支链氨基酸代谢与心力衰竭关系的研究进展
激酶,线粒体,1BCAA的组成及生理作用,2BCAA的分解代谢,3BCAA代谢在心力衰竭过程中的表现,4BCAA代谢对心力衰竭过程中心脏代谢的影响,5展望
杨春阳,黄鈺婷,樊官伟心力衰竭是全球心血管事件发病和死亡的主要原因。研究表明,心力衰竭的发生以及发展与心肌梗死后心脏的能量物质代谢紊乱密切相关。在心力衰竭时,心肌细胞葡萄糖、脂肪酸、乳酸、氨基酸等物质代谢紊乱,葡萄糖摄取和糖酵解代偿性增加,脂肪酸氧化代谢减少,导致心脏能量代谢途径改变,即“代谢重构”。最终致使心肌结构和功能异常。引起心肌代谢重构以致心力衰竭发展的重要原因可能是底物的利用受阻和缺乏能量物质,而对衰竭的心脏进行代谢方面的干预可显著改善心脏功能。然而,目前针对心力衰竭代谢改变的研究主要集中在糖类和脂肪的代谢上,氨基酸代谢与心力衰竭的关系则尚未阐明。研究显示作为氨基酸中的一员,支链氨基酸(BCAA)的代谢与心力衰竭有着密切的联系。因此,对心力衰竭过程中BCAA代谢的研究是十分必要的。
1 BCAA的组成及生理作用
BCAA是指α-碳上含有分支脂肪烃链的中性氨基酸,包括L-亮氨酸(L-Leucine)、L-异亮氨酸(L-isoleucine)、L-缬氨酸(L-valine),它们有着共同的代谢途径[1]。BCAA是机体内最主要的供能氨基酸,通过一系列酶的催化反应分解产生ATP来为机体提供能量,是重要的能源来源物质。BCAA可参与调控物质代谢、细胞增殖、细胞凋亡、氧化应激、细胞自噬及胰岛素抵抗等过程[2]。
2 BCAA的分解代谢
在BCAA分解过程中,肝脏、肾脏和心脏等组织迅速将BCAA氧化进入三羧酸(TCA)循环。BCAA代谢首先通过支链氨基转移酶(BCAT)进行转氨作用以形成支链α-酮酸(BCKA),然后通过支链α-酮酸脱氢酶复合物(BCKD)进行不可逆的氧化脱羧。在BCKD的作用下,BCKA脱氢转化为相应的脂酰辅酶A(CoA) ......
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