Mitochondrialer apoptotischer Weg, der durch myokardiale Ischämie-Reperfusionsverletzung beim Menschen induziert wird

Hintergrund: Die durch Ischämie-Reperfusion (I/R) induzierte Apoptose der Kardiomyozyten ist einer der wichtigsten Faktoren bei der myokardialen I/R-Verletzung (MIRI) nach Herzklappenersatz mit kardiopulmonalem Bypass (CVRCPB) und ischämischer Postkonditionierung (I-postC ) kann die Apoptose von Myokardzellen hemmen. Folglich untersuchte diese Studie die Schlüsselgene und Apoptose-Signalwege des Myokards bei Patienten, die sich einer CVRCPB unterziehen.

Methoden: Insgesamt 36 Patienten der New York Heart Association Klasse II oder III mit rheumatischer Herzkrankheit (RHD) beiderlei Geschlechts im Alter von 21-59 Jahren, die ab Februar 2014 für den ersten Herzklappenersatz mit CPB im Krankenhaus der Prüfärzte vorgesehen waren bis Mai 2015 wurden zufällig in die folgenden drei Gruppen (jeweils n=12) aufgeteilt: negative Kontrollgruppe (NEG-Gruppe); I/R-Gruppe (POS-Gruppe); und I-postC-Gruppe (Treat-Gruppe). In der Treat-Gruppe umfasste das Verfahren 5 min vor dem Öffnen der aufsteigenden Aorta, das Lösen der Aorta für 30 s und das Kreuzklemmen für 30 s für drei Zyklen, wonach die aufsteigende Aorta vollständig geöffnet wurde. Die NEG- und Treat-Gruppen wurden nicht behandelt. Sechsunddreißig Patienten wurden auf Arrhythmie und Wiederherstellung der myokardialen kontraktilen Funktion nach Reperfusion durch Elektrokardiogramme und Grad der Abhängigkeit von vasoaktiven Arzneimitteln untersucht. Die myokardialen Gewebe des rechten Vorhofohrs wurden 3 Minuten vor der Etablierung von CPB in der NEG-Gruppe und 45 Minuten nach dem Öffnen der Aorta in den POS- und Treat-Gruppen erhalten. In allen drei Gruppen wurden die myokardialen Gewebe des rechten Herzohrs gewonnen und für weitere Experimente bei –80°C aufbewahrt. Das rechte Herzohr von drei zufällig ausgewählten Patienten in jeder Gruppe wurde später mit RNA (Qiagen, Hilden, Deutschland) in einem Zentrifugenröhrchen über Nacht bei 4°C fixiert und dann bei –20°C für die RNA-Extraktion aufbewahrt. Humanes 12×135K-Genarray-Profiling von mRNA-Expressionen wurde in menschlichen Herzmuskelzellen durchgeführt. Differentiell exprimierte mRNAs, die durch quantitative Echtzeit-RT-PCR verifiziert wurden, wurden einer Pathway-Analyse unterzogen. Die mRNA-Expressionen von AIF, APAF1, CYCS, Bax, Caspase-3, Caspase-9, Caspase-6, Caspase-7, BCL2, BAG1 und PI3K wurden durch Echtzeit-RT-PCR und Western-Blot-Analyse bewertet. Die Ausmaße der durch I/R induzierten myokardialen Apoptose wurden durch TUNEL-Assays untersucht. Die durch myokardiale Apoptose induzierten Veränderungen der MIRI wurden durch pathologische Untersuchung des Myokards untersucht.