脂肪酸合酶抑制:对抗压力诱导心肌肥大的新希望

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  心脏肥大(CH)可进展为心力衰竭(HF),心肌代谢变化在其中起重要作用。研究人员针对脂肪酸合酶(FAS)在 CH 中的作用展开研究。结果发现抑制 FAS 可预防心脏重塑和线粒体功能障碍。这为治疗 CH 提供了新的治疗方法。

  在人体的心脏健康领域,心脏肥大(Cardiac Hypertrophy,CH)就像一颗潜伏的 “定时炸弹”,严重威胁着人们的生命安全。它是心脏对慢性压力过载的一种适应性反应,一开始,这种变化像是心脏的 “自我保护”,可随着时间推移,它却会逐渐失控,一步步走向心力衰竭(Heart Failure,HF)的深渊。高血压、主动脉瓣狭窄等病症,都可能成为引发 CH 的导火索。在 CH 向 HF 转变的过程中,心肌代谢的变化十分关键,心脏原本主要依靠脂肪酸和葡萄糖来供能,可在病变时,却越来越多地依赖糖酵解,这种能量供应方式的转变,就像是汽车突然从使用优质燃油变成了劣质燃油,心脏的 “动力” 渐渐不足。
此前的研究已经发现,在 HF 的发展过程中,脂质代谢会出现异常,脂肪酸合酶(Fatty Acid Synthase,FAS)等参与脂肪酸从头合成的酶表达增加。不过,FAS 在 CH 中的具体作用,以及它能否成为治疗 CH 的有效靶点,一直是科学界尚未完全解开的谜团。为了攻克这个难题,来自国内的研究人员积极投身于相关研究,他们的成果发表在了《Biochemical Pharmacology》杂志上,为 CH 的治疗带来了新的曙光。

研究人员为了探究 FAS 在 CH 中的作用,采用了多种技术方法。在体外实验中,他们利用苯肾上腺素(Phenylephrine,PE)诱导成人人类心室心肌细胞(AC16)发生肥大;在体内实验方面,则构建了大鼠的 2 肾 1 夹(2 kidney 1 clip,2K1C)和主动脉缩窄(Transverse Aortic Constriction,TAC)模型。同时,分别运用 FAS siRNA(30 nM)和 C75(2 mg/kg,腹腔注射,每周一次,持续 8 周)在体内外抑制 FAS 的活性。研究过程中,借助超声心动图、组织化学染色来观察心脏重塑情况;通过蛋白质免疫印迹(Western blotting)、海马分析(Seahorse analysis)、荧光显微镜和流式细胞术(FACS)检测代谢变化、线粒体功能障碍、蛋白质合成和肥大等指标。

下面来看具体的研究结果:

  • FAS 抑制减轻肥大和脂肪酸从头合成:研究发现,用 PE(50 μM)处理心肌细胞 AC16 后,细胞表面积增大,这是 CH 的典型特征,同时 ANP 表达升高,而 FAS 抑制能有效对抗这种肥大现象。此外,PE 处理组 FAS 表达升高,显示脂肪酸从头合成增强,使用 FAS siRNA 后,这一现象得到显著改善。这表明 FAS 在心肌细胞肥大和脂肪酸合成过程中发挥着重要作用,抑制 FAS 能够减轻这些异常变化。
  • FAS 抑制对其他方面的影响:在 AC16 细胞中,抑制 FAS 不仅减少了细胞的肥大和蛋白质合成,还降低了细胞凋亡、糖酵解和氧化应激水平,同时恢复了氧化磷酸化过程。在大鼠模型中,FAS 抑制有效预防了 2K1C 和 TAC 模型中的心脏重塑。在 TAC 模型大鼠中,FAS 抑制还增加了 ATP 生成,恢复了线粒体活性氧(ROS)水平和膜电位。这一系列结果说明,FAS 抑制对心脏的保护作用是多方面的,涉及到心脏代谢、细胞功能等多个关键环节。

综合研究结果和讨论部分,此次研究意义重大。它明确了 FAS 在心脏重塑和 CH 发展过程中的重要作用,揭示了抑制 FAS 能够通过多种机制发挥保护作用,包括预防心脏重塑、改善心脏功能、减轻氧化应激和细胞凋亡,以及调节心脏代谢,使其从糖酵解转变为氧化磷酸化。这一发现为 CH 的治疗提供了全新的思路和潜在的治疗靶点,有望为 CH 患者带来更有效的治疗方案,延缓或预防其向 HF 的发展,为心血管疾病的治疗开辟新的方向。

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