Nature子刊惊人发现：心脏能量产生的变化可能是预防心力衰竭的关键

　　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。

　　

正常心脏切片(左)和能量产生不足导致心室扩张的心脏切片(右)，这是心力衰竭的迹象。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%的心力衰竭患者的病因尚不清楚。

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，”Delgado-Olguín说。“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。”

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。

该研究团队于2023年2月13日发表在《Nature Cardiovascular Research》杂志上，分析了心力衰竭晚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，发现KDM8的活性较低。这使得TBX15高表达，导致代谢变化。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水平最高。

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，他们发现调节能量代谢的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)通路不那么活跃。然后，该团队能够通过提供NAD+注射和提高能量产生来干预和预防小鼠模型的心力衰竭。

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。”

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，”Delgado-Olguín说。“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。”

虽然关于NAD+治疗晚期心力衰竭的国际研究正在进行中，但该团队希望Delgado-Olguín实验室的这项最新研究将引发早期识别和预防性治疗的新研究。

参考文献:“KDM8 epigenetically controls cardiac metabolism to prevent initiation of dilated cardiomyopathy” by Abdalla Ahmed, Jibran Nehal Syed, Lijun Chi, Yaxu Wang, Carmina Perez-Romero, Dorothy Lee, Etri Kocaqi, Amalia Caballero, Jielin Yang, Quetzalcoatl Escalante-Covarrubias, Akihiko Ishimura, Takeshi Suzuki, Lorena Aguilar-Arnal, Gerard Bryan Gonzales, Kyoung-Han Kim and Paul Delgado-Olguín, 13 February 2023, Nature Cardiovascular Research.