心力衰竭(心衰,heartfailure,HF)是各种严重心血管疾病的终末期表现,因为其高患病率和高病死率以及巨大的高危人群一直是临床上亟待解决的问题,严重威胁人民的健康,也给我国造成巨大的经济负担。然而,由于心力衰竭有多种病理生理因素共同参与疾病的发生发展过程,对心力衰竭的有效治疗率不足三分之一。因此,我们需要新的治疗方法以及新的视角理解心衰的发生和发展。机体长期慢性的代谢紊乱是心力衰竭发展的重要病理基础,而代谢组学有助于了解心力衰竭疾病进程中特征性代谢变化。
最近,医院徐明课题组在ScienceChinaLifeSciences发表了题为:“Metabolicdisorderintheprogressionofheartfailure”的研究论文,揭示了心力衰竭疾病进展过程中代谢物的变化。
徐明课题组首先构建了心衰大鼠模型(主动脉缩窄压力负荷模型,transverseaorticconstriction)追踪心力衰竭的疾病进展,由代偿性肥大阶段到失代偿肥大阶段。其次检测了心力衰竭临床各分期患者以及健康对照者血浆中的代谢组以研究人的心衰疾病进展过程。然后作者将人与大鼠两物种的心力衰竭不同阶段关键代谢分子以及代谢通路的变化。黄酮(flavone)在CHT-TAC以及心力衰竭B/C期,甘氨酸(glycine)在CHT-TAC心力衰竭B期具有高VIP评分,提示这两种代谢物可能为心力衰竭中的重要分子和靶点。在代谢物通路分析中,类固醇生物合成(steroidbiosynthesis)、谷胱甘肽代谢(glutathionemetabolism)、甜菜碱代谢(betainemetabolism)以及谷氨酸代谢(glutamatemetabolism)、柠檬酸循环(citricacidcycle)分别在各期重复出现,提示这些代谢通路在心衰发生发展中的重要作用。研究成果拟为心力衰竭的早期防治提供新的线索。
图1.TAC模型大鼠血浆代谢物特征。A和B分别表示CHT-TAC、DHT-TACVIP评分前15位代谢物。C和D分别表示CHT-TAC、DHT-TAC差异代谢物相关通路富集分析。越靠近上部红色越明显代表通路变化更为显著,P值更高;条带越长代表具有更高的折叠富集值。红色标识为CHT和DHT组共有的代谢物,蓝色标识为大鼠血浆和尿液中共有的代谢物,绿色标识为人和大鼠共有代谢物。
图2.心力衰竭患者血浆代谢物特征。A、B、C分别表示ABC期评分前15位代谢物。C、D、E分别表示ABC期差异代谢物相关通路富集分析。越靠近上部红色越明显代表通路变化更为显著,P值更高;条带越长代表具有更高的折叠富集值。红色标识为CHT和DHT组共有的代谢物,绿色标识为人和大鼠共有代谢物。
徐明课题组张秀秀博士和姜长涛课题组的刘慧颖为该文章的共同第一作者,徐明研究员和姜长涛研究员为通讯作者。
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Zhang,X.,Liu,H.,Gao,J.,Zhu,M.,Wang,Y.,Jiang,C.,andXu,M.().Metabolicdisorderintheprogressionofheartfailure.SciChinaLifeSci62,
doi:10./s---9
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