约翰霍普金斯医学院研究人员于7月25日在《自然心血管研究》杂志上发表的一项近期小规模研究揭示了肥胖如何影响患有称为保留射血分数心力衰竭(HFpEF)的心力衰竭患者的肌肉结构。
根据《心脏衰竭杂志》,HFpEF占全球所有心力衰竭病例的超过一半。在美国,它负责超过350万例心力衰竭的诊断。这种形式的心脏病最初与高血压有关,并导致肌肉量的增加(肥大)作为应对这种压力的反应。然而,在过去的二十年中,HFpEF在严重肥胖和糖尿病患者中的发病率变得更为常见,正如《美国心脏病学会杂志》所指出的那样。尽管如此,对于HFpEF缺乏有效的治疗手段,开发疗法的一大障碍是对人类心脏组织的研究有限,以识别具体的异常。HFpEF患者的住院和死亡率惊人地高(五年内30-40%),因此了解这一疾病的根本原因至关重要。
“HFpEF是一个复杂的综合征,涉及多个器官的问题,”该研究的首席研究员David Kass博士,约翰霍普金斯大学医学院的医学教授解释道。“虽然我们因为与虚弱心脏患者的症状相似而称之为心力衰竭(HF),但HFpEF患者通常具有正常的心脏收缩,但仍然会经历心力衰竭的症状。虽然过去许多针对HFpEF的治疗使用标准心力衰竭药物效果不佳,但使用针对糖尿病和肥胖的药物取得了成功。”
具体来说,SGLT2抑制剂(钠葡萄糖转运蛋白2抑制剂)是一类糖尿病药物,目前是唯一有证据支持其在改善HFpEF症状和降低长期住院及死亡率方面有效的药物。此外,GLP1受体激动剂用于减肥,在HFpEF患者中表现出症状改善。目前正在进行的研究正在调查它们是否也能对关键结果产生积极影响,例如降低HF的死亡率和住院率。
在这项研究中,研究人员从25名因糖尿病和肥胖而被诊断为不同程度HFpEF的患者中收集了小型的肌肉组织样本,并将其与14名正常心脏器官捐献者的心脏组织进行了比较。研究人员使用电子显微镜检查这些肌肉样本,该显微镜可提供高倍放大,详细分析肌肉结构。
约翰霍普金斯大学医学院的心血管疾病专家、该研究的首席调查员Mariam Meddeb博士表示,“与传统显微镜不同,电子显微镜使我们能够将图像放大至40,000倍,提供了对肌肉细胞内部的极为清晰的视图——我们称之为超微结构——包括线粒体,作为能量工厂,以及肌节,作为产生力量的肌纤维的基本单元。”
研究人员发现了显著的超微结构异常,尤其是在HFpEF最肥胖患者的肌肉组织中。这些异常包括肿胀、苍白和破坏的线粒体,增加的脂肪滴和受损的肌节。这些异常与糖尿病的存在无关,在肥胖程度较低的患者中表现得不那么明显。
“这些发现将帮助研究人员创建HFpEF的动物模型,因为它们提供了关于什么需要在微观层面复制的见解,”Kass博士指出。“这也提出了一个重要问题:减少肥胖——当前几个药物疗法的目标——是否会逆转这些超微结构异常,并随后改善HFpEF患者的结果?”
这项新研究推进了我们对HFpEF的理解,并阐明了肥胖在心脏病中的作用,为开发能够惠及数百万HFpEF患者的疗法提供了重点。
参与本研究的约翰霍普金斯大学的其他研究人员包括Navid Koleini、Mohammad Keykhaei、Seoyoung Kwon、Celia Aboaf、Mohamed Lehar、Kavita Sharma和Virginia S. Hahn。