研究背景:HFpEF(射血分數保留型心力衰竭)在心血管疾病中占有超過50%的病例,但至今仍缺乏有效的治療方法。心臟淋巴管通過有效引流液體及轉運免疫細胞在維持心臟功能方面起著關鍵作用,但其在HFpEF中的發生與發展機制尚未有系統的闡釋。
摘要:2025年4月,空軍軍醫大學西京醫院的陶凌教授與張富洋教授團隊在《Circulation》期刊上發表了題為“Lymphatic Endothelial Branched-Chain Amino Acid Catabolic Defects Undermine Cardiac Lymphatic Integrity and Drive HFpEF”的研究成果。該研究系統分析了肥胖伴高血壓的HFpEF小鼠模型及患者心臟組織的淋巴變化,并通過多種技術探討了心臟淋巴管在HFpEF中的作用及潛在機制。該研究首次指出心臟淋巴管內皮細胞(LEC)中的支鏈氨基酸(BCAA)分解代謝缺陷是HFpEF的關鍵致病機制,通過修復淋巴管BCAA代謝有望改善HFpEF,為HFpEF的靶向干預提供新的理論依據和潛在治療策略。
1. 心臟淋巴管結構與功能異常是HFpEF的獨特病理特征:在營養過剩和高血壓的HFpEF小鼠模型中,研究發現心臟淋巴系統表現出了明顯的結構與功能損傷。具體表現為淋巴管結構的碎片化、分支連接減少,以及免疫細胞清除能力下降。這些異常現象會導致心臟水腫。同時,研究證實促進淋巴管生成的關鍵因子——血管內皮生長因子受體3(VEGFR3)能夠顯著改善這些狀況。在HFpEF小鼠及患者的心臟組織中,淋巴管內皮細胞的標志物表達顯著降低,心肌中的淋巴管密度也明顯減少,表明淋巴管生成缺陷可能為HFpEF的早期病理特征。
2. 促進淋巴管生成可恢復心臟淋巴系統完整性,緩解HFpEF:為驗證淋巴管損傷是否會導致HFpEF,研究者對小鼠心臟注射了血管內皮生長因子C工程變體(VEGFCC156S)的腺病毒,刺激淋巴管新生。結果顯示該治療顯著修復了小鼠心臟淋巴管網絡,心臟舒張功能明顯改善,左心室舒張末期壓(LVEDP)和運動耐量均得到恢復。隨著淋巴管功能的恢復,小鼠的心臟病理變化也得到改善,顯示出促進淋巴管生成對于HFpEF的有效緩解作用。
3. BCAA代謝缺陷是HFpEF心臟淋巴管的重要代謝特征:研究發現HFpEF心臟淋巴損傷的潛在機制,BCAA(支鏈氨基酸)分解代謝途徑在HFpEF小鼠心臟LEC與MAZ51處理的LEC中均下調顯著。這一代謝缺陷導致淋巴管生成受到抑制,進而影響心臟的正常功能。
4. 基因編輯增強LEC的BCAA分解代謝可維護心臟淋巴完整性:針對LEC中的BCAA分解代謝進行基因編輯的研究顯示,增強BCAA代謝的策略能夠顯著改善HFpEF小鼠的心臟表型,表明改善LEC中的BCAA代謝可能成為治療HFpEF的新方向。
5. 葡萄糖攝取中斷與BCAA代謝缺陷之間的關系:進一步分析顯示,BCAA代謝缺陷干擾了LEC的葡萄糖攝取與利用,導致淋巴管生成缺陷。這一過程通過Akt信號通路的減弱導致,VEGFR3的非依賴配體磷酸化減少,使得其在細胞膜的運輸受到制約,最終影響了葡萄糖代謝。
總結:該研究揭示了HFpEF與LEC中BCAA代謝缺陷驅動的心臟淋巴管生成缺陷之間的關系,強調了心臟淋巴完整性在HFpEF的關鍵作用。這些發現不僅為HFpEF的治療提供了新的思路,也為其他淋巴相關疾病的治療干預提供了新方向。結合新葡萄8883官網AMG的品牌資源,這項研究可能為心血管健康領域帶來更多創新與突破。