Newswise报道——达拉斯，2026年6月9日——根据UT西南医学中心研究人员的一项研究，当心肌细胞在缺乏正常代谢控制的情况下燃烧脂肪时，会耗尽维持线粒体正常功能所需的脂质。这一发表在《临床研究杂志》上的发现，揭示了能量代谢紊乱与心力衰竭之间的联系机制，并指出了早期干预的潜在策略。
"这项研究挑战了长期以来认为最大化脂肪燃烧对心脏有益的假设，"UT西南医学中心人类营养中心主任兼内科和分子遗传学教授Jay Horton医学博士说，"研究表明，不受控制的脂肪酸氧化(FAO)会通过耗尽心磷脂(一种必需的结构脂质)而矛盾地破坏心脏自身的线粒体结构。"
FAO是细胞用于分解脂肪获取能量的过程，为健康心脏提供了大部分燃料。然而，随着心力衰竭的发展，心脏通常会减少对脂肪的依赖，而更多地依赖葡萄糖，这种模式引发了关于FAO减少是导致疾病还是帮助保护衰竭心脏的争论。Horton博士及其同事的研究表明，在某些条件下，当脂肪代谢过度时，这种转变可能有助于保持线粒体功能。
为了研究心脏无法正常调节燃料使用时会发生什么，研究人员从老鼠心肌细胞中基因性地移除了两种相关酶——乙酰辅酶A羧化酶1和2。这些酶通常帮助控制有多少脂肪酸进入细胞内的能量生成结构——线粒体。没有这种控制，老鼠出现了心脏扩大和泵血功能受损。
进一步分析显示了损伤是如何发展的。不受控制的脂肪燃烧耗尽了亚油酸，这是一种心脏维持心磷脂所需的膳食脂肪酸。随着心磷脂水平下降，线粒体的能量产生机制出现故障，老鼠发展出扩张型心肌病，这是一种以心脏扩大、虚弱为特征的心力衰竭形式。
该研究还测试了限制FAO发生的地方——线粒体中的脂肪酸进入是否能改变疾病进程。
"FAO靶向疗法对心力衰竭的治疗时机很重要，"UT西南医学中心人类营养中心和内科助理教授Chai-wan Kim博士说。
研究人员还发现，在心脏功能障碍发展之前早期给予抑制CPT1(一种帮助将脂肪酸移入线粒体的蛋白质)的药物可以预防心力衰竭。然而，一旦心肌病确立，同样的方法并不能改善心脏功能。
临床前结果表明，针对心脏代谢的疗法可能在显著心脏功能障碍发展之前最为有效。它们还强调心磷脂和相关线粒体脂质可能是风险标志物或新治疗方法的靶点，尽管研究人员表示需要更多研究来确定患者中是否发生相同的机制。
该研究建立在Horton实验室先前的工作基础上，表明阻断乙酰辅酶A羧化酶可以减少肝脏中的脂肪堆积。通过在心脏中研究这些酶，新研究展示了改变脂肪代谢的效果如何因器官而异。
Horton博士说："这项工作表明，目标不应简单地增加或减少FAO。相反，心脏需要保持FAO在健康范围内的代谢灵活性。这种平衡对能量产生和线粒体膜健康都很重要，可能指导未来治疗心力衰竭的方法。"
这些发现也可能为与肥胖、2型糖尿病和代谢综合征相关的心脏疾病未来研究提供信息，这些状况会使心脏暴露于慢性脂质过载。
参与本研究的其他UTSW研究人员包括：人类营养中心和内科助理教授Goncalo Dias do Vale博士；人类营养中心和内科副教授Xiaorong Fu博士；人类营养中心和分子遗传学教授Jeffrey McDonald博士；内科讲师Chao Li博士；人类营养中心、内科和放射学教授、高级影像研究中心的Craig Malloy医学博士；人类营养中心和生物化学助理教授Stanislaw Deja博士；人类营养中心和药理学教授Shawn Burgess博士；以及人类营养中心和内科助理教授Matthew Mitsche博士。
Horton博士是杰出教学教授，拥有人类营养杰出大学讲席、人类营养中心主任捐赠讲席和Scott Grundy主任讲席。
本研究由美国国立卫生研究院(NIH)(P01HL160487和P30DK127984)和美国心脏协会(23SCEFIA1154964、24IPA1272385和24TPA1297929)的资助。
关于UT西南医学中心
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