被动腿部运动对舒张性心力衰竭的干预效果及机制研究

Currently there are no proved drug treatments for diastolic heart failure (heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF). Our studies showed passive leg movement (PLM) could stimulate endogenous nitric oxide (NO) production in decompensated heart failure patients and decrease pulmonary hypertension and NT-proBNP in those patients. We thus supposed that PLM might be an effective non-drug treatment for HFpEF. Resistance training induces skeletal muscle fibers type conversion and induces myocyte growth factors to improve systemic metabolism and promote favorable effects on cardiovascular system. We presumed that this kind of skeletal muscle-heart communication is one of the important mechanisms underlining the efficacy of PLM on HFpEF. In this study, we will use a rat model of HFpEF to investigate the effect of PLM on the interaction between the skeletal muscle fibers conversion and cardiac remodeling and angiogenesis. Furthermore, we will examine the role of Akt1-eNOS-NO, Akt1-VEGF and oxidative stress in the effects of PLM on skeletal muscle-heart communication. Moreover, we will study the efficacy of PLM on quality of life and prognosis in decompensated HFpEF inpatients to verify the feasibility of this treatment in those patients. Therefore, our study will provide not only clinical but also basic experimental data for the treatment innovation of HFpEF.

舒张性心衰即射血分数保留的心力衰竭目前没有有效的药物治疗。我们的研究工作提示腿部被动运动（PLM）可以刺激失代偿心衰患者内源性一氧化氮（NO）释放，降低肺动脉压力和血浆脑钠尿肽水平，因此推测PLM可能成为舒张性心衰的一种重要的非药物治疗手段。耐力运动促使骨骼肌肌纤维转化并通过释放肌肉生长因子影响机体代谢和心血管功能。我们推测这种骨骼肌-心脏关联是PLM改善舒张性心衰的重要机制。在本课题中我们将利用舒张性心衰大鼠模型，研究PLM 对骨骼肌肌纤维转化和心室重构、血管再生关联的影响，探讨Akt1-eNOS-NO，Akt1-VEGF和氧化应激等机制在PLM调节骨骼肌-心脏关联影响舒张性心衰中的作用。同时我们还将开展病例对照研究，观察早期病床上PLM对舒张性心衰患者生活质量以及预后的影响，探讨PLM作为舒张性心衰治疗手段的可行性。因此，本课题研究将为舒张性心衰的治疗创新提供重要的基础和临床数据支持。

一、项目背景：.舒张性心衰即射血分数保留的心力衰竭目前没有有效的药物治疗。我们的研究工作提示腿部被动运动（PLM）可以刺激失代偿心衰患者内源性一氧化氮（NO）释放，降低肺动脉压力和血浆脑钠尿肽水平，因此推测PLM可能成为舒张性心衰的一种重要的非药物治疗手段。耐力运动促使骨骼肌肌纤维转化并通过释放肌肉生长因子影响机体代谢和心血管功能。我们推测这种骨骼肌-心脏关联是PLM改善舒张性心衰的重要机制。利用舒张性心衰大鼠模型，研究PLM 对骨骼肌肌纤维转化和心室重构、血管再生关联的影响，探讨Akt1-eNOS-NO，Akt1-VEGF和氧化应激等机制在PLM调节骨骼肌-心脏关联影响舒张性心衰中的作用。.二、主要研究内容：.1. 建立了大鼠射血分数保留心力衰竭模型，构造大鼠被动腿部运动装置，成功进行大鼠被动腿部运动。.2.被动腿部运动对射血分数保留心力衰竭大鼠舒张功能和生存率的影响。.3.探讨被动腿部运动对射血分数保留心力衰竭大鼠心脏的影响及其机制。.4.探讨被动腿部运动对射血分数保留心力衰竭大鼠主动脉的影响及其机制。.三、重要结果：.1、被动腿部运动改善了射血分数保留心力衰竭大鼠的舒张功能和生存率。.2、被动腿部运动能减少射血分数保留心力衰竭大鼠左室心肌氧化应激，减少射血分数保留心力衰竭大鼠心肌COL1/COL3的表达，减少射血分数保留心力衰竭大鼠心肌MMP2和MMP9的表达，改善左室心肌的纤维化，增加心肌内毛细血管的密度和VEGF、SDF的表达。增加大鼠比目鱼肌快肌纤维含量，比目鱼肌VEGF和Penos的表达。.3、被动腿部运动能减少射血分数保留心力衰竭大鼠主动脉氧化应激，减少射血分数保留心力衰竭大鼠主动脉COL1/COL3的表达，减少射血分数保留心力衰竭大鼠主动脉MMP2和MMP9的表达，改善主动脉的纤维化，增加eNOS表达水平。.四、关键数据：.1、被动腿部运动提高了射血分数保留心力衰竭大鼠的生存率。.2.被动腿部运动抑制射血分数保留心力衰竭大鼠心室的纤维化来改善舒张功能，并没有减轻左室肥厚。.3.被动腿部运动也能抑制射血分数保留心力衰竭大鼠主动脉的纤维化和氧化应激。.五、科学意义：.为射血分数保留心力衰竭的治疗提供了基础研究