四君子汤调节氧化三甲胺改善慢性心力衰竭大鼠心肌能量代谢重构

目的:探讨四君子汤通过调节氧化三甲胺(trimetlylamine oxide,TMAO)对心力衰竭大鼠心肌能量代谢的影响。方法:70只清洁级健康雄性SD大鼠,适应性饲养3 d后,随机选取8只作为正常组,其余大鼠采用左冠状动脉前降支结扎术制备急性心肌梗死动物模型。采用随机数字表法将造模成功的24只大鼠分为模型组、四君子汤低剂量组(2.97 g·kg^(-1))、四君子汤高剂量组(11.88 g·kg^(-1)),每组各8只,连续灌胃给药4周,给药体积为10 mL·kg^(-1),正常组和模型组大鼠给予等体积的生理盐水。采用超声心动图测定各组大鼠左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)、左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVDd)、左心室收缩末期内径(left ventricular end systolic diamete,LVDs)、左心室后壁舒张末期厚度(left ventricular posterior wall at end-diastole,LVPWd)、左心室后壁收缩末期厚度(left ventricular posterior wall at end-systolic,LVPWs);ELISA法检测血清N末端B型利钠肽前体(N-terminal pro-B type natriuretic peptide,NT-proBNP)的水平;使用比色法检测血清丙酮酸(pyruvic acid,PA)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平;RT-PCR检测心肌组织CPT-1 mRNA、PDH mRNA的表达情况;采用稳定同位素稀释液相色谱-串联质谱法检测大鼠血清中TMAO的含量及心肌组织中ATP的水平;HE染色和透射电镜观察各组大鼠心肌组织结构变化。结果:与正常组比较,模型组大鼠LVDs、LVDd显著升高(P<0.01),LVEF和LVFS明显降低(P<0.01);血清PA、FFA、NT-proBNP及TMAO含量明显升高(P<0.01);大鼠心肌组织CPT-1 mRNA、PDH mRNA水平明显降低(P<0.05),ATP水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较,四君子汤各剂量组大鼠LVEF、LVFS明显升高(P<0.01);血清FFA及TMAO含量均明显降低(P<0.01);心肌组织大鼠PDH mRNA水平明显升高(P<0.05),ATP水平明显升高(P<0.01)。HE染色和透射电镜发现,四君子汤可明显改善心力衰竭大鼠心肌组织结构紊乱。结论:四君子汤可调节肠道菌群代谢产物TMAO的水平,从而改善心肌线粒体能量代谢,抑制心室重塑及心力衰竭的进展。

从心虚浊滞探讨心力衰竭心肌能量代谢重构的中医治疗

心力衰竭(Heart Failure,HF)是多种原因导致心脏结构和/或功能异常改变,使心室收缩和/或舒张功能发生障碍,从而引起的一组复杂综合征[1]。能量代谢重构贯穿心力衰竭始终,是指心肌对葡萄糖和脂肪酸等供能物质的代谢过程紊乱,造成心脏功能及结构异常[2],包括底物利用(葡萄糖和脂肪酸为主)、氧化磷酸化(线粒体为主)和三磷酸腺苷(ATP)转运及利用三个环节。在衰竭的心脏中心肌能量代谢重构被认为是收缩功能障碍和疾病进展的基础[3]。目前关于心衰心肌能量代谢重构的治疗日益得到重视,是目前极具前景的治疗方向。

左卡尼汀对扩张型心肌病的代谢重构及心功能的影响

目的:研究左卡尼汀对扩张型心肌病患者的代谢重构及心功能的影响。方法:扩张型心肌病患者50例,随机分为两组:对照组24例,进行常规治疗;治疗组26例,在常规治疗基础上加用左卡尼汀3.0 g/d。两组均治疗6个月,观察治疗前后患者超声心动图、血清游离脂肪酸(FFA)和乳酸浓度的变化情况。结果:治疗组显效率73.08%,对照组显效率58.33%,两组间比较有统计学意义(P<0.05)。两组患者治疗后,左室收缩末期内径(LVESD)和左室舒张末期内径(LVEDD)缩小,左心室心肌质量(LVMW)减轻,左心室射血分数(LVEF)和左心室后壁收缩期增厚率(ΔT%)上升,较治疗前均显著改善(P<0.05);血清FFA和乳酸浓度较治疗前均显著下降(P<0.01和P<0.05),而治疗组下降更明显(P<0.01)。结论:左卡尼汀能改善心肌能量代谢从而改善心功能。

酿酒酵母对数生长后期代谢重构的全基因组表达谱芯片分析

为了探讨酵母进入对数生长后期以后酒精生产速度降低的原因,我们利用酵母表达谱芯片技术对酿酒酵母细胞从对数生长中期进入对数生长后期时的全基因组表达谱进行了分析,发现酵母在对数生长中期的表达谱非常稳定,而一旦进入对数生长后期,则出现明显的代谢重构现象。许多氨基酸合成和代谢相关的基因、离子转移以及与能量的生成和储存等功能相关的基因出现了不同程度的上调;而许多涉及酵母转座和DNA重组的基因则表达下调;一些中心代谢途径也发生了代谢重构,包括:琥珀酸和α-酮戊二酸生成途径基因的一致上调,都与氨基酸合成和代谢相关基因表达的结果相吻合。结果表明:由于氨基酸合成的需求量增加,进入对数生长后期酵母的代谢转向TCA循环和乙醛酸循环,导致酒精的生产速率降低。

参芪益心汤对CHF大鼠心肌代谢重构的影响

目的:观察参芪益心汤对CHF(慢性心力衰竭)大鼠心肌代谢重构的影响。方法:将50只Wistar雄性大鼠随机分为空白组、模型组、对照组(盐酸曲美他嗪)、中药(参芪益心汤)高、低剂量组,采用小剂量阿霉素多次腹腔注射建立CHF大鼠模型,各组相应药物灌胃4周后,观察心功能、心肌三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)、游离脂肪酸(freefattyacid,FFA)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)含量的变化。结果:中药治疗组中FS、LVEF高于模型组及对照组,LVESD低于模型组与对照组,LVEDD低于模型组(P<0.05)。与模型组比较,对照组及中药高剂量组FBG和FFA降低,SDH活性增加,ATP含量增加;中药低剂量组FBG、ATP含量与模型组比较差异无统计学意义,FFA含量低于模型组。结论:参芪益心汤能够改善心功能,降低FBG和FFA水平,增加ATP含量,抑制CHF大鼠心肌代谢重构。

心力衰竭中能量代谢重构研究进展

应用神经体液拮抗剂可以明显降低心力衰竭(心衰)的发病率和死亡率,但预后仍较差。重新评估心衰时的生物学变化,可能有助于找出新的治疗方法。心衰中心肌能量缺乏和底物利用障碍促进心肌重构的病程进展,即心肌的能量"代谢重构"。能量代谢重构是心衰治疗的新靶点,但目前对调节心肌能量代谢的通路和机制认识不足,缺少针对代谢相关的酶及蛋白调节的药物。对相关通路的认识可能有助于发现心衰新的治疗方法,本文将对心衰中心肌代谢重构的特点及心肌能量代谢的治疗方法进行综述,为心衰治疗提供新思路。

慢性心力衰竭能量代谢重构与治疗进展

随着社会老龄化与现代医疗技术的进步,慢性心力衰竭的发病率与死亡率均呈逐年上升的趋势,包括心力衰竭、冠心病等在内的心血管疾病已在世界范围内造成1 200万人死亡〔1〕。我国高血压、冠心病发病人数逐年增多,成为潜在的心衰高危人群,使得心衰防治工作形势更加严峻〔2〕。心衰的认识和治疗从早期的心肾模式,以强心利尿为主,

心房颤动与代谢重构研究进展

心房颤动(房颤)的病理生理机制与能量代谢密切相关。房颤时心肌组织脂代谢减弱,脂质沉积,而葡萄糖利用度尚未上调,糖原聚集增多,能量代谢失衡。能量代谢失衡促进了心房电重构及结构重构,通过一系列信号通路促进房颤进展,造成恶性循环。该文主要介绍与房颤相关的代谢重构研究进展。

心力衰竭能量代谢重构及治疗的最新研究进展

近来,能量代谢重构成为研究心力衰竭发生机制的一大热点。能量代谢重构是一个包括了能量底物利用的转变、线粒体结构功能的障碍及高能磷酸盐代谢改变的一系列复杂的生物化学反应。通过对这一复杂反应的进一步研究,发现了治疗心力衰竭的新靶点和新方向。

心肌能量底物代谢重构与心力衰竭关系的研究进展

心力衰竭是各种心血管疾病的终末状态,并伴随出现一系列的能量代谢改变,包括能量底物的转变、线粒体功能障碍及高能磷酸化合物耗竭等。正常心脏以脂肪酸作为主要的能量代谢底物,心力衰竭时心肌脂肪酸代谢受损,发生以酮体利用增加为特点的代谢底物转换。认识心力衰竭过程中心肌底物的选择、调控机制及其病理生理意义,对发掘能量代谢治疗靶点具有重要的指导意义。该文就心力衰竭时心肌能量代谢底物的转变,尤其是近年来以酮体作为底物的最新研究进展进行综述。

心肌代谢重构在慢性心力衰竭进展中的作用

慢性心力衰竭是一种复杂而严重的临床综合征,尽管治疗手段的进步使心力衰竭5年生存率在过去20年有所改善;但仍维持在较低水平,有大约30%的心力衰竭患者在被诊断的5年内死亡,因此,人们不断地探索心力衰竭的发病机制及防治手段。随着对慢性心力衰竭发病机制研究的不断深入,心肌代谢重构在慢性心力衰竭发生发展中的作用愈来愈被重视;但目前对如何调节心肌能量代谢认识有限。现对慢性心力衰竭时心肌代谢重构的特点及治疗手段的研究进展做一综述。

参芪益心汤对CHF(慢性心力衰竭)大鼠心肌代谢重构的影响

目的对参芪益心汤对CHF(慢性心力衰竭)大鼠心肌代谢重构的影响进行分析。方法对造模后的慢性心力衰竭大鼠120例，依据给药干预情况进行分组，西药干预组大鼠60例，不给予单纯西药依那普利治疗；中药干预组大鼠60例，给予中药参芪益心汤治疗；不干预组大鼠60例，为健康大鼠，不进行任何药物干预，对3组大鼠的心肌代谢情况进行分析。结果中药组、健康组大鼠心肌代谢、心室重构、心肌形态等均明显优越于西药组大鼠，差异具有明显的统计学意义(P<0.05)，其中中药组比较健康组大鼠，无明显差异性(P>0.05)。三组大鼠的死亡情况比较，差异具有明显的统计学意义(P<0.05)。结论对于慢性心力衰竭给予参芪益心汤治疗能够更好的改善心肌功能、增加心肌供血，降低和减少心室重构，抑制心肌形态改变，安全性较好，提高慢性心力衰竭治疗的效果。

心室重构及其与能量代谢重构发生发展的关系

慢性心力衰竭是各种心脏疾病的终末阶段,其标志就是心脏损伤后的不良心室重构。目前,对心室重构的病理生理学机制的理解主要集中于神经内分泌系统的激活上,然而,越来越多的证据表明,这不能完全解释心室重构病理生理的复杂性。心肌代谢重构概念提出之后,代谢重构与心室重构、心力衰竭的关系日益成为研究重点,以心肌代谢重构为靶点的心肌代谢疗法在防治心室重构中的作用也日益突出。

β3肾上腺素能受体与心房颤动心肌代谢重构的研究进展

心房颤动(atrial fabrillation,AF)时,心房发生代谢重构,可促进AF的发生及维持,二者相互促进形成恶性循环,可进一步加重AF。研究表明β3肾上腺素能受体(β3-Adrenoceptor,β3-AR)与AF电重构、结构重构密切相关,但关于β3-AR对AF心肌能量代谢重构作用的报道较少。本综述旨在探讨β3-AR与AF心肌能量代谢重构的关系,为临床AF的防治寻找新靶点。

心房颤动与心房代谢重构的研究进展

心房颤动(简称房颤)是最常见的心律失常之一,常导致高致残率和高致死率。心房电重构、结构重构、代谢重构等是房颤发生的主要原因,重构又促进房颤发生和维持,由此形成恶性循环。主要介绍与房颤相关的代谢重构及针对代谢重构干预的研究进展。

糖尿病心肌病代谢重构的分子机制

糖尿病心肌病(diabete cardiomyopathy,DBCM)首先本质上是心脏的代谢性疾病,无论1型糖尿病或2型糖尿病均能引起高糖血症、高脂血症、高胰岛素血症和高廋素血症等代谢紊乱,为了应对这些代谢失常心脏在代谢底物利用和能量生成发生适应性和代偿性直至失代偿性改变,亦即心脏的代谢重构(亦称代谢重编程,metabolic remodeling,metabolic reprogramming),具体而言就是:糖尿病环境下,心肌细胞葡萄糖摄取减少、糖酵解和葡萄糖氧化降低,另一方面,心肌细胞游离脂肪酸(free fat acid,FFA)吸收增加、β氧化提高,随之而来的是细胞能量代谢效率降低,伴随耗氧增加和活性氧(reactive oxygen species,ROS),若超过内源性抗氧化能力,此即氧化应激(oxidative stress),进而导致心肌细胞死亡和间质纤维化。糖尿病心脏代谢重构主要是由葡萄糖和脂肪酸摄取和氧化代谢的蛋白与酶介导,而这些蛋白的表达受PPAR-α、PPAR-β等核转录因子的调控,提示PPARs活性与表达改变是心脏代谢重构的重要分子机制。

中医药干预慢性心力衰竭心肌代谢重构研究进展

慢性心力衰竭属世界范围内突出的公共卫生问题。对其病理机制研究的不断深入引发了治疗理念的更新,心肌代谢重构与慢性心力衰竭的关系越来越受到人们的重视,与之相应的心肌代谢疗法逐渐成为治疗慢性心力衰竭的新靶点。中医药干预慢性心力衰竭心肌能量代谢的研究已取得一定进展,对此做一综述。

祛痰化瘀方对AF大鼠心房代谢重构的机制研究

目的研究祛痰化瘀方对AF大鼠心房代谢重构的作用机制。方法雄性SD大鼠120只,随机分为正常组、模型组、祛痰化瘀方低、中、高剂量组,盐酸胺碘酮组,使用Ach-CaCl2尾静脉注射诱导AF模型;造模成功后,给予祛痰化瘀方低、中、高剂量及盐酸胺碘酮治疗,治疗后检测各组大鼠心电图、AF持续时间、FFA浓度、TG浓度,qPCR法检测各组大鼠心房腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)、乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)、CPT-1B肉碱脂酰转移酶(carnitine palmitoyltransferase-1B,CPT-1B)、脂肪酸转位酶(fatty acid translocase,FAT/CD36)的mRNA表达,Western blot法检测各组大鼠心房AMPK、p-AMPK、ACC、p-ACC、CPT-1B的蛋白表达,油红O染色观察各组大鼠心房脂质沉积情况。结果祛痰化瘀方及盐酸胺碘酮治疗后,AF持续时间缩短(P<0.05),心房中FFA、TG浓度下降(P<0.05),AMPK、ACC、CPT-1B、FAT/CD36的mRNA表达升高(P<0.05),p-AMPK/AMPK、p-ACC/ACC、CPT-1B的相对蛋白表达升高(P<0.05),心房中脂质沉积情况改善,脂滴数量减少。结论祛痰化瘀方能够明显改善AF大鼠的心房代谢重构,其作用机制可能与激活AMPK/ACC/CPT-1B通路有关。

代谢重构参与肿瘤治疗相关心功能不全机制的研究进展

近年随着抗肿瘤药物研发及综合诊治水平提高,肿瘤患者生存质量及生存率明显提高,但绝大部分抗肿瘤药物可直接造成心脏和血管损伤。因此,预防肿瘤治疗相关心血管毒性(CTR-CVT)尤为重要。目前,CTR-CVT包括肿瘤治疗相关心功能不全(CTRCD)、心肌炎、高血压、心律失常、心包疾病等,而CTRCD包括心肌损伤、心肌病及心力衰竭等。研究表明,代谢重构与心血管疾病和肿瘤的发生发展密切相关。基于此,本文主要综述了代谢重构参与CTRCD的机制,并发现能量代谢、氨基酸代谢参与了阿霉素治疗相关心力衰竭的发生,脂肪酸代谢参与了环磷酰胺治疗相关心脏收缩功能障碍及雄激素剥夺疗法治疗相关心血管疾病的发生,线粒体损伤参与了5-氟尿嘧啶治疗相关心脏毒性的发生,线粒体功能障碍和心肌能量代谢改变与曲妥珠单抗治疗相关心功能障碍相关,细胞生物学过程改变可能参与了血管内皮生长因子-酪氨酸激酶抑制剂治疗相关心功能不全的发生,故针对代谢重构进行治疗可能对CTRCD有益。

基于“虚气留滞”理论探析心肌能量底物代谢重构的病机与中药干预研究进展

心功能损伤的病理过程中,伴有一系列能量代谢的改变,心肌底物代谢发生重构,脂肪酸、葡萄糖等能量底物的选择与利用出现转移,持续的底物代谢紊乱将恶化能量供应、促进心力衰竭的发生发展。底物代谢重构实际上是脏腑功能下降与病理产物积聚之间的层次递进、相兼为患、双向因果,“虚气留滞”是核心病机的概括。“虚气”(心气虚损、能量不足)是发病之本,作为始动因素并贯穿疾病始终;“留滞”(痰瘀水邪、脂毒性产物与乳酸等)是发病之标,是病情恶化进展的进一步表现;“虚气”与“留滞”相互交织、互为因果,反复叠加构成螺旋式的恶性循环,概括为因虚致实、虚实夹杂之证。以扶正补虚、疏通祛邪作为治疗原则,初期治以扶正补虚(益气)为主,酌情兼用疏通祛邪(活血)之法;中期和晚期治以扶正补虚(益气温阳)与疏通祛邪(活血、化瘀、利水)并重。遵守病机特点运用中药干预,可以促进脂肪酸、葡萄糖等底物的有效利用,减少底物代谢重构衍生的毒性产物堆积,标本兼顾从而优化心肌能量代谢,改善心功能。