促甲状腺激素通过AMPK/PGC-1α通路加剧线粒体能量失调和心脏重构

《Journal of Endocrinological Investigation》：Thyroid-stimulating hormone exacerbates mitochondrial energy dysregulation and cardiac remodeling with involvement of the AMPK/PGC-1α pathway

　　

摘要

背景与目的

亚临床甲状腺功能减退症（SCH）与心力衰竭（HF）的进展相关；然而，其潜在机制尚不清楚。本研究旨在探讨促甲状腺激素（TSH）在调节 HF 和心肌能量代谢中的作用。

方法

体外，用 TSH 处理心肌细胞以评估病理应激标志物和线粒体能量代谢。体内，在甲状腺细胞特异性 TSHR 基因敲除小鼠中建立了 SCH 模型，同时伴有异丙肾上腺素（ISO）诱导的心力衰竭。评估了血清 FT4 和 TSH 水平、心脏功能以及心肌能量代谢（ATP 水平、线粒体超微结构、关键代谢酶）。使用心肌细胞特异性 TSHR 基因敲除小鼠确认了发现，并在体外研究了 AMPK/PGC-1α 通路的参与情况。

结果

体外，TSH 处理增加了心肌细胞中病理应激标志物的表达。它还诱导了能量底物的改变，降低了 ATP 水平，并降低了线粒体膜电位。体内，与 ISO 组相比，SCH + ISO 组小鼠表现出更严重的心脏结构损伤和功能受损，伴随加剧的能量代谢重塑和线粒体功能障碍——特征为较低的 ATP 含量、加剧的线粒体超微结构损伤、糖酵解增加和有氧葡萄糖氧化减少。值得注意的是，心肌细胞特异性 TSHR 基因敲除减轻了 ISO 诱导的心力衰竭小鼠的心脏损伤和代谢重塑。进一步的机制研究表明，AMPK/PGC-1α 信号通路参与了 TSH 介导的线粒体能量代谢和心脏重塑的调节。

结论

我们的发现表明 SCH 加剧了 HF 的进展，并进一步揭示了 TSH/TSHR 信号传导在心肌能量代谢调节中的作用。