编辑推荐：
为探究支链氨基酸（BCAAs）代谢在慢性压力过载下心脏重塑中的作用，研究人员结合靶向氨基酸代谢组学和 RNA 测序开展研究。结果发现缬氨酸在心肌肥大中积累并加重病情，或可作为早期生物标志物。该研究为治疗心肌肥大提供新方向。
高血压，这个无声的健康杀手，正威胁着全球约 11.3 亿人的健康。它引发的高血压性心脏病，会让心脏结构和功能悄然改变，其中，心脏肥大作为心脏对压力的一种 “无奈之举”，却如同埋下的一颗定时炸弹，随时可能引发心力衰竭，极大地增加心血管疾病的发病率和死亡率。因此，早期发现心脏肥大并及时干预，成为延缓心力衰竭进程的关键。
近年来，氨基酸代谢，尤其是支链氨基酸（BCAAs，包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）与心血管疾病之间的联系逐渐浮出水面。多项研究表明，BCAAs 水平与高血压密切相关，其代谢异常在心脏代谢紊乱的发展中也扮演着重要角色。然而，不同的 BCAAs 在心血管疾病中作用各异，究竟哪种氨基酸在高血压引发的心脏肥大中起着关键作用，还亟待探索。同时，线粒体作为心肌细胞的 “能量工厂”，其质量控制机制（MQC，涵盖线粒体裂变、融合和自噬等过程 ）对维持心脏的正常功能至关重要。BCAAs 代谢与 MQC 之间的关系，也成为解开心脏重塑谜团的关键一环。
为了深入探究这些问题，研究人员开展了一项重要研究，该研究成果发表在《Atherosclerosis》杂志上。研究人员结合靶向氨基酸代谢组学和 RNA 测序（RNA-seq）技术，试图找出与心脏肥大相关的新型生物标志物，并阐明缬氨酸积累加速心力衰竭进程的潜在机制。
在研究过程中，研究人员主要运用了两种关键技术方法：一是靶向氨基酸代谢组学，该技术可以精准检测生物样本中特定氨基酸的含量变化；二是 RNA 测序（RNA-seq），通过对细胞内 RNA 进行测序分析，研究基因的表达情况，从而揭示潜在的分子机制。研究使用了自发性高血压大鼠（SHR）和年龄匹配的 WKY 大鼠作为样本队列。
下面来看看具体的研究结果：
- 缬氨酸在心肌肥大的 SHR 中积累：研究人员测量了 SHR 的血压，发现 2 个月大的 SHR 均已患上高血压。对 2 个月、4 个月和 12 个月大的 SHR 及年龄匹配的 WKY 大鼠进行研究，4 个月大的 SHR 出现了明显的左心室肥大（LVH） 。进一步分析发现，SHR 肥厚的心脏中缬氨酸显著积累。当使用支链 α - 酮酸脱氢酶激酶（Bckdk）抑制剂 3,6 - 二氯苯并 [b] 噻吩 - 2 - 羧酸（BT2）增加 BCAA 降解时，缬氨酸水平下降最为明显，同时心脏肥大情况得到改善。
- 缬氨酸加重体外心肌细胞肥大：在体外实验中，研究人员用血管紧张素 II（Ang II）刺激 H9c2 细胞，模拟体内心肌肥大的环境，再加入额外的缬氨酸。结果发现，高浓度的缬氨酸会加剧 Ang II 刺激的心肌细胞肥大，导致受损线粒体积累和呼吸链功能障碍。这表明缬氨酸在体外会加重心肌细胞的病变情况。
- 相关抑制剂改善线粒体损伤：研究人员还利用 BT2、雷帕霉素（rapamycin）和线粒体分裂抑制剂 1（Mdivi - 1）进行实验。结果显示，这些抑制剂均能抑制动力相关蛋白 1（Drp1）依赖的线粒体裂变，改善线粒体损伤和氧化应激。这说明通过抑制线粒体裂变，可以在一定程度上缓解缬氨酸导致的心肌细胞损伤。
综合研究结果和讨论部分可知，缬氨酸在病理性心肌肥大过程中扮演着重要角色。它不仅在心肌肥大的 SHR 心脏中显著积累，还会通过引起线粒体质量控制（MQC）失衡，加重病理性心肌肥大。因此，缬氨酸很可能作为慢性高血压下心肌肥大的早期生物标志物，为临床早期诊断提供新的思路。同时，该研究也揭示了缬氨酸影响心肌肥大的潜在机制，为开发缓解心肌肥大、延缓心力衰竭的治疗方法提供了新的方向，有望为心血管疾病的防治带来新的突破。
