刺激心肌脂肪酸氧化或葡萄糖氧化可能显著改善心力衰竭模型中的心脏功能。
尽管现代治疗方法取得了进展,但心力衰竭(HF)仍然是一个重要的健康和经济负担。HF病理生理学中一个关键但常被忽视的方面是代谢功能障碍。在正常情况下,心脏的能量主要来自脂肪酸氧化(FAO)和葡萄糖氧化(GO)。然而,在衰竭的心脏中,这些代谢途径被破坏,导致能量生产受损。
来自动物模型的新证据表明,靶向FAO和GO通路可以影响心脏功能。有观点认为,通过促进更高效的氧利用型GO,抑制FAO可能对衰竭的心脏有益。直接刺激GO也被认为对HF具有保护作用。然而,这些发现并不一致,目前尚无系统性证据能够明确指导如何调节心脏代谢以改善心脏功能。
我们的研究方法
我们在《Communications Medicine》上发表的荟萃分析评估了调节心脏GO或FAO如何影响心力衰竭动物模型中的心脏功能。我们搜索了三个主要数据库(Medline、Scopus和Web of Science),筛选了超过10,000篇摘要。经过仔细审查,我们纳入了符合以下标准的103篇出版物:
- 已建立的心力衰竭动物模型,包括:心肌缺血、压力超载或糖尿病心肌病。
- 对GO或FAO的直接测量,例如使用放射性标记底物。基因或蛋白质表达研究不符合条件;GO或FAO的变化必须具有统计学意义。
- 报告了心脏功能结果:至少需要报告一项心脏功能指标。为了全面评估心脏功能,我们不仅纳入了收缩参数,还包括舒张、形态学和组织学参数。
由于不同实验室采用不同的方法测量心脏功能,我们使用了一种统计方法将每个结果转化为标准化效应量(Hedges’ g)。多层随机效应模型考虑了研究之间的差异和研究内的变异性。
我们的研究发现
数据分析后,得出以下主要发现:
- 与心脏功能改善相关的代谢变化:
- 增强心肌脂肪酸氧化的治疗:显著改善了心脏功能(Hedges' g = 1.17;95% CI:0.58-1.76;p < 0.001)。注意:Hedges’ g > 0.8被视为大效应。
- 增强心肌葡萄糖氧化的治疗:显示出对心脏功能的强烈且一致的益处(Hedges' g = 1.03;95% CI:0.79-1.26;p < 0.001)。
- 与心脏功能改善无关的代谢变化:
- 抑制心肌脂肪酸氧化的治疗:效应量较小且不具有统计学显著性(Hedges' g = 0.24;95% CI:-0.57-1.05;p = 0.557)。
- 联合抑制心肌FAO并刺激心肌GO的治疗:效应中等且不显著(Hedges' g = 0.44;95% CI:-0.003-0.89;p = 0.052)。
研究意义
我们的研究结果挑战了抑制心肌FAO可改善HF中心脏功能的普遍假设。我们发现,在动物模型中降低FAO并未带来相关益处。相反,增加FAO或GO的干预措施显著改善了心脏功能。这些结果在敏感性分析中表现稳健,且不太可能受到发表偏倚的影响。
值得注意的是,目前尚无获批的药物能够增强心脏GO。对于心肌FAO,制药研究主要集中于脂肪酸抑制剂。因此,我们的数据揭示了药物开发中的重大空白,并呼吁开发能够增强心肌FAO或GO以改善心脏功能的药物。
核心信息总结
- 刺激心肌FAO或GO可改善临床前心力衰竭模型中的心脏功能。
- 抑制FAO未显示一致性益处,质疑当前代谢疗法的观点。
- 应开发心肌FAO或GO激活剂以治疗心力衰竭。
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