肥厚型心肌病(HCM)這種遺傳性心血管疾病,是導致年輕人心原性猝死的首因,也是心力衰竭和心髒移植的重要原因。 心髒是人體高耗能器官,心肌代謝失調與心肌結構和功能異常休戚相關,然而之前對肥厚型心肌病代謝改變規律以及代謝在肥厚型心肌病發生發展中的作用知之甚少。
肥厚型心肌病(HCM)這種遺傳性心血管疾病,是導致年輕人心原性猝死的首因,也是心力衰竭和心髒移植的重要原因。
心髒是人體高耗能器官,心肌代謝失調與心肌結構和功能異常休戚相關,然而之前對肥厚型心肌病代謝改變規律以及代謝在肥厚型心肌病發生發展中的作用知之甚少。
近期,中國醫學科學院阜外醫院宋雷課題組與清華大學藥學院胡澤平課題組合作係統描繪了肥厚型心肌病患者心肌組織和血漿中的代謝組和脂質組圖譜,揭示了肥厚型心肌病患者代謝規律,研究結果於2022年5月9日以Metabolic Characterization of Hypertrophic Cardiomyopathy in Human Heart 為題發表於Nature Cardiovascular Research 雜誌[1]。
該研究分析了349例肥厚型心肌病與16例非肥厚型心肌病心肌組織,以及143例肥厚型心肌病與60例非肥厚型心肌病血漿樣本的代謝組學和脂質組學,發現肥厚型心肌病患者心髒組織發生了明顯的代謝重編程。
本研究發現肥厚型心肌病存在脂肪酸氧化下調和糖酵解增強等已知的心肌肥厚相關的代謝變化,研究還首次揭示了半胱氨酸和甲硫氨酸代謝、維生素B6代謝以及鞘磷脂代謝等新的肥厚型心肌病相關代謝通路。
通過進一步整合代謝組與蛋白組數據,研究者發現磷酸戊糖以及氧化還原途徑可以作為肥厚型心肌病潛在的治療靶點。
研究發現心肌代謝改變與肥厚型心肌病預後也顯著相關,可以作為肥厚型心肌病危險分層指標。嘌呤嘧啶通路相關代謝物以及核苷酸前體代謝物5-磷酸核糖升高會增加患者全因死亡風險;心肌組織中各類甘油三酯(TAG)水平也與全因死亡風險密切相關。
研究最終建立了包含12個代謝組和脂質組化合物的組合,用於判斷肥厚型心肌病患者預後。
作者指出,該研究係統描繪了肥厚型心肌病心肌組織和血漿的代謝圖譜和改變特征,為理解肥厚型心肌病的調控機製提供了新見解,為肥厚型心肌病幹預提供了潛在靶點。
多年以來,阜外醫院宋雷課題組致力於從不同分子水平闡釋肥厚型心肌病的患病原因及疾病發生發展規律,增加對肥厚型心肌病的理解。
課題組近兩年已經在基因組水平揭示了肥厚型心肌病新的遺傳致病機製、在組織和影像學揭示了肥厚型心肌病心肌纖維化規律,研究成果分別發表於Circulation雜誌和Radiology雜誌,而本研究則是在代謝水平對肥厚型心肌病的特征及規律進行了闡釋[2-3]。
清華大學藥學院博士生汪文敏、姚珂,中國醫學科學院阜外醫院王繼征研究員、王水雲主任醫師為該論文的共同第一作者;清華大學藥學院胡澤平研究員、中國醫學科學院阜外醫院宋雷教授、王繼征研究員為該論文的共同通訊作者。清華大學李蓬教授、田博學研究員,徐州醫學院第二附屬醫院祁春梅主任醫師等參與合作並給予了大力支持和幫助。該研究工作得到了國家自然科學基金委麵上項目、中國醫學科學院創新工程、中國醫學科學院青年醫學人才獎勵項目等項目的支持。
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