在循环死亡后心脏捐献的大鼠模型中，心脏恢复和心室基因表达存在性别差异

《Biology of Sex Differences》：Sex differences in cardiac recovery and ventricular gene expression in a rat model of donation after circulatory death

摘要

背景

循环死亡（DCD）后的心脏捐献是一种增加移植器官供应的有前景的策略。然而，与传统的心脏移植不同，传统心脏移植是从仍有心跳的捐献者身上获取器官，而DCD心脏在捐献者体内经历功能性、温暖的原位缺血之前和期间会受到损伤，从而导致缺血-再灌注损伤（IRI）。尽管在其他心脏IRI情况下（如心肌梗死）已经发现了性别差异，但在DCD中的性别差异仍研究不足。因此，我们旨在探讨性别差异是否会导致基因表达的变化，这些变化可能影响移植器官的质量，并进而导致性别间的差异。

方法

本研究共纳入了102只动物。雄性、雌性和卵巢切除（OVX）的Wistar大鼠接受了模拟的DCD处理，包括无缺血处理或22分钟的功能性、温暖原位缺血处理，随后进行含左心室负荷的氧合再灌注。评估了心脏功能恢复情况，并使用左心室组织进行RNA测序。

结果

功能性、温暖的原位缺血会降低左心室功能的恢复能力，但雌性的恢复能力显著优于雄性，而卵巢切除的雌性大鼠的表现与雄性相似。再灌注在所有组中都引发了炎症反应、应激反应和代谢相关通路。有110个基因的表达与心脏功能恢复相关，其中许多基因在雌性中的表达量高于雄性，这表明这些基因可能在改善缺血后心室功能中起作用。在这些基因中，Igfbp3、Fam78b和Galnt10在雌性与雄性和卵巢切除大鼠中的表达存在差异，这提示了雌性性激素的影响。

结论

与雄性心脏相比，雌性心脏在经历DCD条件后的心脏恢复能力显著更强，并且与质量控制程序相关的基因表达增加，这些基因表达与心室功能呈正相关。与雌性相比，雄性心脏中与能量代谢（包括脂肪酸代谢）和炎症通路相关的基因表达显著增加，这与心脏恢复能力下降有关。本研究提出了优化DCD移植器官质量的潜在新治疗靶点，并强调了潜在的性别和性激素差异（例如在炎症通路和代谢适应方面）的重要性，这些差异应在实施针对性别的精准治疗时予以考虑。