心血管疾病中脂毒性的机制研究及中医药防治进展
蛋白激酶,脂质,心肌细胞,1心脏FA代谢,2脂毒性和潜在的脂毒性物质,3脂毒性与心肌损伤相关机制研究,4中医药防治,5小结与展望
田 雪,邵明燕,马 林,江艳艳,姜茜茜,孙乾斌,王晓平,王 伟,李 春,王 勇心血管疾病已成为影响人类生命与健康的主要疾病之一,近年来,我国心血管疾病患病率及病死率处于上升阶段,而脂毒性作为心力衰竭(heart failure,HF)的重要发病因素已引起临床广泛关注[1]。心脏是一个高耗氧、高耗能、高代谢率的器官,需大量能量维持其正常的生理功能以及代谢需要。健康心脏中,三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的高产量和高周转率是维持心脏收缩力,将血液和氧气输送到其他器官的关键[2],其中在供氧充足的情况下,成人心肌细胞50%~70%的能量来源于脂肪酸氧化(fatty acid oxidation,FAO)[3]。摄取到心脏的脂肪酸(fatty acid,FA)主要是被氧化或以三酰甘油(triacylglycerol,TG)的形式存储。当供氧不足时,心脏底物的利用和能量代谢发生变化,导致FA的摄取和氧化失去平衡,引发细胞内的脂质过量积累,脂质在非脂肪组织中积累而产生有害作用,被称为脂毒性[4]。
1 心脏FA代谢
正常生理情况下,心脏需要消耗大量的ATP,每天泵出7 000 L以上的血液满足机体需要。ATP的来源为FA、葡萄糖、乳酸、酮体和氨基酸的氧化。其中FAO是能量生产过程中主要的组成部分,占心脏ATP生成的50%~70%[5]。FA的利用非常复杂:包括FA的摄取、游离脂肪酸(free fatty acids,FFA)转化为FA-辅酶A(CoA)、FA在TG中的储存、TG脂解、FA向线粒体的转运、β氧化、ATP生成的氧化磷酸化[6]等过程。FA
供应主要来源于与白蛋白结合的FFA、乳糜微粒(chylomicron,CM)、极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)中TG释放的FA,正常循环中FFA浓度在0.2~0.6 mmol/L[7]。在心肌细胞胞质中,FA首先在脂肪酸脂酰辅酶A合成酶的催化下转化为脂肪酸酰基辅酶A(FA-acyl-CoA),此后,75%的FA-acyl-CoA经过肉毒碱棕榈酰转移酶-1(carnitine palmitoyl transterase-1,CPT-1)、肉毒碱棕榈酰转移酶-2(carnitine palmitoyl transterase-2,CPT-2)被转运至线粒体中,通过脱氢、加水、再脱氢、硫解的β氧化过程,生成乙酰辅酶A(Acetyl-CoA,ACC)。乙酰辅酶A进入三羧酸循环,经过氧化磷酸化作用最终生成水和二氧化碳 ......
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