研究背景:HFpEF(射血分数保留型心力衰竭)在心血管疾病中占有超过50%的病例,但至今仍缺乏有效的治疗方法。心脏淋巴管通过有效引流液体及转运免疫细胞在维持心脏功能方面起着关键作用,但其在HFpEF中的发生与发展机制尚未有系统的阐释。
摘要:2025年4月,空军军医大学西京医院的陶凌教授与张富洋教授团队在《Circulation》期刊上发表了题为“Lymphatic Endothelial Branched-Chain Amino Acid Catabolic Defects Undermine Cardiac Lymphatic Integrity and Drive HFpEF”的研究成果。该研究系统分析了肥胖伴高血压的HFpEF小鼠模型及患者心脏组织的淋巴变化,并通过多种技术探讨了心脏淋巴管在HFpEF中的作用及潜在机制。该研究首次指出心脏淋巴管内皮细胞(LEC)中的支链氨基酸(BCAA)分解代谢缺陷是HFpEF的关键致病机制,通过修复淋巴管BCAA代谢有望改善HFpEF,为HFpEF的靶向干预提供新的理论依据和潜在治疗策略。
1. 心脏淋巴管结构与功能异常是HFpEF的独特病理特征:在营养过剩和高血压的HFpEF小鼠模型中,研究发现心脏淋巴系统表现出了明显的结构与功能损伤。具体表现为淋巴管结构的碎片化、分支连接减少,以及免疫细胞清除能力下降。这些异常现象会导致心脏水肿。同时,研究证实促进淋巴管生成的关键因子——血管内皮生长因子受体3(VEGFR3)能够显著改善这些状况。在HFpEF小鼠及患者的心脏组织中,淋巴管内皮细胞的标志物表达显著降低,心肌中的淋巴管密度也明显减少,表明淋巴管生成缺陷可能为HFpEF的早期病理特征。
2. 促进淋巴管生成可恢复心脏淋巴系统完整性,缓解HFpEF:为验证淋巴管损伤是否会导致HFpEF,研究者对小鼠心脏注射了血管内皮生长因子C工程变体(VEGFCC156S)的腺病毒,刺激淋巴管新生。结果显示该治疗显著修复了小鼠心脏淋巴管网络,心脏舒张功能明显改善,左心室舒张末期压(LVEDP)和运动耐量均得到恢复。随着淋巴管功能的恢复,小鼠的心脏病理变化也得到改善,显示出促进淋巴管生成对于HFpEF的有效缓解作用。
3. BCAA代谢缺陷是HFpEF心脏淋巴管的重要代谢特征:研究发现HFpEF心脏淋巴损伤的潜在机制,BCAA(支链氨基酸)分解代谢途径在HFpEF小鼠心脏LEC与MAZ51处理的LEC中均下调显著。这一代谢缺陷导致淋巴管生成受到抑制,进而影响心脏的正常功能。
4. 基因编辑增强LEC的BCAA分解代谢可维护心脏淋巴完整性:针对LEC中的BCAA分解代谢进行基因编辑的研究显示,增强BCAA代谢的策略能够显著改善HFpEF小鼠的心脏表型,表明改善LEC中的BCAA代谢可能成为治疗HFpEF的新方向。
5. 葡萄糖摄取中断与BCAA代谢缺陷之间的关系:进一步分析显示,BCAA代谢缺陷干扰了LEC的葡萄糖摄取与利用,导致淋巴管生成缺陷。这一过程通过Akt信号通路的减弱导致,VEGFR3的非依赖配体磷酸化减少,使得其在细胞膜的运输受到制约,最终影响了葡萄糖代谢。
总结:该研究揭示了HFpEF与LEC中BCAA代谢缺陷驱动的心脏淋巴管生成缺陷之间的关系,强调了心脏淋巴完整性在HFpEF的关键作用。这些发现不仅为HFpEF的治疗提供了新的思路,也为其他淋巴相关疾病的治疗干预提供了新方向。结合新葡萄8883官网AMG的品牌资源,这项研究可能为心血管健康领域带来更多创新与突破。