综述:心脏脂质组在心力衰竭进展中的新兴作用

【字体: 时间:2025年08月03日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 7.5

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  这篇综述系统阐述了心脏脂质组(cardiac lipidome)在心力衰竭(HF)进展中的关键作用,聚焦脂质代谢失衡如何通过线粒体功能障碍(如心磷脂CL减少、神经酰胺CERs积累)驱动心肌重构,并探讨了基于脂质组学的生物标志物(如NTpro-BNP)和靶向治疗策略(如线粒体靶向肽elamipretide)的转化潜力。

  

心脏脂质组:心力衰竭的代谢密码

引言

脂质不仅是细胞膜的结构成分,更是能量代谢和信号传导的核心参与者。心脏作为高耗能器官,其脂质组动态变化与心力衰竭(HF)的发生发展密切相关。近年研究表明,特定脂质分子如心磷脂(CL)和神经酰胺(CERs)的失衡,可独立于肥胖因素直接导致心肌收缩功能障碍。

脂质组的定义与生理功能

脂质组涵盖八类分子:脂肪酸(FAs)、甘油脂(GLs)、甘油磷脂(GPs)、鞘脂(SPs)等。心脏线粒体内膜富含心磷脂(CL),其四亚油酸结构对维持呼吸链复合体稳定性和ATP合成至关重要。而神经酰胺(CERs)则通过抑制一氧化氮(NO)生物利用度和促进线粒体活性氧(ROS)产生,加速心肌纤维化。

病理机制:从脂质失衡到心功能衰竭

肥胖条件下的心脏脂质组

高脂饮食(HFD)动物模型中,三酰甘油(TAGs)和CERs在心肌沉积,伴随心磷脂(CL)减少。临床研究显示,胰岛素抵抗患者心肌磷脂酰胆碱(PC)/磷脂酰乙醇胺(PE)比值降低,通过NLRP3炎症小体激活加剧舒张功能障碍。

非肥胖相关的心肌脂毒性

心肌梗死(MI)后,即使无代谢异常,心脏仍出现鞘氨醇-1-磷酸(S1P)减少和CERs升高。值得注意的是,血管紧张素II(AngII)可通过表观遗传调控(如SIRT1去乙酰化酶抑制)促进CERs合成,推动心肌重构。

线粒体脂质组:心脏能量的守门人

心磷脂(CL)的丢失直接导致线粒体嵴结构破坏和氧化磷酸化解偶联。在Barth综合征(TAZ基因突变)中,CL合成障碍引发扩张型心肌病。最新靶向药物如elamipretide通过特异性结合CL,恢复线粒体膜电位,已在HF动物模型中展现疗效。

治疗前景与挑战

现有药物如他汀类和贝特类可调节血浆鞘磷脂(SMs)和溶血磷脂(LysoPCs)。而表观遗传调控靶点(如SIRT3激动剂)通过激活AMPK/PGC1α通路改善脂质代谢。未来方向包括开发CL特异性荧光探针(如NAO)和合成类似物(如SBT-272),以实现早期诊断和精准干预。

结论

心脏脂质组研究为HF提供了全新视角——从代谢紊乱的旁观者到疾病驱动者。通过整合脂质组学与表观遗传学,有望突破传统治疗瓶颈,迈向个性化心血管医学新时代。

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