心脏疾病与能量代谢关系研究进展
心肌能量代谢治疗进展曲美他嗪的临床应用
万爽力作用机理
通过抑制3-酮酰辅酶A硫解酶（3KAT）活性，部分抑制游离脂肪酸氧化，减少了NADH2的生成，减低了NADH2对丙酮酸脱氢酶的抑制，丙酮酸脱氢酶活性增加，促进葡萄糖氧化,使心脏代谢转向高效的葡萄糖氧化，利用有限的氧产生更多ATP,这一能量底物改变使心脏ATP生产效率增加
Banani El , et al. Cardiovasc Res. 2000;47:637-639.
CABG
Febiani et al 1992 Vedrinne et al 1996 Tunerir et al 1999 Iskesen et al 2006
糖尿病合并冠心病
Szwed et al (TRIMPOL I)1999 Fragasso et al 2003 Rosano et al 2003 Padial et al 2005
临床应用-1 万爽力治疗稳定性心绞痛
PCI+优化药物治疗 心绞痛控制不理想 COURAGE研究：n=2287，稳定性冠心病患者，随机接受PCI+最佳药物治疗或单用最佳药物治疗，随访4.6年 SYNTAX研究：n=1800，三支病变或左主干病变患者，在标准药物治疗基础上随机予PCI或CABG治疗
左心功能不全
Lu et al 1998 Belardinelli et al 2001 Vitale 2004 朱文玲等2005 Fragasso et al 2006
PTCA
Kober et al 1993 Birand et al 1997 Steg et al 2001 Polonski et al 2002
老年冠心病
Rosano et al 2003 Kolbel et al (TIGER) 2003 Vitale et al 2004
新陈代谢的调控和疾病发生
新陈代谢的调控和疾病发生新陈代谢是人体内的一个非常重要的生化过程，其主要功能是维持人体内部环境的稳定。
它包含一系列反应，其中一些是产生能量或基础物质的反应，而另一些则是清除有害物质或废物的反应。
新陈代谢是由一系列酶调控的，这些酶在人体内通过多种方式进行调节，从而使代谢过程得以平稳进行。
然而，当这些酶受到损伤或受到不良环境的影响时，它们的调控功能就会失调，从而导致各种健康问题和疾病的发生。
新陈代谢的调控与疾病的发生有着紧密的关系。
例如，心脏病和糖尿病等疾病常常与新陈代谢的调控失衡有关。
心脏病是由于身体的能量代谢出现问题，造成心脏供血不足的情况，导致心肌缺氧等病症的发生。
而糖尿病则是由于胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗导致的糖代谢紊乱而引起的。
在这些疾病中，维持体内代谢平衡变得尤为重要。
因此，调节新陈代谢对于疾病的预防和治疗都具有重要的意义。
新陈代谢的调控需要一系列酶的参与。
这些酶在人体内通过多种方式进行调节，以适应身体的变化和需要。
其中一种调节方式是通过基因表达的调控。
在基因表达调控中，人体会根据所需酶的数量和种类来合理地激活或抑制相应的基因，从而维持代谢的平衡状态。
另外，代谢本身也可以通过反馈机制进行调节。
当代谢过程中产生的某些物质的浓度升高时，会触发一种反馈机制来降低酶的活性，从而降低代谢速率。
这种反馈机制对于维持在正常代谢状态下的稳定性尤为重要。
新陈代谢调控的失衡是出现各种健康问题和疾病的主要原因之一。
例如，在心血管疾病中，代谢的失衡导致胆固醇和脂肪酸的过多积累，从而损伤血管内皮细胞，进而导致动脉硬化以及心血管事件的发生。
在糖尿病中，因为胰岛素的分泌不足，糖的代谢受到影响，从而导致血糖高涨。
在这些情况中，通过调节代谢过程，可以有效地预防疾病的发生和发展。
饮食和生活习惯是影响代谢调控的重要因素之一。
例如，饮食中的膳食纤维和水分可以促进胃肠道的蠕动，保持代谢通畅；蛋白质可以提供身体所需的氨基酸，保持酶的合成；而高糖饮食则会导致胰岛素分泌不足，进而影响糖的代谢。
中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展
中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展摘要】本文根据近来心肌的能量代谢障碍而导致心力衰竭的作用机制的相关研究，结合中医理论及实践应用，简要阐述中医药通过改善心肌能量代谢而治疗心力衰竭的可行性。
【关键词】心力衰竭能量代谢中医药治疗【中图分类号】R242 【文献标识码】B 【文章编号】2095-1752（2012）01-0335-02Research Progress in the Treatment of Improving Failing Heart's Cardiac Energy Metabolism with Traditional Chinese Medicine【Abstract】This article investigates the feasibility of the treatment of improving failing heart's cardiac energy metabolism with traditional Chinese medicine from the research of themechanism of cardiac energy metabolism leads to heart failure and perspectives of Chinese medicine theory and clinical practice.心力衰竭（Heart Failure,HF）已经成为一种对公众健康威胁日益增长的主要疾病，其似乎不仅仅是由于心脏的负荷过重或是受到某些损伤所引起的，近年来的研究已经证明慢性心力衰竭其实是一种复杂的、有基因调控、神经-体液机制、炎症、生物化学改变以及能量代谢障碍等机制共同参与作用于心肌细胞及心脏间质的结果。
早在1939年Herrmann等人就已经发现在心力衰竭的心肌细胞中肌氨酸含量的显著下降，从而认识到能量代谢障碍在心力衰竭发展中起到了重要作用[1]。
老年心力衰竭患者心肌能量代谢药物的相关研究
老年心力衰竭患者心肌能量代谢药物的相关研究一、老年心力衰竭患者心肌能量代谢状况老年心力衰竭患者心肌能量代谢的改变是导致其病情加重的重要原因之一。
在心力衰竭患者的心肌细胞内，线粒体是主要的能量生产器官，约70%的心肌细胞体积都由线粒体占据。
而线粒体功能的损伤会导致心肌细胞内的脂肪酸氧化、糖原分解和三羧酸循环等能量产生途径受到影响，从而降低心肌细胞内的ATP合成能力，导致心肌功能下降。
老年心力衰竭患者由于存在多种心血管疾病、代谢性疾病、免疫系统疾病等因素的影响，往往伴随有心肌细胞内的氧化应激增加、线粒体形态和数量的改变、线粒体基因表达异常等状况，使得心肌细胞内的线粒体功能进一步受损，导致心肌细胞内的ATP合成水平下降。
老年心力衰竭患者心肌细胞内的能量代谢状况的改变，给心力衰竭的治疗带来了一定的困难，因此寻找一些能够改善心肌能量代谢的药物成为了当前研究的重点之一。
二、心肌能量代谢药物相关研究进展1. 辅酶Q10辅酶Q10是存在于线粒体内的一种脂溶性物质，是线粒体呼吸链中的电子传递体，对维持线粒体功能和细胞内ATP合成起着重要的作用。
研究表明，辅酶Q10的补充可以改善心肌细胞内的线粒体功能，增加ATP的合成，减轻心脏负荷，从而调节心脏功能，改善心力衰竭患者的症状。
目前，临床研究也证实了辅酶Q10在改善心力衰竭患者心肌功能方面的作用。
一项针对老年心力衰竭患者的临床研究表明，辅酶Q10的长期补充可以显著改善患者的运动能力、心肌收缩功能和心脏负荷情况，减轻心力衰竭的临床症状，提高生活质量。
辅酶Q10被认为是一种潜在的心肌能量代谢药物。
2. L-肉碱L-肉碱是一种氨基酸衍生物，是参与脂肪酸氧化代谢的重要物质。
研究表明，L-肉碱的补充可以促进心肌细胞内的脂肪酸氧化，增加ATP的合成，改善心力衰竭患者的心肌功能。
3. QSYQ清心益气口服液（Qingxin Yiqi Keli, QSYQ）是一种中药复方制剂，由丹参、黄芪、三七、桂枝等中药组成。
心率与代谢相关性及临床应用机制
心率与代谢相关性及临床应用机制心率和代谢是人体生理活动中两个重要的指标，它们之间存在着紧密的关联性。
在临床医学中，研究心率与代谢的相关性以及相关机制对于有效地评估患者的身体状况、制定治疗方案以及预测疾病风险具有重要意义。
本文将探讨心率与代谢之间的关系，以及相关的临床应用机制。
1. 心率与代谢的相关性心率是指心脏每分钟跳动的次数，代表着心脏的搏动情况。
代谢是指在生物体内进行能量和物质转化的过程。
心率作为心脏活动的指标，与代谢过程密切相关。
研究发现，心率与基础代谢率存在正相关关系。
基础代谢率是指人体在静息状态下的能量消耗，是维持基本生命活动所需的能量。
心率增加会导致基础代谢率的提高，从而增加能量消耗。
这是因为心脏跳动加快会促使身体其他器官的代谢活动增加，从而使基础代谢率提升。
另外，心率与运动代谢之间也存在紧密关联。
运动代谢是指人体在运动状态下的能量消耗。
心率的增加与运动代谢的提高成正比。
当人体进行运动时，心率加快是为了满足运动所需要的能量消耗，同时也加速了代谢过程。
总结起来，心率与代谢之间存在着紧密的正相关关系，心率的增加会促使代谢率的提高。
2. 心率与代谢的临床应用机制心率与代谢之间的关系在临床医学中具有重要的应用价值，下面将介绍几个常见的应用机制。
2.1 心率与能量消耗的评估正常情况下，人体的能量消耗与心率有关。
可以通过监测心率来评估人体在静息状态下的能量消耗水平，从而判断个体的基础代谢率是否正常。
这对于评估一个人的代谢水平以及调整饮食和运动计划具有重要意义。
2.2 心率与运动强度控制在运动过程中，心率与运动强度之间存在着密切的关联。
通过监测心率，可以准确判断个体在运动中的代谢水平，从而控制运动强度。
这对于合理安排运动计划以及避免运动过度带来的伤害具有重要意义。
2.3 心率与疾病风险的预测心率与代谢之间的关系对于一些疾病风险的预测也具有一定的价值。
研究发现，心率过快或过慢与心血管疾病的风险增加相关。
心肌线粒体能量代谢在心血管疾病中的研究进展
㊃综述㊃心肌线粒体能量代谢在心血管疾病中的研究进展孙侠㊀赵倩茹㊀袁伟212000镇江,江苏大学附属医院心内科通信作者:袁伟,电子信箱:yuanwei1@DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2022.01.017㊀㊀ʌ摘要ɔ㊀目前心血管疾病已成为全球人类死亡的主要原因之一,线粒体作为三大营养物质经三羧酸循环产生ATP的主要场所,在心血管疾病的发生㊁进展过程中起着巨大影响作用㊂本文从心肌线粒体的能量代谢功能㊁相关调控途径㊁与心血管疾病的关系以及治疗药物方面入手,在心肌线粒体代谢方面为治疗心血管疾病提供思路与方向㊂ʌ关键词ɔ㊀线粒体;㊀能量代谢;㊀活性氧;㊀心血管疾病基金项目:江苏省333工程人才基金(BRA2020395);江苏省六大高峰人才项目(WNS-045);江苏省青年医学人才项目(QNRC2016843);镇江市心血管病医学研究中心项目(2018008)Advancement of myocardial mitochondrial energy metabolism in cardiovascular diseases㊀Sun Xia,Zhao Qianru,Yuan WeiDepartment of Cardiology,Affiliated Hospital of Jiangsu University,Zhenjiang212000,ChinaCorresponding author:Yuan Wei,Email:yuanwei1@ʌAbstractɔ㊀At present,cardiovascular disease has become one of the main causes of human death inthe world.As the main place where the three major nutrients produce ATP through the tricarboxylic acidcycle,mitochondria plays a crucial role in the occurrence and progression of cardiovascular disease.Thisarticle starts with the energy metabolism function of myocardial mitochondria,related regulation pathways,the relationship with cardiovascular diseases and therapeutic drugs,and provides ideas and directions for the treatment of cardiovascular diseases in the aspect of myocardial mitochondrial metabolism.ʌKey wordsɔ㊀Mitochondria;㊀Energy metabolism;㊀Reactive oxygen species;㊀Cardiovascular diseasesFund program:Jiangsu Province333Engineering Talent Fund(BRA2020395);Jiangsu Province SixPeak Talent Project(WNS-045);Jiangsu Province Young Medical Talent Project(QNRC2016843); Zhenjiang City Cardiovascular Medicine Research Central Project(2018008)㊀㊀随着人口老龄化和工作㊁生活方式改变,心血管疾病的发病率及患病率均呈逐年增长趋势㊂心脏每天消耗大量ATP来维持基本的能量代谢和泵血功能,大部分ATP需求(>95%)由线粒体的氧化磷酸化提供㊂正常心肌发生损伤可能导致心肌细胞线粒体对能量底物代谢的可用性㊁需求㊁效率发生变化㊂有研究表明,心肌线粒体功能障碍可导致心肌病,长期的线粒体内稳态失衡会导致心力衰竭[1],维持心脏组织构造更新和内环境稳态的基础是心肌能量代谢稳定㊂由此可见心肌线粒体是细胞发挥功用不可或缺的调节因子,其代谢功能的改善和稳定在心血管疾病治疗中具有重要临床意义㊂心血管疾病的发生㊁进展过程涉及众多机制,本文就心肌线粒体能量代谢与心血管疾病的关系㊁治疗等进行综述㊂1㊀线粒体的生物功能线粒体是一种双层膜结构的细胞器,由线粒体外膜㊁膜间隙㊁内膜和基质四部分组成线粒体的功能区㊂三大营养物质在机体内进行有氧氧化㊁脂肪酸β氧化以及三羧酸循环等途径产生能量,由于催化三羧酸循环所需的酶主要分布在线粒体内膜㊁基质和外膜上,所以线粒体是经三羧酸循环途径产生ATP的主要场所㊂心脏作为人体血流动力来源,线粒体需要不断合成ATP供应心肌细胞以维持正常的泵血功能和收缩功能㊂线粒体占据心肌细胞体积的30%,在正常心肌细胞中ATP需求约60%~70%的能量源于线粒体脂肪酸氧化,约20%源于糖酵解及糖的有氧氧化,10%来自酮体㊁氨基酸㊁乳酸等代谢[2],心肌能量的供应离不开线粒体的正常功能㊂2㊀线粒体能量代谢的调控途径调控心肌细胞线粒体能量代谢的途径包括:变构控制㊁转录控制和翻译后修饰控制㊂心脏中脂肪酸㊁碳水化合物㊁酮体和氨基酸的代谢高度依赖辅酶A及其衍生物,乙酰辅酶A和辅酶A的变构起关键作用㊂其余包括NADH/NAD+和FADH2/FAD2+的变构㊁丙酮酸脱氢酶(pyruvatedehydrogenase,PDH)/丙酮酸脱氢酶磷酸酶(PDH phosphatase,PDHP)的变构㊂过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)㊁PPAR-γ共同激活因子1α(PPAR-γcoactivator1α,PCG-1α)㊁雌激素相关受体(estrogen related receptor,ERR),包括ERR-α㊁EER-β和ERR-γ,缺氧诱导因子1α(hypoxia induced factor1α, HIF-1α)均在转录水平参与心肌能量代谢控制㊂翻译后修饰包含磷酸化㊁琥珀酰化㊁乙酰化㊁戊二酰化和丙二酰等,通过对线粒体酶添加或删除某些碳或非碳基团来改变酶活性,从而调节生理和病理状况下心肌细胞代谢[3]㊂3㊀心肌线粒体能量代谢异常与心血管疾病3.1㊀心肌肥厚心脏对各种疾病,如高血压㊁冠状动脉粥样硬化性心脏病㊁瓣膜性心脏病㊁心律失常等发生适应性改变是病理性心肌肥厚发生的基础㊂心肌细胞体积变大,肌小节发生重构[2]㊂线粒体能量代谢是心肌肥厚众多机制之一,呼吸链功能失调不仅会造成NAD+/NADH的变构变化,导致ATP 产量降低和氧化还原失衡,还会导致细胞内Ca2+水平升高和活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成增加㊂有研究报道,ROS的生成会促进心肌肥厚的发生[4],过量的ROS会使线粒体DNA和线粒体蛋白受损,影响线粒体DNA结构与功能,而线粒体功能发生障碍又会增加ROS生成,形成恶性循环㊂病理性心肌肥大还会影响底物利用率,心肌组织经历能量重新编程,偏向葡萄糖代谢,同时减少脂肪酸氧化㊂有研究报道,心肌肥大过程中肉碱-棕榈酰转移酶-1(carnitine palmitoyltransferase,CPT-1)的抑制可能会减少长链脂肪酸在线粒体的摄取和氧化[5-6],亦有研究报道线粒体Ca2+超负荷和氧化应激引起线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的开放[6],进而影响心肌收缩功能和ATP生成㊂3.2㊀急性心肌梗死急性心肌梗死的再灌注治疗会引起缺血-再灌注损伤等不良反应㊂线粒体在缺血-再灌注损伤中起重要作用,处于缺血㊁缺氧环境刺激下,心肌细胞内多种信号通路激活,对线粒体的呼吸链解偶联㊁膜通透性转换孔的开放和细胞色素C 的释放产生影响,导致线粒体动力学的紊乱及损伤[7-8],而线粒体损伤导致ROS大量蓄积和细胞内溶酶体的释放引起细胞坏死和凋亡,甚至影响邻近心肌细胞扩大心肌梗死面积㊂心肌组织发生损伤后线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)会释放入血,游离mtDNA可以诱导Toll样受体9 (Toll-like receptor9,TLR9)依赖性的核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)活化,引起无菌炎症,从而加剧组织损伤㊂血液循环中mtDNA水平在急性心肌梗死患者中明显升高,线粒体内mtDNA拷贝数发生改变亦会影响线粒体的功能[9],进而加重心肌梗死,影响心肌修复㊂3.3㊀慢性心力衰竭线粒体能量代谢效率㊁功能受损可使大量ROS生成,进而对线粒体结构及功能产生损害,导致心功能进一步恶化㊂心力衰竭时,机体过度激活交感-肾上腺系统,交感神经释放去甲肾上腺素加重心脏做功,引发Ca2+过量积累使MPTP开放,导致电子在传递过程中泄漏㊂线粒体动态平衡发生异常加剧心肌能量代谢障碍㊂有研究报道,Hippo信号通路在应激过程中被激活,影响下游YAP/TAZ,而YAP/TAZ在生理和病理生理条件下调节心脏代谢,但介导代谢重构的分子机制仍不清楚[10]㊂Schirone等[11]报道,PPARs㊁ERR和PGC-1ɑ在转录水平上影响心肌能量代谢,使心功能受损及心肌重构,进而导致心力衰竭㊂3.4㊀心律失常病理条件下,氧化呼吸链的效率受到影响,发生电子泄漏,使线粒体生成ROS增加,线粒体膜电位发生异常;同时ROS的蓄积还影响离子通道及各种转运体,导致心律失常发生㊂在线粒体氧化应激情况下,Na+电流构成的慢失活电流部分增加,延长了动作电位时程㊂此外ROS可致胞浆Ca2+超载,肌质网的Ca2+减少,使动作电位及后除极延迟,导致收缩功能障碍及Ca2+依赖的信号转导激活障碍等,进而引发细胞损伤㊁凋亡及心律失常[12]㊂有研究报道,心房颤动患者的心房活检显示线粒体功能异常,可能通过影响ATP水平,线粒体应激伴侣蛋白的上调和线粒体网络的碎裂来促进心律失常的发生[13]㊂线粒体还能够通过调控ATP敏感性K+通道来调节细胞膜的兴奋性,当激活ATP敏感性K+通道开放产生内向整流复极电流,会使心肌细胞处于超极化状态,且兴奋性降低,促使心律失常发生[14]㊂线粒体结构的完整性与功能的稳定性发生改变不仅会导致心脏结构和功能异常,也会间接介导心肌电生理重构诱发多种心律失常㊂3.5㊀其他线粒体核基因组或线粒体基因组编码的基因发生突变引起的临床异质性疾病称为线粒体病,涉及多个系统,线粒体病伴发心脏疾病的主要表现为扩张型心肌病㊁肥厚型心肌病㊁限制型心肌病㊁心肌致密化不全等㊂Jusic等[15]报道,线粒体非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)可调节糖酵解㊁线粒体代谢相关基因的表达参与心血管发病发生机制㊂另有报道,大量乙醛的蓄积可破坏细胞膜及线粒体膜的脂质成分,使膜电位和呼吸链活性下降,损害线粒体功能,进而干扰三羧酸循环,影响氧化代谢效率,心肌细胞凋亡增加,引发酒精性心肌病[16]㊂脓毒症继发的心肌损伤,可降低心脏线粒体膜电位,同时增加氧化应激,使线粒体ATP合成发生障碍,其中动力相关蛋白1(Drp1)及其线粒体衔接子裂变1 (Fis1)是造成多器官功能障碍不可忽视的机制[17]㊂4㊀针对线粒体代谢异常的治疗4.1㊀RAAS抑制剂㊁利钠肽㊁血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂(ARIN)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(rein-angiotensin-aldosterone-system,RAAS)的长期激活可影响胰岛素㊁胰岛素样生长因子1信号通路以及促进ROS形成,进而使内皮功能发生障碍和胰岛素抵抗㊂利钠肽,包括心房利钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)㊁B型利钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)㊁C型利钠肽(C-type natriuretic peptide,CNP)㊁树眼镜蛇型利钠肽和尿扩张素,尤其是BNP,在心血管稳态中起重要作用,通过增加肾小球滤过率,增强肾脏对钠和水的排泄,还可促进血管舒张,增加毛细血管通透性,抑制肾素和醛固酮的分泌,拮抗交感神经系统,进而减少ROS生成,改善心肌线粒体能量利用效率㊂沙库巴曲缬沙坦阻断RAAS和脑啡肽酶使利钠肽降解减少,达到扩张血管和利尿排钠作用,同时提高胰高血糖素样肽1(glucagon like peptide-1,GLP-1)活性来改善心脏代谢与重构[18]㊂有报道称,沙库巴曲缬沙坦增加其他激素,如缓激肽㊁P物质,然而,P物质和缓激肽也显示出潜在的心血管益处[19],可能有助于对心力衰竭的疗效㊂沙库巴曲缬沙坦近来报道还能改善肾功能和蛋白尿[20],减轻心脏负荷与心肌能量消耗㊂血管紧张素受体拮抗剂㊁血管紧张素转换酶抑制剂及醛固酮受体拮抗剂能促进心力衰竭患者体内脂肪酸的摄取,改善心肌能量代谢㊁恢复胰岛素的敏感性,进而有效降低心力衰竭患者的住院率及病死率,提高患者生活质量㊂4.2㊀钠-葡萄糖共转运蛋白2(sodium-glucose co-transporter 2,SGLT2)抑制剂SGLT2位于肾单位的近曲小管的S1段,将肾小球滤液中90%的葡萄糖重吸收回血液循环㊂SGLT2抑制剂通过抑制肾脏重吸收葡萄糖,促进尿中葡萄糖排出,在治疗2型糖尿病中已发挥重大疗效㊂在能量代谢方面,SGLT2抑制剂将心肌底物的利用从葡萄糖转向游离脂肪酸㊁酮体和支链氨基酸的氧化来减少不利的心脏重构,从而改善心肌的工作效率和功能,达到保护心肌细胞的目的㊂心脏代谢的改善和从肾小管液中对镁和钾的重吸收增加也可能发挥抗心律失常作用,从而降低心脏性猝死的发生率[21]㊂目前研究报道, SGLT2抑制剂可能通过多种途径改善心血管病患者的预后,将发生严重心力衰竭事件的风险降低25%~40%㊂通过抑制SGLT2可减少细胞内Na+,防止氧化应激和心肌细胞死亡㊂此外,SGLT2抑制剂诱导模仿营养和氧气剥夺,包括单磷酸腺苷活化蛋白激酶,sirtuin-1和(或)HIF-1α/2α的激活㊂这些介体的相互作用会刺激自噬,自噬介导的清除受损细胞器的清除减少了炎症体的活化,从而减轻了心肌线粒体功能障碍[22]㊂SGLT2抑制剂还具有影响红细胞生成和红细胞压积的能力,可能是抑制铁调素和调节铁稳态引起[23],而铁稳态失衡促进氧化应激和炎症,进而影响线粒体功能,造成能量代谢障碍㊂4.3㊀脂肪酸β氧化抑制剂曲美他嗪通过提高丙酮酸脱氢酶活性,允许丙酮酸从细胞质进入线粒体,在三羧酸循环中氧化,产生更多高能磷酸盐,起到抗缺血作用;还可减轻钙超载和自由基诱导的内皮损伤,抑制细胞凋亡和心脏纤维化㊂同时,曲美他嗪抑制游离脂肪酸的β氧化,使心肌能量代谢转变为葡萄糖㊂一项随机㊁双盲㊁安慰剂对照㊁事件驱动的试验[24],在欧洲㊁南美㊁亚洲和北非27个国家的365个中心对成功进行经皮冠状动脉介入治疗的患者进行了标准背景治疗㊂在接受最佳药物治疗的患者中,在成功的经皮冠状动脉介入治疗后,每天两次口服曲美他嗪35mg的常规使用不会影响心绞痛的复发,可能是曲美他嗪没有改变血流动力学作用,但不可忽视其在改善心肌代谢的作用㊂雷诺嗪是一种结构和功能与曲美他嗪相似的抑制剂,减少摄取脂肪酸的同时对葡萄糖氧化代谢起促进作用,增加ATP生成㊂4.4㊀PPARs激动剂PPARs激动剂在维持葡萄糖稳态㊁改善胰岛素抵抗和心血管保护方面具有重要作用,PPARs活性受核受体辅阻遏物家族成员控制㊂PPARα激动剂,非诺贝特,可降低血脂水平来调节脂肪酸浓度,改善心肌能量代谢[25]㊂PPARγ受体激动剂即噻唑烷二酮类降糖药物通过改善胰岛素敏感性来改善代谢状态,代表药物有罗格列酮和吡格列酮㊂但噻唑烷二酮类激动剂表现出的不良反应,如水肿和更高的心肌梗死风险[26],尤其是具有充血性心衰体征和心衰分级为Ⅲ~Ⅳ级的糖尿病合并心力衰竭患者,应禁止使用㊂4.5㊀自体线粒体治疗将患者自身线粒体输入受损的心肌细胞为心肌缺血及再灌注损伤提供了新的治疗方法㊂分离纯化的线粒体输入到受体细胞内正常地发挥功能,被称为线粒体移植㊂McCully等[27]报道自体线粒体治疗可以增强细胞活力,促进缺血后心肌功能的恢复㊂Guariento等[28]报道,经冠状动脉行线粒体灌注显著减少了梗死面积,并显著增强了缺血后心肌的功能,为缺血/再灌注损伤的心脏提供保护作用㊂4.6㊀其他药物CPT-1抑制剂,如乙莫克舍㊁马来酸哌克昔林㊁L-肉毒碱,通过抑制长链脂肪酸进入线粒体起抗脂质过氧化作用,保护细胞膜结构完整性,进而减轻心肌损伤㊂此外,作为人体高耗能组织(如心肌㊁骨骼肌)重要能量来源的磷酸肌酸,也可作为治疗靶点,通过补充磷酸肌酸可以改善线粒体结构和增强氧化磷酸化水平,发挥抗凋亡作用㊂辅酶Q10作为电子传递的载体,具有生物膜稳定作用和抗氧化的作用,可以增加线粒体氧化磷酸化中ATP的合成,并可以改善心肌收缩功能,目前广泛用于心力衰竭治疗㊂β受体拮抗剂如卡维地洛和美托洛尔,能减慢心室率,使心肌耗氧量减少;同时可改善心肌能量代谢,通过对肾上腺素能受体的阻断作用来提高心力衰竭患者的心功能和生存率㊂5 展望心脏能量代谢的调节途径具有灵敏且适应性强的特点,使得心脏可适应不同的状态和工作量以维持其收缩功能㊂心血管疾病的发生㊁发展过程中,线粒体能量代谢障碍起着不可忽略的推动作用㊂对心肌线粒体功能变化的研究,为心血管疾病的治疗方式提供了新思路,可通过改善线粒体能量代谢来延缓心血管疾病进程[29]㊂利益冲突:无参㊀考㊀文㊀献[1]Forte M,Schirone L,Ameri P,et al.The role of mitochondrialdynamics in cardiovascular diseases[J].Br J Pharmacol,2021,178(10):2060-2076.DOI:10.1111/bph.15068. 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心血管病研究的进展及个性化治疗的实践
心血管病研究的进展及个性化治疗的实践心血管疾病是一类危及人类生命的疾病。
目前，心血管疾病在全球各地广泛流行，是导致死亡的主要原因之一。
多年来，经过不断研究，医学界在心血管病的防治方面取得了显著进展。
其中，心血管病的个性化治疗方案逐渐成为医学界的研究热点。
本文将从心血管疾病研究的进展和个性化治疗的实践两方面探讨这一话题。
一、心血管病的研究进展心血管病指通过心脏、血管系统引发的一类疾病，包括冠心病、心肌梗死、高血压、中风等。
近年来，心血管病的研究重点有以下三个方面：1. 清楚心血管病的发病机制心血管疾病起因复杂，其发生的机制也是多方面的。
不过，在过去二十年中，越来越多的研究表明，许多心脏和血管疾病的发病机制都与能量代谢有关。
特别是细胞的线粒体、脂代谢和心肌能量产生等方面。
心脏疾病患者的线粒体能力低下，而肥胖、代谢综合征和糖尿病等代谢疾病可以降低线粒体的能量产生能力。
通过这样的研究可以发现，干预代谢异常和清楚心血管病的先决条件，这是预防心血管疾病的一个重要方向。
2. 提高高血压的控制率高血压是心血管疾病的主要诱因之一，预防和治疗高血压是心血管疾病研究的重点。
目前，高血压的检测和防治早已成为全球心血管疾病研究的重点之一。
在心血管疾病的治疗中，通过控制高血压的发生和发展，可以有效降低患者心血管病的发病几率。
当然，在高血压治疗中需要严格控制药物和剂量的使用，以避免不必要的药物副作用。
3. 有针对性防治心血管病高危人群目前，心血管病高危人群在全球不少地区已经形成。
高风险的人群通常具有以下几个特点：超重或肥胖，吸烟、饮酒等不良生活习惯，遗传因素，以及患有高血脂、糖尿病多种疾病。
医学研究认为，对于这些高危人群，需要有针对性的心血管病防治措施。
通过科学合理的并针对性的预防和治疗措施，可以有效降低高危人群的心血管病发病风险和死亡率。
二、个性化治疗的实践个性化治疗，是指医生根据每个病人的体质、病情及病历资料，定制出针对性的医疗方案，以达到更好的治疗效果。
心房能量代谢重塑和ＰＰＡＲγ靶向干预在心房颤动中的研究进展
基金项目：国家自然科学基金（８２１００３４３，８２２６００６５，８２２６００６４，８２０６００６９）通信作者：周贤惠，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｘｈｕｉｙｆ＠１６３．ｃｏｍ心房能量代谢重塑和ＰＰＡＲγ靶向干预在心房颤动中的研究进展喜林强 孙华鑫 商鲁翔 汤宝鹏 周贤惠（新疆医科大学第一附属医院心脏起搏与电生理科／新疆心电生理与心脏重塑重点实验室，新疆乌鲁木齐８３００５４）【摘要】心房颤动（房颤）是临床常见的心律失常，具有高死亡率和致残风险。
心房重塑（电、结构重塑）与房颤发病密切相关。
成熟心肌细胞向胎儿表型的转换、线粒体功能障碍和活性氧过载的细胞效应等生物学事件参与心房重塑。
过氧化物酶体增殖物激活受体（ＰＰＡＲ）是心肌细胞能量代谢调控的关键开关。
对房颤能量重塑、心房肌细胞代谢紊乱调控机制的研究，特别是针对ＰＰＡＲγ介导的糖脂代谢表型转换的干预，可能成为房颤治疗的新策略。
【关键词】心房颤动；心肌能量代谢；过氧化物酶体增殖物激活受体γ；线粒体；吡格列酮【ＤＯＩ】１０ １６８０６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００４ ３９３４ ２０２３ １０ ０１４ＡｔｒｉａｌＥｎｅｒｇｙＭｅｔａｂｏｌｉｓｍＲｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＴａｒｇｅｔｅｄＩｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｏｆＰＰＡＲγｉｎＡｔｒｉａｌＦｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎＸＩＬｉｎｑｉａｎｇ，ＳＵＮＨｕａｘｉｎ，ＳＨＡＮＧＬｕｘｉａｎｇ，ＴＡＮＧＢａｏｐｅｎｇ，ＺＨＯＵＸｉａｎｈｕｉ（ＣａｒｄｉａｃＰａｃｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ／ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣａｒｄｉａｃＥｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄＲｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＴｈｅＦｉｒｓｔＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＸｉｎｊｉａｎｇＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００５４，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｔｒｉａｌｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎｉｓａｃｏｍｍｏｎａｒｒｈｙｔｈｍｉａｗｉｔｈｈｉｇｈｍｏｒｔａｌｉｔｙａｎｄｄｉｓａｂｉｌｉｔｙ．Ａｔｒｉａｌｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）ｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆａｔｒｉａｌｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｖｅｎｔｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｏｆｍａｔｕｒｅｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅｓｔｏｆｅｔａｌｐｈｅｎｏｔｙｐｅ，ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｅｌｌｕｌａｒｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓｏｖｅｒｌｏａｄａｒｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎａｔｒｉａｌｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ ａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒ（ＰＰＡＲ）ｉｓａｋｅｙｓｗｉｔｃｈｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｃａｒｄｉｏｍｙｏｃｙｔｅｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｔｒｉａｌｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄａｔｒｉａｌｍｙｏｃｙｔｅｍｅｔａｂｏｌｉｃｄｉｓｏｒｄｅｒ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｏｆｇｌｕｃｏｓｅａｎｄｌｉｐｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｅｄｉａｔｅｄｂｙＰＰＡＲγ，ｍａｙｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｔｒｉａｌｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ａｔｒｉａｌｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ；Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌｅｎｅｒｇｙｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ；Ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ ａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒγ；Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ；Ｐｉｏｇｌｉｔａｚｏｎｅ 心房颤动（房颤）是最常见的心律失常，全球约６０００万患者［１］。
人体心脏血管的代谢通路和调控研究
人体心脏血管的代谢通路和调控研究心血管系统是人体最重要的系统之一，它的功能是将血液运输到人体各个组织和器官，维持人体的代谢平衡。
心血管系统主要包括心脏和血管两部分，其中心脏是一个负责泵血的器官，而血管则是一个运输血液的管道。
心脏和血管的正常运转需要一系列的代谢通路和调控机制来维持，下面将详细介绍它们的研究进展。
心脏代谢通路心脏是人体中一个拥有高度代谢活性的器官，它需要大量的氧和营养物质来维持正常的功能。
在心脏中，葡萄糖和脂肪酸是两个主要的能量来源。
其中，葡萄糖主要通过糖酵解和三羧酸循环来提供能量，而脂肪酸则主要通过β-氧化来提供能量。
此外，心脏还可以利用丙酮酸和乳酸等废物产生的代谢产物来提供能量。
在心脏代谢通路的研究中，有一个非常关键的发现就是巨噬细胞的作用。
研究表明，当心肌细胞受到刺激，例如心肌缺血和缺氧等，它们会释放一些化学物质来招引巨噬细胞。
巨噬细胞通过吞噬心肌细胞的代谢产物来提供额外的能量来源，从而帮助心脏维持正常的功能。
此外，研究还发现，心脏的代谢通路和调控与外周组织有所不同，这与心脏的独特结构和功能密切相关。
血管代谢通路与调控机制血管是人体中一个非常重要的器官，它主要的功能是将血液和营养物质输送给人体各个组织和器官。
与心脏和其他器官不同，血管没有一个独立的能量代谢系统，它主要依靠心脏提供的能量来维持正常的功能。
因此，血管代谢通路和调控机制与心脏有很大不同。
在血管代谢通路研究中，一个关键的发现就是氧化还原反应的作用。
氧化还原反应是细胞代谢中最常见的一种反应方式，它在体内起到了非常重要的作用。
研究表明，在血管的内皮细胞中，氧化还原反应可以调节血管的收缩和松弛，从而影响血液的流动。
此外，研究还发现，血管代谢通路和调控机制与生理和病理状态密切相关，这也为将来开发血管疾病的新治疗方法提供了重要的思路。
总结心脏和血管是人体中最关键的器官之一，它们的代谢通路和调控机制对人体的健康和生命至关重要。
在过去的几十年里，研究者们通过不断地探索和实验，已经对心脏和血管的代谢通路和调控机制有了深入的了解。
能量代谢的生物学机制及其在健康和疾病中的作用研究
能量代谢的生物学机制及其在健康和疾病中的作用研究能量代谢是指生物体通过食物摄入，将其转化成为生命所需的能量的过程。
这个过程包括物质代谢、能量代谢和热代谢。
在这个过程中，身体能够提取所需的能量，并将其分配给身体的不同部位，以维持正常的生理功能。
在健康的情况下，能量代谢是一个相对稳态的过程，但是在某些疾病中，能量代谢会受到影响，导致身体无法正常地获取能量。
本文将探讨能量代谢的生物学机制以及它在健康和疾病中的作用。
一、能量代谢的生物学机制能量代谢的生物学机制包括两个主要方面：能量的生成和能量的利用。
体内的能量主要来自食物和氧气的摄入。
在消化过程中，食物中的碳水化合物和脂肪被分解成为能量和其他代谢产物。
葡萄糖是主要的能源来源，进入细胞后被降解为丙酮酸，供给三磷酸腺苷（ATP）产生能量。
糖原，一种多糖体，可以在需要时转化为葡萄糖，并在食物摄入可利用能量不足时提供能量。
脂肪代谢的过程中，脂肪酸被分解为乙酰辅酶A（acetyl-CoA），进入三羧酸循环，生成ATP。
通过线粒体，ATP被合成并释放出来，供给细胞内的其他代谢过程使用。
能量代谢的细胞内通路也涉及其他关键分子，如AMP激活蛋白激酶（AMPK）、NAD+-依赖性蛋白去乙酰化酶（SIRT1），它们能够调节细胞内的代谢活动。
二、能量代谢在健康中的作用能量代谢在维持正常生理功能方面具有重要作用。
糖类、脂肪和蛋白质的正常代谢以及能量的生成和利用都需要能量代谢的调节。
能量代谢中的关键分子实际上是细胞内的哨兵，为身体提供一种反应机制，以维持内部能量的平衡。
例如，AMPK通常在细胞的ATP水平下降时活化，以激活能量生成途径和抑制能量消耗途径。
血糖代谢方面，能量代谢的失衡可以导致糖尿病等代谢性疾病的发生。
例如，长期的高血糖状态可以破坏细胞内的代谢平衡，导致关键酶的不正常活化，从而影响细胞膜的稳定性和功能性。
三、能量代谢在疾病中的作用能量代谢失衡也可以导致心血管疾病和多种癌症，这些都是代谢性疾病的一种形式。
代谢 心血管 综述 nature
代谢心血管综述 nature代谢与心血管功能之综述引言：代谢与心血管功能密切相关，二者相互影响，共同维持人体的正常运作。
代谢是指细胞和组织内的化学反应，包括能量的生成和消耗以及物质的合成和分解过程。
心血管系统则负责输送氧、营养物质和代谢产物到全身各个部位。
本文将综述代谢与心血管功能之间的关系，并探讨其在健康和疾病状态下的重要性。
一、代谢对心血管功能的影响1. 能量代谢与心肌收缩：能量的生成和消耗对心肌收缩起着至关重要的作用。
细胞内的三磷酸腺苷（ATP）是心肌收缩所需能量的主要来源，而代谢过程中产生的废物则需要通过心血管系统排出体外。
2. 脂质代谢与动脉粥样硬化：血清中的胆固醇和甘油三酯水平与动脉粥样硬化的发展密切相关。
代谢异常导致血管内脂质的沉积，进而形成动脉粥样硬化斑块，对心血管健康产生不良影响。
3. 糖代谢与心血管疾病：糖尿病是一种代谢紊乱引起的常见疾病，与心血管疾病的发展有密切联系。
高血糖状态下，细胞内糖化终产物的积累会导致心血管功能异常，如心肌纤维化和心脏肥大。
二、心血管功能对代谢的影响1. 血流动力学与能量代谢：心血管系统通过输送氧和营养物质，为细胞内的能量代谢提供必需的物质。
心脏泵血功能的改变会影响全身氧和能量供应，从而影响代谢过程的进行。
2. 血管通透性与物质交换：心血管系统的血管通透性调节对物质交换起着重要作用。
毛细血管的通透性变化会影响代谢产物的排泄和营养物质的吸收，进而影响细胞内的代谢过程。
3. 血液循环与代谢产物清除：心血管系统通过血液循环将代谢产物输送到肾脏和肝脏等器官，进一步清除体内的废物和毒素。
心血管功能的异常会影响代谢产物的清除，导致代谢紊乱。
三、代谢与心血管疾病的关系1. 代谢综合征与心血管疾病风险：代谢综合征是一组与代谢异常相关的症状，如高血压、高血糖、高血脂和肥胖等。
这些因素相互作用，增加了心血管疾病的风险。
2. 代谢调节与心血管药物：许多心血管药物通过调节代谢过程来改善心血管功能。
《心肌能量代谢》课件
心肌能量代谢的三个关键过程
1
糖酵解
通过糖酵解作用，葡萄糖分子被分解为能够进一步产生能量的分子。
2
三羧酸循环
三羧酸循环将糖酵解产生的分子进一步分解，产生更多能量。
3
高能磷酸化作用
在这一过程中，细胞将前两个过程产生的能量转化为ATP，以供细胞使用。
应用与展望
疾病治疗
了解心肌能量代谢可以为疾 病治疗提供新的方法和目标。
药物开发
通过研究心肌能量代谢，可 以为心脏疾病的药物开发提 供新的靶点。
预防与健康
通过促进心肌能量代谢的健 康维持，可以预防心脏疾病 的发生。
《心肌能量代谢》PPT课 件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨心肌能量代谢的重要性以及与心脏疾病 的关系。通过概述定义和三个关键过程，我们将揭示其应用和发展。
心肌能量代谢的定义与概述
心肌能量代谢是指心肌细胞在进行生物化学反应过程中，产生和利用能量的 过程。它是维持心脏正常功能量代谢与心脏疾病的关系
缺血性心脏病
缺血会导致心肌能量不足， 进而导致心脏疾病的发生 和进展。
心力衰竭
心肌能量代谢紊乱与心力 衰竭的发生密切相关。
心肌梗死
心肌梗死会破坏心肌细胞， 使正常的能量代谢遭受严 重干扰。
研究方法与技术
• 代谢成像技术 • 细胞培养与模型 • 蛋白质组学研究 • 基因编辑技术
心肌细胞的代谢及保护作用研究
心肌细胞的代谢及保护作用研究心肌细胞是构成心肌的基本功能单位，其代谢与保护作用一直是心脏领域的重点研究对象。
本文将围绕心肌细胞的代谢及保护作用展开讨论。
一、心肌细胞的代谢研究研究表明，心肌细胞的代谢主要包括糖代谢、脂代谢和氨基酸代谢等。
其中，糖代谢是最主要的能量来源。
心肌细胞摄取葡萄糖能够通过糖酵解和线粒体氧化途径产生三磷酸腺苷（ATP），从而维持心肌细胞正常收缩和休息的需要。
在心肌细胞疾病中，代谢紊乱是常见的病理生理过程。
举例来说，糖尿病心肌病患者可以出现心肌细胞线粒体的功能异常和紊乱的糖代谢，从而导致心肌细胞缺氧和代谢水平下降，最终造成心肌功能减退。
近年来，越来越多的研究表明，心肌细胞的能量代谢与其它生物学过程的相互关系密不可分。
例如，乳酸酸中毒会导致心肌细胞能量不足，引起神经调节失调和心电图异常等。
因此，在治疗心肌疾病时，要充分考虑到心肌细胞的代谢状态，从而制定相应的治疗方案。
二、心肌细胞的保护作用研究心肌细胞是心肌组织的基本结构单元，对心肌保护有着至关重要的作用。
研究显示，多种保护因子可以通过不同的途径保护心肌细胞免受缺氧、酸中毒、氧化应激等损伤。
通过适当增加ATP酶活性、维生素C和钙拮抗剂等，可以提高细胞的耐缺氧能力和ATP合成能力，从而增强心肌细胞的保护作用。
心肌梗死后出现的心肌重塑事件是一种重要的保护机制。
在心肌发生急性缺血性损伤后，周围正常心肌细胞会开始进行分裂和增殖，以弥补受损区域的损失。
同时，心肌梗死后的腺苷酸和钙离子代谢也会发生变化，以满足心肌细胞相关代谢需求。
总的来说，在心肌细胞保护研究方面有很多值得探讨的课题。
如何发现更多的心肌保护因子、分析它们的作用机理和研究它们的临床应用价值是未来研究的趋势。
三、结论本文从心肌细胞的代谢及保护作用两个方面进行了阐述。
研究表明，在心肌疾病中心肌细胞代谢紊乱和保护功能降低是常见的病理过程。
针对这一问题，我们需要探讨更多的保护因子、采取相应的措施增强代谢途径，从而提高心肌细胞的自身保护能力，减少心肌疾病的发生和并发症的发展。
ω-3_PUFA在心力衰竭中的研究进展
◇综述与讲座◇摘要游离脂肪酸作为心脏重要的能量代谢底物，在各种心血管疾病中发挥着重要的作用，ω-3多不饱和脂肪酸（omega-3polyunsaturated fatty acid ，ω-3PUFA ）是游离脂肪酸的一个重要分支，越来越多的研究证实其与心血管疾病密切相关。
心力衰竭为常见的心血管问题，严重影响着人们的生活质量，研究显示，ω-3PUFA 在心力衰竭的发生发展中起着重要作用。
本文拟对ω-3PUFA 在心力衰竭中的代谢、作用机制及治疗中的意义进行综述。
关键词心力衰竭；ω-3多不饱和脂肪酸；研究进展中图分类号：R541文献标志码：A 文章编号：1009-2501(2024)02-0236-05doi ：10.12092/j.issn.1009-2501.2024.02.014心力衰竭（heart failure ，HF ）是一类由心脏结构或功能异常引起的临床综合征［1］，常发生于多种器质性心脏病或其他疾病的终末期，随着经济水平的不断发展，目前心力衰竭在全球发病率高达1%～2%［2］，被认为是最严重的心血管问题之一，同时心力衰竭也是导致患者高死亡率、高入院率、生活质量差的主要原因。
游离脂肪酸（free fatty acid ，FFA ）主要根据含有双键脂肪酸的个数分为单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid ，MUFA ）和多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid ，PUFA ）两大类，其中PUFA 又根据其双键的位置主要分为ω-3多不饱和脂肪酸（omega-3polyunsaturated fatty ac-id ，ω-3PUFA ）和ω-6多不饱和脂肪酸（omega-6polyunsaturated fatty acid ，ω-6PUFA ）两大系。
心脏在维持泵功能时，需不断消耗三磷酸腺苷（ad-enosine triphosphate ，ATP ），而心肌从循环中摄取的游离脂肪酸通过线粒体的氧化磷酸化产生的ATP 为其主要能量来源［3］。
能量代谢在射血分数保留心力衰竭中的研究进展
能量代谢在射血分数保留心力衰竭中的研究进展目录1. 内容综述 (2)1.1 心力衰竭概述 (3)1.2 射血分数保留心力衰竭的特点 (4)1.3 能量代谢的重要性 (5)2. 能量代谢的基本概念 (5)2.1 氧化磷酸化和糖酵解 (6)2.2 ATP的生成和利用 (8)2.3 脂肪酸氧化和氨基酸代谢 (9)3. HFpEF的能量代谢特点 (10)3.1 糖酵解和氧化磷酸化失衡 (11)3.2 脂肪酸代谢的调节 (12)3.3 氨基酸代谢的改变 (14)4. 影响HFpEF能量代谢的因素 (14)4.1 心室肥厚和纤维化 (15)4.2 胰岛素抵抗和代谢综合征 (16)4.3 氧化应激和炎症 (18)5. 研究表明的能量代谢机制 (18)5.1 心脏组织能量消耗增加 (19)5.2 微血管功能障碍 (20)5.3 骨骼肌和脂肪组织的改变 (21)6. 能量代谢在HFpEF中的作用 (23)6.1 对心脏收缩力的影响 (24)6.2 对左室射血分数的调节 (25)6.3 对循环和电解质稳态的影响 (27)7. 能量代谢与HFpEF治疗的潜力 (29)7.1 靶向能量代谢治疗的策略 (29)7.2 抗炎和抗纤维化的药物治疗 (30)7.3 生活方式干预和能量代谢 (32)8. 未来研究方向 (33)8.1 分子和细胞水平的代谢研究 (34)8.2 利用代谢组学和蛋白质组学技术 (35)8.3 新型治疗靶点和药物的发现 (37)1. 内容综述射血分数保留心力衰竭是一种常见的心力衰竭类型，主要表现为心脏泵血功能受损，射血分数正常或轻度下降，而伴随明显的呼吸困难、疲劳等临床症状。
随着医学研究的深入，能量代谢在射血分数保留心力衰竭中的重要作用逐渐受到关注。
本文将对其研究进展进行综述。
能量代谢与射血分数保留心力衰竭的关系：能量代谢是维持心脏功能的重要基础。
在射血分数保留心力衰竭中，心肌细胞的能量代谢发生异常改变，如线粒体功能障碍、脂肪酸氧化异常等。
巨噬细胞能量代谢与极化在心肌梗死中的研究进展
巨噬细胞能量代谢与极化在心肌梗死中的研究进展①杨智慧②王炳凯②李丹高珊（天津中医药大学第一附属医院，国家中医针灸临床医学研究中心，天津 300193）中图分类号R541 文献标志码 A 文章编号1000-484X（2023）10-2111-04［摘要］目前心肌梗死的临床致死率和致残率仍较高，而炎症是心肌梗死发生发展的重要影响因素。
巨噬细胞是心脏中含量丰富的免疫细胞，在维持机体稳态和免疫应答中起重要作用。
由于巨噬细胞具有极强的可塑性，已成为疾病治疗的关键靶细胞。
心肌梗死后巨噬细胞的代谢方式从氧化磷酸化转化为糖酵解，快速产能，三羧酸循环中断，最终增加炎症因子表达，促进炎症反应。
而将其代谢方式转化为氧化磷酸化则有利于减缓炎症，促进组织修复。
因此调控巨噬细胞能量代谢成为心血管疾病治疗的一个重要靶点。
［关键词］心肌梗死；巨噬细胞；能量代谢；极化Advances in energy metabolism and polarization of macrophages in myocardial infarctionYANG Zhihui，WANG Bingkai，LI Dan，GAO Shan. First Teaching Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, National Clinical Research Center for Chinese Medicine Acupuncture and Moxibustion, Tianjin 300193, China［Abstract］At present， clinical mortality and disability rate of cardiovascular diseases are still high， and inflammation is an important factor affecting the occurrence and development of cardiovascular diseases. Macrophages are abundant immune cells in heart， and play an important role in maintaining body homeostasis and immune response. Due to their high plasticity， macrophages have become key target cells for disease treatment. After myocardial infarction， the metabolic mode of macrophages was changes from oxidative phosphorylation to glycolysis，with rapid productivity and interruption of the tricarboxylic acid cycle，and ultimately strengthen expressions of inflammatory factors， promoting inflammatory response. Transformation of its metabolic mode into oxidative phosphorylation is helpful to slow down inflammation and promote tissue repair. Therefore，regulating energy metabolism of macro‑phages has been made an important target for treatment of cardiovascular diseases.［Key words］Myocardial infarction；Macrophage；Energy metabolism；Polarization心血管疾病（cardiovascular diseases，CVDs）目前是人类健康的“第一杀手”，心力衰竭（heart failure，HF）是心血管疾病的严重终末阶段，其中心肌梗死（myocardial infarction，MI）是HF最常见的发病原因之一［1-3］。
能量代谢和纤维化在心脏疾病中的作用
能量代谢和纤维化在心脏疾病中的作用心脏疾病是一类严重的心血管疾病，是一种由心脏组织的缺氧、萎缩、坏死、再生等引起的疾病。
而能量代谢和纤维化是心脏疾病的两个主要因素。
能量代谢对心脏疾病的影响能量代谢是人体运作的基础。
心脏疾病导致心脏代谢速度的变化，从而引起心肌细胞能量代谢的改变。
在心脏疾病的早期阶段，心肌细胞的能量供应主要依赖于葡萄糖的摄取与利用，而病情加重后，心肌需要依赖代谢能量更低的脂肪作为能量来源。
能量代谢的变化，可以影响心肌细胞的数量和质量。
例如，在缺血重构中，心肌细胞的代谢活性降低，心肌细胞的数量也会发生变化。
纤维化对心脏疾病的影响纤维化是心脏疾病中的另一个主要因素。
它产生的原因可能是细胞损伤和死亡、细胞内环境的改变等。
在纤维化的过程中，细胞被替换为纤维细胞、成纤维细胞，最终形成了一条难以撤销的结缔组织的断面。
这个过程可以导致心室扩大、肾衰竭、体液潴留等危险因素。
心脏疾病中，能量代谢和纤维化两种因素的相互作用，可影响疾病的进程和指导治疗的方向。
激活细胞释放能量当心肌细胞的能量代谢降低时，人体会通过激活细胞释放能量的机制来保持心肌细胞的数量和质量。
这个过程涉及许多分子，包括氨基酸、核苷酸等，可以为心脏疾病提供所需的能量。
同时，能量代谢的改变也可以通过改变细胞的代谢途径和减少细胞的吸氧量来抵消有害的代谢产物的作用。
抗纤维化的药物目前，许多药物被用来治疗心脏疾病。
其中一些药物可针对纤维化的原因，并根据信号转导途径或化学路线选择相应的药物。
包括β受体阻滞剂、ACE阻滞剂和利尿剂。
这些药物可以减少细胞外基质的构建，减少细胞的死亡和坏死等过程。
心脏疾病患者的饮食和运动饮食，在心脏疾病的预防和管理中起着重要作用。
一般来说，低盐、低脂肪、低糖饮食有助于减轻心脏负荷，以达到抑制心脏疾病发作的目的。
运动是身体健康的的重要组成部分，对心脏疾病也有积极的影响。
运动可以通过提高心肺功能来降低心脏疾病的风险。
在心脏疾病患者中，适量的有氧运动和力量训练可以改善心脏代谢，减少心脏负荷，并增加心肌细胞。
能量代谢在心血管疾病中的作用机制探究
能量代谢在心血管疾病中的作用机制探究近年来，随着人们生活方式的改变和环境问题的日益严重，心血管疾病的发病率不断攀升。
据医学专家统计，心血管疾病已经成为了全球范围内最主要的慢性病之一。
能量代谢作为生命活动的重要组成部分，被广泛认为在心血管疾病中扮演着关键的角色。
本文将从能量代谢与心血管疾病之间的关系入手，探究其作用机制并提出相关的预防和治疗措施。
能量代谢与心血管疾病能量代谢是维持人类生命活动的重要过程之一。
它通过将食物摄入的能量转化为人体内部能量来维持各种生理过程的正常进行。
而在心血管疾病中，能量代谢的异常则可能对心脏和血管系统产生负面影响。
具体而言，能量代谢异常可能导致血脂代谢紊乱、血糖代谢异常和肥胖等问题，从而进一步增加心血管疾病的发病率。
因此，研究能量代谢对心血管疾病的影响及其作用机制具有重要意义。
能量代谢与血脂代谢异常血脂代谢异常是心血管疾病的重要危险因素之一。
在此过程中，脂肪组织中转运和合成脂类的过程与内皮细胞的损伤、炎症反应和血栓形成等过程相互作用，形成强大的循环系统紊乱的过程。
研究表明，能量代谢异常可能会导致血脂代谢混乱。
具体而言，高膳食能量密度、高饱和脂肪酸和高糖摄入是能够影响血脂代谢的重要因素。
在这种情况下，脂肪组织的合成和储存增加，脂肪酸和三酰甘油在血液中的水平升高，并增加动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。
能量代谢与血糖代谢异常血糖代谢异常是心血管疾病的另一个主要危险因素。
糖尿病、胰岛素抵抗和糖代谢紊乱等在其中扮演着重要角色。
研究表明，能量代谢异常可能会导致血糖代谢紊乱。
具体而言，饮食中的脂肪和糖分摄入可能导致胰岛素抵抗的发生。
同时，肥胖症和缺乏运动等因素均可能与糖尿病的发生发生密切关联。
另外，高胆固醇、高血压和冠心病等心血管疾病本身也会导致糖代谢紊乱的发生，从而进一步加剧心血管疾病的病情。
能量代谢与肥胖肥胖是心血管疾病的另一个主要危险因素。
在此过程中，能量代谢异常可能是导致肥胖产生的原因之一。
静息状态下心脏的代谢特征分析
静息状态下心脏的代谢特征分析心脏是人体中最重要的器官之一，其作为一个生物体的泵，不断地将氧气和营养物质输送到身体的各个部位。
随着年龄的增长和身体的老化，心脏的代谢活性和能力也会发生改变。
本文将探讨静息状态下心脏的代谢特征，对于保护心脏健康具有一定的指导意义。
1. 心脏的能量来源人体的每个细胞都需要能量供应，心脏也不例外。
静息状态下，心脏主要依靠脂肪酸作为能量来源。
脂肪酸通过血液循环传输到心脏，经过线粒体氧化作用，生成ATP供给心肌细胞使用。
此外，葡萄糖也可作为心脏的能量来源，但相对来说比例较小。
2. 心脏的代谢与心脏疾病心脏是身体的泵，所以它需要持续地运转。
但是，当心脏疾病发生时，心脏的代谢活性也会发生变化。
例如，心肌梗死、心肌炎等疾病，都会导致心脏的代谢活性下降，使其无法正常地进行能量产生和供给。
这也是为什么心脏病患者往往感到疲乏、乏力的原因。
3. 心脏的代谢与运动运动对于心脏代谢也有很大的影响。
运动可以使心脏更好地适应长时间的高强度运动，增强心肌的代谢能力。
此外，运动还可以提高血液循环和氧气的运输速度，增加心脏大小和容量，从而进一步提高心脏代谢。
但需要注意的是，过度的运动对于心脏的健康并不利。
4. 如何保护心脏健康保护心脏健康需要从生活习惯、饮食和运动等方面入手。
首先，合理地安排饮食，增加鱼肉等富含脂肪酸的食物摄入，减少高脂食物的摄入。
其次，保持规律的生活作息，尽量避免熬夜和不良的生活习惯。
最后，适当地进行运动，提高心肺功能，增强心脏对于长时间运动的适应能力。
5. 结语静息状态下心脏的代谢特征对于心脏疾病的预防和保护有着非常重要的意义。
通过了解心脏的代谢方式，有利于我们更加科学地保护心脏健康，从而提高生活质量。
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Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：
疑 难 病 杂 志 ２０１８年 ２月 第 １７卷 第 ２期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｄｉｆｆ ｉｃ ａｎｄ Ｃｏｍｐｌ Ｃａｓ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１８。Ｖｏ１．１７ Ｎｏ．２
·１９９ ·
【摘 要】 心脏 以糖类 、脂肪酸 、氨基酸等为底物氧化代谢 提供 能量 ，底物选择 随循 环中底物浓度 和应激状态 的 不 同而改变 。底物代谢的灵活性转变可使心脏迅速适应循环 中物质浓度 和氧气 的变化而做 出最 优的能量代谢选 择 ， 为心肌提供足量 ＡＴＰ。然而不 同的心脏疾病 中能量代谢变化也不相 同，能量代谢 改变 也可引起不 同的心脏疾病 ，为了 进一步 了解能量代谢与心脏疾病间 的关系及具体变化 ，本 文对 不同类 型心脏疾病 与能量代谢进行综述 。
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】 Ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ；Ｃａｒｄｉａｃ ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ；Ｉｓｅｈｅｍｉｃ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ；Ｄｉａｂｅｔｉｃ ｃａｒｄｉｏｍｙｏｐａｔｈｙ：Ｈｅａｒｔ ｆａｉｌｕｒｅ
心脏 是一 个 高耗 能 的器 官 ，每天 需 要 消耗 大 量 的 ＡＴＰ来满 足 心泵 功 能 。心脏 能 量 代 谢 底 物包 括 糖 类 、 脂 肪酸 （ＦＡ）、氨基 酸 、酮体 、乳 酸盐 等 。心脏 对 底物 的 选 择具有 极 高 的灵 活 性 ，可 随循 环 中底 物 浓 度及 含 氧 量 的变化 进行 灵活 转 换 ，这有 利 于心 脏 在 面对 压 力 超 负 荷和 氧化 应 激 时 维 持 足 够 的 ＡＴＰ产 出 １］。能 量 代 谢 主要分 为 葡萄 糖代 谢 和脂 肪 酸 代谢 。ＦＡ 氧化 占心 脏 有 氧代 谢 产 生 ＡＴＰ的 ７０％左 右 。然 而 心 脏合 成 和 储存 ＦＡ的能力有限 ，其 ＦＡ供应主要来 自血浆游离脂 肪 酸 （ＦＦＡ）和脂 蛋 白脂 肪 酶 （ＬＰＬ）以及 内源 性 三酰 甘 油 （ＴＡＧ）。ＬＰＬ水 解 脂蛋 白释放 出大 量 的 ＦＡ 被认 为 是 ＦＡ的主 要 来 源 ，且 ＬＰＬ是 水 解 脂 蛋 白 的关 键 酶 。 ＦＡ主要通 过三 种脂 肪酸转 运蛋 白被 摄人 心肌 细胞 ：脂 肪 酸转运 蛋 白 ＣＤ３６、ＦＡ转运 蛋 白（ＦＡＴＰ）和 ＦＡ结 合 蛋 白质质 膜 （ＦＡＢＰｐｍ）。研 究 表 明 ：特 异 性 敲 除 心 脏 中的 ＬＰＬ可 将 心 脏 能量 代 谢 的底 物选 择 偏 好 转 变 为
葡 萄糖 。且 心 肌 脂 肪 酸 代 谢 紊 乱 可 导 致 心 肌 肥 厚 和心功 能 障碍 ｊ。心脏 中糖原 储 备 较 少 ，糖 代 谢 时 的 葡 萄糖 主要来 自外 源性 葡萄糖 。葡萄糖通 过 心肌细 胞 表 面胰 岛素依 赖性 葡 萄糖 转运 蛋 白 １／４（ＧＬＵＴ１／４）进 入 细胞 。心肌 能量 代谢 中脂肪 酸代 谢和 葡萄糖 代谢 相 互 制约 又相互 联 系 ，例 如 在 代偿 性 心 肌 肥厚 中脂 肪 酸 代谢 的减弱 常常伴 有糖 代 谢 的增 强 ，脂 肪 酸代 谢 增 强 也 会导 致糖代 谢减 弱 Ｊ，这 可 能 与胰 岛 素介 导 的糖代 谢 受损 时常 导致 循 环 中 ＦＡ 增 多 ，且 过 氧化 物 酶 增 殖 子激活受体 ａ（ＰＰＡＲａ）被激活 ，丙酮酸脱氢酶 （ＰＤＨ） 和丙 酮 酸脱氢 酶激 酶 ４（ＰＤＫ４）被抑 制 有关 ，但 具 体机 制仍有待于进一步阐明。综上所述 ，心肌的能量代谢 调控 是一 个精 细 的 网络 系 统 ，任 何 环节 出现 障碍 都 可 引起能量供应不足 ，导致心脏功能障碍，甚至心力衰竭 （ＨＦ）。当然 ，不同的心脏疾病 中能量代谢的变化和特 点并 不完 全相 同 ，不 同的 能量 代谢 改 变 也 可 引起 不 同
ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｃａｎ ａｌｓｏ ｃａｕｓｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｒｔ ｔｒｏｕｂｌｅｓ．Ｗ ｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｉｓ ｔｏｐｉｃ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｕｎｄｅｒ—
ｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ ｃａｒｄｉｏｐａｔｈｙ．
ｓｔｒａｔｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｃａｎ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｃａｒｄｉａｃ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｄａｐｔ ｔｏ ｔｈｅ ｍ ａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｍｖ０一
ｃａｒｄｉｕｍ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａｄｅｑｕａｔｅ ＡＴＰ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ａｐｐｅａ ｒ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎ ｔ ｈｅａｒ ｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ｅｎｅｒｇｙ
【关键词】 Байду номын сангаас量代谢；心肌肥厚；缺血性心脏病；糖尿病心肌病；心力衰竭 【ＤＯＩ】 １０．３９６９／．ｉ．ｉｓｓｎ．１６７１－６４５０．２０１８．０２．０２７
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｅａｒｔ ｄｉｓｅａｓｅ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ＬｌＵ Ｂｅ／／ｅｉ，ＷＵ Ｇ０ｎｇ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ