.
 
  2. Bisconti, A.V., Cè, E., Longo, S., Venturelli, M., Coratella, G., Limonta, E., Doria, C., Rampichini, S. and Esposito, F. (2020), Evidence for improved systemic and local vascular function after long‐term passive static stretching training of the musculoskeletal system. J Physiol. doi:10.1113/JP27986.
 
 

版面编辑:张冉  责任编辑:王雷



糖尿病

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