新发现:改变心脏产生能量的方式是预防心力衰竭的关键

【字体: 时间:2023年02月16日 来源:Nature Cardiovascular Research

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  研究人员发现,心脏产生能量的方式发生变化可能是心脏恶化的最早信号。

  
   

Heart Failure Caused By Energy Production Deficiency    

图:正常心脏(左)和能量产生不足导致心室扩张的心脏(右),这是心力衰竭的迹象。    

图源:Paul Delgado-Olguin/SickKids

心力衰竭通常只有在心脏已经恶化时才会被发现。这在很大程度上是因为大约70%的心力衰竭患者病因不明。

SickKids的研究人员发现,心力衰竭的最早迹象之一是心脏产生能量的方式发生了变化,这一发现为在心脏开始恶化之前预防心力衰竭提供了一种潜在的方法。

该研究由转化医学项目的科学家保罗Delgado-Olguín博士领导,并得到特德罗杰斯心脏研究中心的支持,该研究也可能有助于解释心脏衰竭潜在原因的多样性。

“我们惊讶地发现,能量产生失调是心力衰竭的最早迹象,人们将能量产生不足与晚期心力衰竭联系在一起,但我们的研究结果表明,这实际上可能是心力衰竭的原因,而不是结果。”Delgado-Olguín说。

能量产生的变化预示着心脏的恶化

在健康的心脏中,一种名为赖氨酸去甲基化酶8 (Kdm8)的蛋白质通过抑制TBX15(另一种减少能量产生的蛋白质)来帮助维持平衡的能量使用,也称为新陈代谢。

这篇文章公布在《自然心血管研究》上。

在美国,研究小组分析了心脏衰竭后期人类心脏中基因表达(DNA转化为蛋白质的过程)的大型数据集,并发现KDM8不那么活跃。这使得TBX15更高的表达,导致新陈代谢的改变。研究人员还发现,TBX15在能量产生基因受到最强烈抑制的心脏中表达量最高。

Delgado-Olguín说:“有许多基因有助于调节我们体内的能量产生,但我们能够识别出在心脏恶化之前发生的特定蛋白质的变化。”

在确定能量产生的变化是心力衰竭的早期迹象后,研究小组进一步探索如何修改代谢途径来预防心力衰竭。在此过程中他们发现烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)调节能量代谢的通路活性降低。然后,该团队能够通过提供NAD+来干预和预防小鼠模型的心力衰竭,注入和提高能源产量。

Delgado-Olguín说:“这项研究表明,在心脏开始受损之前,改变某些代谢途径来预防心力衰竭是可能的。我们的研究为识别儿童和成人心力衰竭风险更高奠定了基础,并改善他们心脏的能量平衡以预防心力衰竭。”

精准健康可以帮助预测和预防心力衰竭

对于研究团队来说,这项研究有助于为SickKids精准儿童健康的未来做出贡献,这是一项为每个孩子提供个性化护理的运动。

“心力衰竭是多种多样的,但如果我们能够确定一个人的特定心脏在早期没有有效地利用能量,并且有心力衰竭的风险,我们就可以预测他们对针对特定代谢途径的治疗的反应,从而防止心脏恶化。”

而国际上对NAD的研究晚期心力衰竭的治疗正在进行中,研究小组希望这项最新的研究能从Delgado-Olguin实验室引发关于早期识别和预防治疗的新研究。

这项研究由加拿大健康研究所(CIHR)资助。

文章标题

KDM8 epigenetically controls cardiac metabolism to prevent initiation of dilated cardiomyopathy

背景:

关于心力衰竭的研究非常广泛,以下是其中一些研究成果:

心力衰竭的诊断方法不断改进。目前,心力衰竭的诊断主要基于症状和体征,如心脏杂音、肺部水肿等。但是,随着心血管影像学和血液生物标志物的发展,越来越多的方法可以用来辅助诊断心力衰竭,例如心脏磁共振成像、NT-proBNP等生物标志物。

心力衰竭的治疗不断创新。目前,心力衰竭的治疗主要包括药物治疗、器械治疗和手术治疗。药物治疗包括利尿剂、ACE抑制剂、β受体阻滞剂等,可以改善症状和生存率。器械治疗包括心脏起搏器、ICD等,可以减少猝死的风险。手术治疗包括心脏移植等,可以治疗难治性心力衰竭。

心力衰竭的预防受到重视。除了早期诊断和治疗外,预防心力衰竭也是非常重要的。一些研究表明,心血管疾病的控制和生活方式干预(如戒烟、健康饮食、适量运动等)可以降低心力衰竭的风险。

总之,心力衰竭的研究涉及多个方面,包括诊断、治疗和预防等,未来还会有更多的研究来探索其病因和治疗方法,以帮助更多的患者预防和治疗心力衰竭。

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