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综述:Ghrelin及其合成GHS对心力衰竭的治疗潜力——基于心肌细胞保护作用的视角
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Cellular Signalling 4.4
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这篇综述系统阐述了ghrelin及其合成生长激素促分泌素(GHS)在心血管疾病中的多效性保护作用,重点解析其通过调控钙离子通道(ICa,L)、AMPK/mTOR通路、抗氧化(Nrf2/ROS)及抗凋亡(Bcl-2/Bax)等分子机制改善心肌收缩力、抑制纤维化、调节自主神经系统(ANS)的潜力,为心力衰竭(HF)治疗提供新策略。
Ghrelin与心血管疾病:从分子机制到治疗突破
1. 引言
生长激素促分泌素(GHS)是一类能刺激垂体释放生长激素(GH)的物质,包括内源性ghrelin和合成肽类/非肽类分子。Ghrelin作为一种28氨基酸肽激素,通过激活生长激素促分泌素受体(GHS-R1a)调控食欲和GH释放,同时在心血管系统中发挥关键作用。近年研究发现,ghrelin及其合成类似物(如hexarelin)对缺血/再灌注损伤(I/R)、心肌梗死(MI)、心力衰竭(HF)等具有显著保护作用,但其分子机制尚未完全阐明。
2. Ghrelin与受体系统
Ghrelin存在酰化(AG)和非酰化(DAG)两种形式,其中AG通过GHS-R1a介导生理功能,而DAG可能通过未知受体发挥作用。GHS-R1a在心肌、骨骼肌等组织中广泛分布,激活后可触发PLC/PKC信号级联,调控钙离子动态平衡。此外,CD36受体也可能参与ghrelin的心血管效应,但其机制仍需探索。
3. GHS在心血管疾病中的应用
3.1 心力衰竭
临床数据显示,HF患者血浆AG水平降低,而GHS-R1a表达升高,提示ghrelin系统参与HF病理过程。动物模型中,ghrelin通过增强心肌收缩力、抑制纤维化和凋亡,显著改善左心室射血分数(LVEF)和心输出量(CO)。例如,在HFrEF患者中,静脉注射AG可提升心脏指数且不引发低血压或心律失常。
3.2 心肌缺血
ghrelin能缩小梗死面积,减少致命性心律失常,其机制涉及L型钙通道(ICa,L)活性和肌浆网钙泵(SERCA2a)功能的改善。Hexarelin还可通过抑制TGF-β1表达减轻心肌纤维化。
3.3 阿霉素心脏毒性
ghrelin通过抑制Fas/FasL凋亡通路和STAT3激活,缓解阿霉素(DOX)诱导的心肌损伤。GHRP-6(一种ghrelin类似物)还能通过CD36受体减少心室扩张和纤维化。
4. 分子机制解析
4.1 正性肌力作用
ghrelin通过GHS-R1a/PKC通路增强ICa,L电流,促进肌浆网钙释放,提升心肌细胞钙瞬变幅度。此外,ghrelin可能通过降低肌钙蛋白I(cTnI)磷酸化增加钙敏感性,与传统正性肌力药物机制迥异。
4.2 抗心律失常与抗炎
ghrelin调控瞬时外向钾电流(Ito)和钠电流(INa),延长动作电位时程(APD),同时通过抑制NF-κB减少炎症因子释放。其ANS调节作用(抑制交感过度激活、增强迷走张力)进一步降低心律失常风险。
4.3 抑制心肌重构
ghrelin通过AMPK/mTOR通路抑制心肌肥厚,并通过PPAR-γ上调阻断TGF-β1介导的纤维化。抗氧化效应(Nrf2/ROS通路)和胶原代谢调控(MMPs/TIMPs平衡)是其抗纤维化的核心机制。
4.4 程序性细胞死亡调控
ghrelin通过多途径抑制凋亡:激活PI3K/Akt和ERK1/2生存信号,阻断ERS(内质网应激)和线粒体凋亡通路。此外,ghrelin还能通过NLRP3炎症小体抑制心肌细胞焦亡,并通过CaMKK/AMPK促进保护性自噬。
5. 局限与展望
尽管ghrelin在心血管保护中展现出多靶点潜力,但其短半衰期(9-13分钟)和全身性效应限制了临床应用。未来研究需聚焦以下方向:开发长效GHS受体激动剂、探索组织特异性递送系统(如基因治疗),以及阐明GH依赖与非依赖通路的精确贡献。
结语
ghrelin及其类似物通过多维度机制重塑心血管稳态,从离子通道调控到系统代谢干预,为心力衰竭等疾病提供了创新治疗视角。随着分子机制的深入解析和药物递送技术的进步,这一领域有望迎来转化医学的重大突破。
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