心脏病发作通常被视为损害心脏而非大脑的事件。医生们专注于恢复血流并预防下一次心脏紧急情况。
但许多患者在恢复后注意到一些意想不到的情况。一些人出现记忆力问题。其他人则在数月后发展出焦虑、抑郁或认知衰退。
多年来，科学家们一直怀疑两者之间存在联系，但生物学原因一直不确定。现在，渥太华大学心脏研究所的研究人员可能已经发现了缺失的环节之一。
他们的研究确定了一种名为甲基乙二醛的有害分子，这种分子似乎会在心脏病发作后从受损心脏传播到大脑。一旦到达大脑，它就会引发炎症并损害与记忆、情绪和自主控制相关的区域。
心脏病发作影响大脑
心脏病发作幸存者面临神经系统问题的风险远高于普通人群。
早期研究表明，受损心脏组织的炎症可能通过血液传播并影响大脑。然而，科学家们一直难以确定确切的致病物质。
渥太华研究团队聚焦于甲基乙二醛（通常简称为MG）。这种活性分子在细胞能量产生过程中自然形成。在健康条件下，身体会使用一种名为乙二醛酶1（Glo1）的酶高效清除它。
但在心脏病发作期间，缺氧组织和炎症会导致MG水平迅速上升，同时身体的清除系统功能减弱。
有害分子引起关注
科学家们已经知道MG在糖尿病和阿尔茨海默病等疾病中发挥作用。
该研究小组的早期工作显示，MG也会在心脏病发作后立即在心脏组织中积累，导致瘢痕形成和长期损伤。
研究人员随后提出了一个关键问题：这种相同的分子是否可能通过血液传播并损害大脑？
"甲基乙二醛在代谢性疾病（包括糖尿病）中的作用已被广泛研究，但对其在其他疾病中的功能知之甚少，"该研究的高级合著者Erik Suuronen博士说。
"在之前的研究中，我们发现甲基乙二醛是由心脏病发作后死亡的心脏组织产生的。基于这一证据，我们预测血液中的甲基乙二醛将靶向其他器官和组织，包括大脑，而我们确实观察到了这一点，"他解释道。
某些脑区受损更严重
为进行调查，研究团队在雄性和雌性小鼠身上诱发了受控的心脏病发作。他们检查了多个脑区，包括海马体、皮质、小脑和脑干。
结果显示，心脏病发作后，整个大脑中与MG相关的化合物急剧上升。然而，损伤分布并不均匀。
脑干显示出最高的积累，尤其是在雄性小鼠中。皮质和海马体也显示出显著增加。这些区域对记忆、情绪调节以及心脏与大脑之间的通信至关重要。
男性大脑受损更为严重
该研究最明确的发现之一涉及性别差异。
在几乎检查的每个脑区，雄性小鼠的MG积累量均高于雌性小鼠。它们还经历了更大的炎症和更严重的血脑屏障损伤。
科学家认为激素可能部分解释了这种差异。雌激素似乎在心脏病发作后保护心脏组织，而睾酮可能会加重损伤严重程度。
由于雄性小鼠发展出更大的心脏损伤，它们也向血液中释放了更多的MG。
心脏病发作后炎症扩散
MG进入大脑后并不会保持不活跃状态。它会与一种称为RAGE的受体结合，激活炎症通路。
研究发现，心脏病发作后，多个脑区的炎症分子增加。大脑的免疫细胞也迅速反应。小胶质细胞在心脏事件发生后几小时内就转变为激活状态。
研究人员还发现，心脏病发作后血脑屏障会减弱。负责将屏障紧密连接在一起的蛋白质显著下降，尤其是在脑干中。
这可能允许更多的MG渗入大脑，形成炎症和屏障破坏的循环。
心脏病发作的新治疗方法
这些发现为旨在保护心脏病发作后大脑的疗法打开了大门。
科学家们已经在研究能够捕获MG或增加乙二醛酶活性的化合物。一些化合物正在为糖尿病并发症进行研究，但它们也可能帮助心脏患者避免神经衰退。
渥太华研究团队已经开发出一种肽疗法，旨在在MG损害细胞前捕获它。
"这项疗法很快将进行测试，以确定它是否能在心脏病发作后保护大脑免受损伤，"Suuronen博士说。
问题仍然存在
该研究确实存在局限性。研究人员没有测量小鼠的长期行为或记忆变化，因此目前无法证明MG直接导致心脏病发作后的痴呆或抑郁。
尽管如此，这些发现揭示了心脏和大脑之间引人注目的联系。受损的心脏似乎能够向大脑发送有害的化学信号，在与认知和情绪健康相关的区域引发炎症。
"鉴于经历抑郁或焦虑的心脏病患者后续心脏病发作或死亡的风险增加，能够缓解这些状况可能会减少后续重大心脏事件并改善无数患者的生活，"Suuronen博士总结道。
对全球数百万心脏病发作幸存者来说，这一发现可能会改变医生对康复的看法。仅保护心脏可能还不够。大脑也可能需要保护。
该研究发表在《先进科学》杂志上。
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