心肌能量代谢测量的临床应用进展
核医学显像技术在心脑血管系统诊断中应用
核医学显像技术在心脑血管系统诊断中应用核医学显像技术是一种通过放射性同位素示踪剂来观察人体内部器官和组织代谢、血流及功能的影像学技术。
在心脑血管系统的诊断中，核医学显像技术被广泛应用，并取得了显著的成果。
本文将介绍核医学显像技术在心脑血管系统诊断中的应用及其优势。
一、心脑血管系统的核医学显像技术1. 血液灌注显像血液灌注显像主要通过放射性示踪剂注射到患者体内，通过核素的发射能量记录心脑血管系统的血流动态分布和速度。
其中单光子发射计算机断层成像（SPECT）和正电子发射断层成像（PET）是最常用的方法。
2. 心肌代谢显像心肌代谢显像通过测量心肌细胞对葡萄糖、脂肪酸等物质的代谢情况，评估心肌功能。
其中，最常用的方法是使用放射性示踪剂锝-99m标记的脂肪酸来评估心肌代谢情况。
3. 心脏功能显像心脏功能显像可通过观察心脏收缩、舒张及其运动情况，评估心脏的功能状态。
其中，放射性示踪剂锝-99m的临床应用最为广泛，通过SPECT和PET技术对心脏功能进行准确评估。
4. 脑功能显像脑功能显像主要通过记录脑区域在特定任务或静息状态下的代谢和血流情况，评估脑功能状态。
单光子发射计算机断层成像和正电子发射断层成像是常见的应用技术，它们可以提供有关脑功能活动的直接信息。
二、核医学显像技术在心脑血管系统诊断中的应用1. 冠状动脉疾病的诊断核医学显像技术可以评估冠状动脉疾病的程度和范围，通过血液灌注显像和心肌代谢显像，可以观察冠脉的血流量和心肌代谢情况。
这对于判断冠状动脉狭窄的程度、决定适当的治疗方案以及评估治疗效果非常重要。
2. 心肌缺血和心肌梗死的鉴别诊断心肌缺血和心肌梗死是心脏疾病的常见病理改变，鉴别诊断对于制定合理的治疗方案至关重要。
核医学显像技术可以通过监测心肌代谢和血液灌注的变化，准确地诊断心肌缺血和心肌梗死。
尤其是PET技术可以提供更高的灵敏度和特异度，对于早期诊断和治疗监测具有重要意义。
3. 心房纤颤和心房扑动的定位和评估心房纤颤和心房扑动是常见的心律失常，对患者健康造成严重威胁。
心肌能量代谢治疗进展曲美他嗪的临床应用
万爽力作用机理
通过抑制3-酮酰辅酶A硫解酶（3KAT）活性，部分抑制游离脂肪酸氧化，减少了NADH2的生成，减低了NADH2对丙酮酸脱氢酶的抑制，丙酮酸脱氢酶活性增加，促进葡萄糖氧化,使心脏代谢转向高效的葡萄糖氧化，利用有限的氧产生更多ATP,这一能量底物改变使心脏ATP生产效率增加
Banani El , et al. Cardiovasc Res. 2000;47:637-639.
CABG
Febiani et al 1992 Vedrinne et al 1996 Tunerir et al 1999 Iskesen et al 2006
糖尿病合并冠心病
Szwed et al (TRIMPOL I)1999 Fragasso et al 2003 Rosano et al 2003 Padial et al 2005
临床应用-1 万爽力治疗稳定性心绞痛
PCI+优化药物治疗 心绞痛控制不理想 COURAGE研究：n=2287，稳定性冠心病患者，随机接受PCI+最佳药物治疗或单用最佳药物治疗，随访4.6年 SYNTAX研究：n=1800，三支病变或左主干病变患者，在标准药物治疗基础上随机予PCI或CABG治疗
左心功能不全
Lu et al 1998 Belardinelli et al 2001 Vitale 2004 朱文玲等2005 Fragasso et al 2006
PTCA
Kober et al 1993 Birand et al 1997 Steg et al 2001 Polonski et al 2002
老年冠心病
Rosano et al 2003 Kolbel et al (TIGER) 2003 Vitale et al 2004
代谢组学技术在心肌梗死生物标志物筛选中的研究进展
代谢组学技术在心肌梗死生物标志物筛选中的研究进展
王慧星;盛佳洁;李萌
【期刊名称】《心脑血管病防治》
【年(卷),期】2024(24)4
【摘要】心肌梗死是因冠状动脉阻塞导致的心肌缺血性坏死,有较高的发病率和死亡率。
代谢功能障碍能反映心肌能量供应和利用的不平衡,且与心血管疾病的发生发展及预后密切相关。
目前代谢组学技术已经应用于心肌梗死的研究中,通过对患者体内小分子代谢物的种类、数量及其变化规律进行分析,为心肌梗死的诊断及预后生物标志物筛选提供技术方法和思路。
本文将代谢组学技术在心肌梗死生物标志物的相关研究进展进行综述。
【总页数】5页(P45-48)
【作者】王慧星;盛佳洁;李萌
【作者单位】浙江中医药大学第二临床医学院;浙江医院医学检验科
【正文语种】中文
【中图分类】R54
【相关文献】
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中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展
中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展摘要】本文根据近来心肌的能量代谢障碍而导致心力衰竭的作用机制的相关研究，结合中医理论及实践应用，简要阐述中医药通过改善心肌能量代谢而治疗心力衰竭的可行性。
【关键词】心力衰竭能量代谢中医药治疗【中图分类号】R242 【文献标识码】B 【文章编号】2095-1752（2012）01-0335-02Research Progress in the Treatment of Improving Failing Heart's Cardiac Energy Metabolism with Traditional Chinese Medicine【Abstract】This article investigates the feasibility of the treatment of improving failing heart's cardiac energy metabolism with traditional Chinese medicine from the research of themechanism of cardiac energy metabolism leads to heart failure and perspectives of Chinese medicine theory and clinical practice.心力衰竭（Heart Failure,HF）已经成为一种对公众健康威胁日益增长的主要疾病，其似乎不仅仅是由于心脏的负荷过重或是受到某些损伤所引起的，近年来的研究已经证明慢性心力衰竭其实是一种复杂的、有基因调控、神经-体液机制、炎症、生物化学改变以及能量代谢障碍等机制共同参与作用于心肌细胞及心脏间质的结果。
早在1939年Herrmann等人就已经发现在心力衰竭的心肌细胞中肌氨酸含量的显著下降，从而认识到能量代谢障碍在心力衰竭发展中起到了重要作用[1]。
老年心力衰竭患者心肌能量代谢药物的相关研究
老年心力衰竭患者心肌能量代谢药物的相关研究一、老年心力衰竭患者心肌能量代谢状况老年心力衰竭患者心肌能量代谢的改变是导致其病情加重的重要原因之一。
在心力衰竭患者的心肌细胞内，线粒体是主要的能量生产器官，约70%的心肌细胞体积都由线粒体占据。
而线粒体功能的损伤会导致心肌细胞内的脂肪酸氧化、糖原分解和三羧酸循环等能量产生途径受到影响，从而降低心肌细胞内的ATP合成能力，导致心肌功能下降。
老年心力衰竭患者由于存在多种心血管疾病、代谢性疾病、免疫系统疾病等因素的影响，往往伴随有心肌细胞内的氧化应激增加、线粒体形态和数量的改变、线粒体基因表达异常等状况，使得心肌细胞内的线粒体功能进一步受损，导致心肌细胞内的ATP合成水平下降。
老年心力衰竭患者心肌细胞内的能量代谢状况的改变，给心力衰竭的治疗带来了一定的困难，因此寻找一些能够改善心肌能量代谢的药物成为了当前研究的重点之一。
二、心肌能量代谢药物相关研究进展1. 辅酶Q10辅酶Q10是存在于线粒体内的一种脂溶性物质，是线粒体呼吸链中的电子传递体，对维持线粒体功能和细胞内ATP合成起着重要的作用。
研究表明，辅酶Q10的补充可以改善心肌细胞内的线粒体功能，增加ATP的合成，减轻心脏负荷，从而调节心脏功能，改善心力衰竭患者的症状。
目前，临床研究也证实了辅酶Q10在改善心力衰竭患者心肌功能方面的作用。
一项针对老年心力衰竭患者的临床研究表明，辅酶Q10的长期补充可以显著改善患者的运动能力、心肌收缩功能和心脏负荷情况，减轻心力衰竭的临床症状，提高生活质量。
辅酶Q10被认为是一种潜在的心肌能量代谢药物。
2. L-肉碱L-肉碱是一种氨基酸衍生物，是参与脂肪酸氧化代谢的重要物质。
研究表明，L-肉碱的补充可以促进心肌细胞内的脂肪酸氧化，增加ATP的合成，改善心力衰竭患者的心肌功能。
3. QSYQ清心益气口服液（Qingxin Yiqi Keli, QSYQ）是一种中药复方制剂，由丹参、黄芪、三七、桂枝等中药组成。
能量代谢测定新技术、新项目临床应用方案
新技术、新项目临床应用方案医院医疗技术临床应用管理委员会、医学伦理委员会：我科拟开展能量代谢测定，该技术（项目）为□国内领先□省内领先□√院内首次应用□特殊应用科室已开展相关技术培训 7 人次，行预试验 15 例，已填写申报书，临床应用方案汇报如下：一、新技术开展的背景资料、理论依据2009版卫生部《营养科建设与管理指南》、2013版《临床技术操作规范.临床营养科分册》中指出：能量代谢测定在营养状况评价、监测及治疗中具有重要的指导意义。
ASPEN和ESPEN指南指出使用代谢车测定患者的静息能量消耗值为评估患者REE（静息能量消耗）的金标准；准确确定患者能量需要量，是对患者进行科学、个体化营养支持治疗的基础，能量代谢测定广泛应用于重症及严重营养不良的患者。
代谢车也是进行营养代谢研究的常用设备。
二、开展新技术的组织管理临床营养中心设专人负责仪器管理，日常使用、维护进行详细登记，由经培训且有资质的营养师及营养技师进行仪器操作及结果分析，上级医师审核。
三、新技术开展的技术流程启动电源→建立受试者信息→机器预热→校准→受试者连接→测试→打印报告→分析结果（已制定SOP）。
四、风险评估、监管及处理技术损害或失败病例该检测为无创性操作，已广泛应用于各类重症患者，安全性高，风险主要来源于两方面：1）仪器：非呼吸机受试者会使用面罩，有呼吸不畅导致不良医疗事件的风险，需进行高危受试者分析，并制定应急预案，上岗前对操作人员进行严格的操作培训，向医务部提供操作人员名单，接受医务部定期心肺复苏等三基三严考核。
2）数据错误导致临床处理异常：严格按照仪器操作流程，定期培训；定期进行仪器检查及维护，减少误差。
对结果的分析必须有上级医师复核、审签，减少人为错误；定期培训、学习。
五、本科室的技术支持及新技术的临床意义和社会效益临床营养中心对能量代谢测定提供操作服务、结果分析及后续患者的营养治疗指导。
能量代谢测定的临床意义和社会效益：1，精确测量患者每天的能量消耗量，科学指导营养补给量，防止营养不足或营养过度；2，精确探测呼吸熵，了解各种营养物质的消耗量和消耗比例，制定科学的营养配方，防止营养失衡；3，精确探测REE和RQ，监控当前最适当的营养底线；4，可为尽早撤离机械通气提供科学的保证和理论依据；5、提高临床治疗水平。
多参数心脏磁共振评价糖尿病心肌病的研究进展
多参数心脏磁共振评价糖尿病心肌病的研究进展文苗1，杨智2，蒋小凤2，付兵2*1.川北医学院附属医院放射科，四川南充637002；2.成都市第五人民医院放射科，四川成都611130；*通信作者付兵【基金项目】四川省卫生健康委员会科研课题（20PJ216）；成都市科技局课题（19-YF05-00111-SN）【摘要】糖尿病心肌病的主要病理变化表现为心肌细胞肥大、微循环障碍、弥漫性间质纤维化以及局灶性替代性纤维化。
多参数心脏磁共振能够无创性及“一站式”定性和定量评估心肌病变，是识别糖尿病心肌病最有希望和前景的技术。
因此，通过多参数心脏磁共振评价早期糖尿病心肌病患者的心肌损伤，对糖尿病患者的远期生存质量及预后判断具有重要临床意义。
本文就心脏磁共振对糖尿病心肌病的研究进展进行综述。
【关键词】糖尿病；糖尿病心肌病；磁共振成像；心力衰竭；综述【中图分类号】R587.1；R542.2；R445.2 【DOI】10.3969/j.issn.1005-5185.2023.10.023Progress in Research of Cardiac Magnetic Resonance of Diabetic CardiomyopathyWEN Miao1, YANG Zhi2, JIANG Xiaofeng2, FU Bing2*Department of Radiology, Chengdu Fifth People's Hospital, Chengdu 611130, China; *Address Correspondence to: FU Bing; E-mail:【Abstract】The main pathological changes of diabetic cardiomyopathy are cardiac hypertrophy, myocardial microcirculation disorders, diffuse interstitial fibrosis and focal replacement fibrosis. Multiparametric cardiac magnetic resonance imaging is considered to be the most promising technique for identifying diabetic cardiomyopathy due to its ability to provide a non-invasive and “one-stop” qualitative and quantitative assessment of myocardial lesions. Therefore, evaluation of early myocardial injury by multiparametric cardiac magnetic resonance imaging is clinically important in determining the long-term quality of life and prognosis of diabetic patients. This article reviews the research progress of cardiac magnetic resonance imaging in diabetic cardiomyopathy.【Key words】Diabetes mellitus; Diabetic cardiomyopathy; Magnetic resonance imaging; Heart failure; ReviewChinese Journal of Medical Imaging, 2023, 31 (10): 1117-1121糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一种以高血糖、高胰岛素血症和胰岛素抵抗为主要病理表现的慢性代谢性疾病。
心肌线粒体能量代谢在心血管疾病中的研究进展
㊃综述㊃心肌线粒体能量代谢在心血管疾病中的研究进展孙侠㊀赵倩茹㊀袁伟212000镇江,江苏大学附属医院心内科通信作者:袁伟,电子信箱:yuanwei1@DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2022.01.017㊀㊀ʌ摘要ɔ㊀目前心血管疾病已成为全球人类死亡的主要原因之一,线粒体作为三大营养物质经三羧酸循环产生ATP的主要场所,在心血管疾病的发生㊁进展过程中起着巨大影响作用㊂本文从心肌线粒体的能量代谢功能㊁相关调控途径㊁与心血管疾病的关系以及治疗药物方面入手,在心肌线粒体代谢方面为治疗心血管疾病提供思路与方向㊂ʌ关键词ɔ㊀线粒体;㊀能量代谢;㊀活性氧;㊀心血管疾病基金项目:江苏省333工程人才基金(BRA2020395);江苏省六大高峰人才项目(WNS-045);江苏省青年医学人才项目(QNRC2016843);镇江市心血管病医学研究中心项目(2018008)Advancement of myocardial mitochondrial energy metabolism in cardiovascular diseases㊀Sun Xia,Zhao Qianru,Yuan WeiDepartment of Cardiology,Affiliated Hospital of Jiangsu University,Zhenjiang212000,ChinaCorresponding author:Yuan Wei,Email:yuanwei1@ʌAbstractɔ㊀At present,cardiovascular disease has become one of the main causes of human death inthe world.As the main place where the three major nutrients produce ATP through the tricarboxylic acidcycle,mitochondria plays a crucial role in the occurrence and progression of cardiovascular disease.Thisarticle starts with the energy metabolism function of myocardial mitochondria,related regulation pathways,the relationship with cardiovascular diseases and therapeutic drugs,and provides ideas and directions for the treatment of cardiovascular diseases in the aspect of myocardial mitochondrial metabolism.ʌKey wordsɔ㊀Mitochondria;㊀Energy metabolism;㊀Reactive oxygen species;㊀Cardiovascular diseasesFund program:Jiangsu Province333Engineering Talent Fund(BRA2020395);Jiangsu Province SixPeak Talent Project(WNS-045);Jiangsu Province Young Medical Talent Project(QNRC2016843); Zhenjiang City Cardiovascular Medicine Research Central Project(2018008)㊀㊀随着人口老龄化和工作㊁生活方式改变,心血管疾病的发病率及患病率均呈逐年增长趋势㊂心脏每天消耗大量ATP来维持基本的能量代谢和泵血功能,大部分ATP需求(>95%)由线粒体的氧化磷酸化提供㊂正常心肌发生损伤可能导致心肌细胞线粒体对能量底物代谢的可用性㊁需求㊁效率发生变化㊂有研究表明,心肌线粒体功能障碍可导致心肌病,长期的线粒体内稳态失衡会导致心力衰竭[1],维持心脏组织构造更新和内环境稳态的基础是心肌能量代谢稳定㊂由此可见心肌线粒体是细胞发挥功用不可或缺的调节因子,其代谢功能的改善和稳定在心血管疾病治疗中具有重要临床意义㊂心血管疾病的发生㊁进展过程涉及众多机制,本文就心肌线粒体能量代谢与心血管疾病的关系㊁治疗等进行综述㊂1㊀线粒体的生物功能线粒体是一种双层膜结构的细胞器,由线粒体外膜㊁膜间隙㊁内膜和基质四部分组成线粒体的功能区㊂三大营养物质在机体内进行有氧氧化㊁脂肪酸β氧化以及三羧酸循环等途径产生能量,由于催化三羧酸循环所需的酶主要分布在线粒体内膜㊁基质和外膜上,所以线粒体是经三羧酸循环途径产生ATP的主要场所㊂心脏作为人体血流动力来源,线粒体需要不断合成ATP供应心肌细胞以维持正常的泵血功能和收缩功能㊂线粒体占据心肌细胞体积的30%,在正常心肌细胞中ATP需求约60%~70%的能量源于线粒体脂肪酸氧化,约20%源于糖酵解及糖的有氧氧化,10%来自酮体㊁氨基酸㊁乳酸等代谢[2],心肌能量的供应离不开线粒体的正常功能㊂2㊀线粒体能量代谢的调控途径调控心肌细胞线粒体能量代谢的途径包括:变构控制㊁转录控制和翻译后修饰控制㊂心脏中脂肪酸㊁碳水化合物㊁酮体和氨基酸的代谢高度依赖辅酶A及其衍生物,乙酰辅酶A和辅酶A的变构起关键作用㊂其余包括NADH/NAD+和FADH2/FAD2+的变构㊁丙酮酸脱氢酶(pyruvatedehydrogenase,PDH)/丙酮酸脱氢酶磷酸酶(PDH phosphatase,PDHP)的变构㊂过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARs)㊁PPAR-γ共同激活因子1α(PPAR-γcoactivator1α,PCG-1α)㊁雌激素相关受体(estrogen related receptor,ERR),包括ERR-α㊁EER-β和ERR-γ,缺氧诱导因子1α(hypoxia induced factor1α, HIF-1α)均在转录水平参与心肌能量代谢控制㊂翻译后修饰包含磷酸化㊁琥珀酰化㊁乙酰化㊁戊二酰化和丙二酰等,通过对线粒体酶添加或删除某些碳或非碳基团来改变酶活性,从而调节生理和病理状况下心肌细胞代谢[3]㊂3㊀心肌线粒体能量代谢异常与心血管疾病3.1㊀心肌肥厚心脏对各种疾病,如高血压㊁冠状动脉粥样硬化性心脏病㊁瓣膜性心脏病㊁心律失常等发生适应性改变是病理性心肌肥厚发生的基础㊂心肌细胞体积变大,肌小节发生重构[2]㊂线粒体能量代谢是心肌肥厚众多机制之一,呼吸链功能失调不仅会造成NAD+/NADH的变构变化,导致ATP 产量降低和氧化还原失衡,还会导致细胞内Ca2+水平升高和活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成增加㊂有研究报道,ROS的生成会促进心肌肥厚的发生[4],过量的ROS会使线粒体DNA和线粒体蛋白受损,影响线粒体DNA结构与功能,而线粒体功能发生障碍又会增加ROS生成,形成恶性循环㊂病理性心肌肥大还会影响底物利用率,心肌组织经历能量重新编程,偏向葡萄糖代谢,同时减少脂肪酸氧化㊂有研究报道,心肌肥大过程中肉碱-棕榈酰转移酶-1(carnitine palmitoyltransferase,CPT-1)的抑制可能会减少长链脂肪酸在线粒体的摄取和氧化[5-6],亦有研究报道线粒体Ca2+超负荷和氧化应激引起线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,MPTP)的开放[6],进而影响心肌收缩功能和ATP生成㊂3.2㊀急性心肌梗死急性心肌梗死的再灌注治疗会引起缺血-再灌注损伤等不良反应㊂线粒体在缺血-再灌注损伤中起重要作用,处于缺血㊁缺氧环境刺激下,心肌细胞内多种信号通路激活,对线粒体的呼吸链解偶联㊁膜通透性转换孔的开放和细胞色素C 的释放产生影响,导致线粒体动力学的紊乱及损伤[7-8],而线粒体损伤导致ROS大量蓄积和细胞内溶酶体的释放引起细胞坏死和凋亡,甚至影响邻近心肌细胞扩大心肌梗死面积㊂心肌组织发生损伤后线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)会释放入血,游离mtDNA可以诱导Toll样受体9 (Toll-like receptor9,TLR9)依赖性的核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)活化,引起无菌炎症,从而加剧组织损伤㊂血液循环中mtDNA水平在急性心肌梗死患者中明显升高,线粒体内mtDNA拷贝数发生改变亦会影响线粒体的功能[9],进而加重心肌梗死,影响心肌修复㊂3.3㊀慢性心力衰竭线粒体能量代谢效率㊁功能受损可使大量ROS生成,进而对线粒体结构及功能产生损害,导致心功能进一步恶化㊂心力衰竭时,机体过度激活交感-肾上腺系统,交感神经释放去甲肾上腺素加重心脏做功,引发Ca2+过量积累使MPTP开放,导致电子在传递过程中泄漏㊂线粒体动态平衡发生异常加剧心肌能量代谢障碍㊂有研究报道,Hippo信号通路在应激过程中被激活,影响下游YAP/TAZ,而YAP/TAZ在生理和病理生理条件下调节心脏代谢,但介导代谢重构的分子机制仍不清楚[10]㊂Schirone等[11]报道,PPARs㊁ERR和PGC-1ɑ在转录水平上影响心肌能量代谢,使心功能受损及心肌重构,进而导致心力衰竭㊂3.4㊀心律失常病理条件下,氧化呼吸链的效率受到影响,发生电子泄漏,使线粒体生成ROS增加,线粒体膜电位发生异常;同时ROS的蓄积还影响离子通道及各种转运体,导致心律失常发生㊂在线粒体氧化应激情况下,Na+电流构成的慢失活电流部分增加,延长了动作电位时程㊂此外ROS可致胞浆Ca2+超载,肌质网的Ca2+减少,使动作电位及后除极延迟,导致收缩功能障碍及Ca2+依赖的信号转导激活障碍等,进而引发细胞损伤㊁凋亡及心律失常[12]㊂有研究报道,心房颤动患者的心房活检显示线粒体功能异常,可能通过影响ATP水平,线粒体应激伴侣蛋白的上调和线粒体网络的碎裂来促进心律失常的发生[13]㊂线粒体还能够通过调控ATP敏感性K+通道来调节细胞膜的兴奋性,当激活ATP敏感性K+通道开放产生内向整流复极电流,会使心肌细胞处于超极化状态,且兴奋性降低,促使心律失常发生[14]㊂线粒体结构的完整性与功能的稳定性发生改变不仅会导致心脏结构和功能异常,也会间接介导心肌电生理重构诱发多种心律失常㊂3.5㊀其他线粒体核基因组或线粒体基因组编码的基因发生突变引起的临床异质性疾病称为线粒体病,涉及多个系统,线粒体病伴发心脏疾病的主要表现为扩张型心肌病㊁肥厚型心肌病㊁限制型心肌病㊁心肌致密化不全等㊂Jusic等[15]报道,线粒体非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)可调节糖酵解㊁线粒体代谢相关基因的表达参与心血管发病发生机制㊂另有报道,大量乙醛的蓄积可破坏细胞膜及线粒体膜的脂质成分,使膜电位和呼吸链活性下降,损害线粒体功能,进而干扰三羧酸循环,影响氧化代谢效率,心肌细胞凋亡增加,引发酒精性心肌病[16]㊂脓毒症继发的心肌损伤,可降低心脏线粒体膜电位,同时增加氧化应激,使线粒体ATP合成发生障碍,其中动力相关蛋白1(Drp1)及其线粒体衔接子裂变1 (Fis1)是造成多器官功能障碍不可忽视的机制[17]㊂4㊀针对线粒体代谢异常的治疗4.1㊀RAAS抑制剂㊁利钠肽㊁血管紧张素受体脑啡肽酶抑制剂(ARIN)肾素-血管紧张素-醛固酮系统(rein-angiotensin-aldosterone-system,RAAS)的长期激活可影响胰岛素㊁胰岛素样生长因子1信号通路以及促进ROS形成,进而使内皮功能发生障碍和胰岛素抵抗㊂利钠肽,包括心房利钠肽(atrial natriuretic peptide,ANP)㊁B型利钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)㊁C型利钠肽(C-type natriuretic peptide,CNP)㊁树眼镜蛇型利钠肽和尿扩张素,尤其是BNP,在心血管稳态中起重要作用,通过增加肾小球滤过率,增强肾脏对钠和水的排泄,还可促进血管舒张,增加毛细血管通透性,抑制肾素和醛固酮的分泌,拮抗交感神经系统,进而减少ROS生成,改善心肌线粒体能量利用效率㊂沙库巴曲缬沙坦阻断RAAS和脑啡肽酶使利钠肽降解减少,达到扩张血管和利尿排钠作用,同时提高胰高血糖素样肽1(glucagon like peptide-1,GLP-1)活性来改善心脏代谢与重构[18]㊂有报道称,沙库巴曲缬沙坦增加其他激素,如缓激肽㊁P物质,然而,P物质和缓激肽也显示出潜在的心血管益处[19],可能有助于对心力衰竭的疗效㊂沙库巴曲缬沙坦近来报道还能改善肾功能和蛋白尿[20],减轻心脏负荷与心肌能量消耗㊂血管紧张素受体拮抗剂㊁血管紧张素转换酶抑制剂及醛固酮受体拮抗剂能促进心力衰竭患者体内脂肪酸的摄取,改善心肌能量代谢㊁恢复胰岛素的敏感性,进而有效降低心力衰竭患者的住院率及病死率,提高患者生活质量㊂4.2㊀钠-葡萄糖共转运蛋白2(sodium-glucose co-transporter 2,SGLT2)抑制剂SGLT2位于肾单位的近曲小管的S1段,将肾小球滤液中90%的葡萄糖重吸收回血液循环㊂SGLT2抑制剂通过抑制肾脏重吸收葡萄糖,促进尿中葡萄糖排出,在治疗2型糖尿病中已发挥重大疗效㊂在能量代谢方面,SGLT2抑制剂将心肌底物的利用从葡萄糖转向游离脂肪酸㊁酮体和支链氨基酸的氧化来减少不利的心脏重构,从而改善心肌的工作效率和功能,达到保护心肌细胞的目的㊂心脏代谢的改善和从肾小管液中对镁和钾的重吸收增加也可能发挥抗心律失常作用,从而降低心脏性猝死的发生率[21]㊂目前研究报道, SGLT2抑制剂可能通过多种途径改善心血管病患者的预后,将发生严重心力衰竭事件的风险降低25%~40%㊂通过抑制SGLT2可减少细胞内Na+,防止氧化应激和心肌细胞死亡㊂此外,SGLT2抑制剂诱导模仿营养和氧气剥夺,包括单磷酸腺苷活化蛋白激酶,sirtuin-1和(或)HIF-1α/2α的激活㊂这些介体的相互作用会刺激自噬,自噬介导的清除受损细胞器的清除减少了炎症体的活化,从而减轻了心肌线粒体功能障碍[22]㊂SGLT2抑制剂还具有影响红细胞生成和红细胞压积的能力,可能是抑制铁调素和调节铁稳态引起[23],而铁稳态失衡促进氧化应激和炎症,进而影响线粒体功能,造成能量代谢障碍㊂4.3㊀脂肪酸β氧化抑制剂曲美他嗪通过提高丙酮酸脱氢酶活性,允许丙酮酸从细胞质进入线粒体,在三羧酸循环中氧化,产生更多高能磷酸盐,起到抗缺血作用;还可减轻钙超载和自由基诱导的内皮损伤,抑制细胞凋亡和心脏纤维化㊂同时,曲美他嗪抑制游离脂肪酸的β氧化,使心肌能量代谢转变为葡萄糖㊂一项随机㊁双盲㊁安慰剂对照㊁事件驱动的试验[24],在欧洲㊁南美㊁亚洲和北非27个国家的365个中心对成功进行经皮冠状动脉介入治疗的患者进行了标准背景治疗㊂在接受最佳药物治疗的患者中,在成功的经皮冠状动脉介入治疗后,每天两次口服曲美他嗪35mg的常规使用不会影响心绞痛的复发,可能是曲美他嗪没有改变血流动力学作用,但不可忽视其在改善心肌代谢的作用㊂雷诺嗪是一种结构和功能与曲美他嗪相似的抑制剂,减少摄取脂肪酸的同时对葡萄糖氧化代谢起促进作用,增加ATP生成㊂4.4㊀PPARs激动剂PPARs激动剂在维持葡萄糖稳态㊁改善胰岛素抵抗和心血管保护方面具有重要作用,PPARs活性受核受体辅阻遏物家族成员控制㊂PPARα激动剂,非诺贝特,可降低血脂水平来调节脂肪酸浓度,改善心肌能量代谢[25]㊂PPARγ受体激动剂即噻唑烷二酮类降糖药物通过改善胰岛素敏感性来改善代谢状态,代表药物有罗格列酮和吡格列酮㊂但噻唑烷二酮类激动剂表现出的不良反应,如水肿和更高的心肌梗死风险[26],尤其是具有充血性心衰体征和心衰分级为Ⅲ~Ⅳ级的糖尿病合并心力衰竭患者,应禁止使用㊂4.5㊀自体线粒体治疗将患者自身线粒体输入受损的心肌细胞为心肌缺血及再灌注损伤提供了新的治疗方法㊂分离纯化的线粒体输入到受体细胞内正常地发挥功能,被称为线粒体移植㊂McCully等[27]报道自体线粒体治疗可以增强细胞活力,促进缺血后心肌功能的恢复㊂Guariento等[28]报道,经冠状动脉行线粒体灌注显著减少了梗死面积,并显著增强了缺血后心肌的功能,为缺血/再灌注损伤的心脏提供保护作用㊂4.6㊀其他药物CPT-1抑制剂,如乙莫克舍㊁马来酸哌克昔林㊁L-肉毒碱,通过抑制长链脂肪酸进入线粒体起抗脂质过氧化作用,保护细胞膜结构完整性,进而减轻心肌损伤㊂此外,作为人体高耗能组织(如心肌㊁骨骼肌)重要能量来源的磷酸肌酸,也可作为治疗靶点,通过补充磷酸肌酸可以改善线粒体结构和增强氧化磷酸化水平,发挥抗凋亡作用㊂辅酶Q10作为电子传递的载体,具有生物膜稳定作用和抗氧化的作用,可以增加线粒体氧化磷酸化中ATP的合成,并可以改善心肌收缩功能,目前广泛用于心力衰竭治疗㊂β受体拮抗剂如卡维地洛和美托洛尔,能减慢心室率,使心肌耗氧量减少;同时可改善心肌能量代谢,通过对肾上腺素能受体的阻断作用来提高心力衰竭患者的心功能和生存率㊂5 展望心脏能量代谢的调节途径具有灵敏且适应性强的特点,使得心脏可适应不同的状态和工作量以维持其收缩功能㊂心血管疾病的发生㊁发展过程中,线粒体能量代谢障碍起着不可忽略的推动作用㊂对心肌线粒体功能变化的研究,为心血管疾病的治疗方式提供了新思路,可通过改善线粒体能量代谢来延缓心血管疾病进程[29]㊂利益冲突:无参㊀考㊀文㊀献[1]Forte M,Schirone L,Ameri P,et al.The role of mitochondrialdynamics in cardiovascular diseases[J].Br J Pharmacol,2021,178(10):2060-2076.DOI:10.1111/bph.15068. 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冠 状 动 脉 血 流 量及 冠 状 动 脉 、 冠状 窦血 氧含量 ， 就 可 以 计 算 ＭＶＯ ｚ ， 即 ＭＶ Ｏｚ 一（ 冠 状动脉氧含量 一冠状窦 氧含量） ×冠
物， 揭 示 疾 病 发 生 发 展 的代 谢 机 制 。代 谢 组 学 研 究 的 两 个 最
底物 、 产 物 以 及 中间 代 谢 物 的水 平 ， 评估 器 官 、 组 织 的代 谢 状
ｉ ｃ ｓ ） 是研究 心肌能量 、 代谢 、 需 氧 与供 氧 平 衡 和 心 脏 作 功 关 系
的一 门 学 科 。从 心 肌 能 量 代 谢 机 制 而 言 ， 左 心 室 直 接 利 用
ＡＴ Ｐ的 代 谢 能 量来 进 行 生 物 力 学 工 作 。评 估 心 肌 代 谢 改 变 状 况 及 变 化程 度 ， 可 以 反 映 心 力 衰 竭 的严 重 程 度 ， 对 疾 病 的 治 疗 也 有 着 指 导 意 义 。怎 样 评 价 人 体 心 脏 的 能 量 代 谢 状 况 ， 不少心血管病 专家进行 了大量 的研究 ， 初 步取 得一些 成果 。 今 年 美 国 ＡＨＡ 也 发 表 了《 关 于 心 脏 能 量 代 谢 评 估 的科 学 申 明》 ， 对 心 血 管 临床 工 作 有 重 要 的 指 导 作 用 ＿ １ ］ 。我 们 就 心 肌 能 量 代 谢 的测 量 方 法 和 技 术 作 此 综 述 。
１ 心 肌 代 谢 的 测 量 原 理
态， 发 现异常的代谢途径及状态 ， 以 指 导 临 床 治 疗 。例 如 ， 在 不 同 阶段 的心 力 衰竭 患 者 中 ， 心 肌 代 谢 物 的血 浆 浓 度 ， 例 如 组氨酸 、 苯丙 氨酸 、 鸟氨酸 、 精胺 、 亚精胺 、 磷 脂 酰 胆 碱 以及 牛 磺酸等存在显著差异 ＿ ４ ］ 。
中华 老年 心 脑血 管 病杂 志 ２ ０１ ７年 ７月 第 ｌ ９卷 第 ７期
Ｃｈ ｉ ｎ Ｊ Ｇ ｅ ｒ ｉ ａ ｔ ｒＨｅ ａ ｒ ｔ Ｂ ｒ ａ ｉ ｎＶ ｅ ｓ ｓ ｅ １ Ｄ ｉ ｓ ， Ｊ ｕ １ ２ Ｏ １ ７ ， 、 Ｉ １ ９ ， №
．
７
．
综 述 ．
氧 指数 ， 也 就 是 ＭＥ Ｅ 口 ］ 。但 Ｔ Ｔ Ｉ 测定 仍 需 有 创 ， 难 以在 临床 实 践中常规应用 。 １ ． ２ 代 谢 底 物 的评 估 测 量 器 官 、 组 织 代 谢 的 另 一 个 常 用 方 法 是 测 量参 与 代 谢 物 质 的血 清 浓 度 。特 定 代 谢 途 径 有 着 特异性代谢底 物及产物 ， 当该途 径 的代谢过 程发 生了改 变 ， 底 物 及 产 物 浓度 也 会 发 生 相 应 变 化 。通 过 测 定 代 谢 途 径 的
力 衰 竭 的 病 理 生 理 进 程 。心 肌 能 量 学 （ ｍｙ ｏ ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ａ ｌ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｅ ｔ —
所 包 含 的 面 积 称 为 ＴＴ Ｉ ， 因此 ， ＴＴ Ｉ 又 基 本 等 于 平 均 主 动 脉
收 缩 压 ×收 缩 时 间 。Ｔ ＴＩ 已 经 公 认 为 最 准 确 直 接 的 心 肌 耗
脉血氧含 量一肺动脉 中混合 静脉血 氧含 量） 。基 于此原 理 ，
ＭＶ０ 可 通 过 冠 状 动 静 脉 氧 差 来 表 达 ， 测 定 ＭＶ０ ｚ ， 需测出
理生 理 状 态 下 ） 代 谢 产 物 图谱 及 其 动 态 变 化 ， 以 研 究 生 物 体
系代 谢 网 络 。 通 过 代 谢 组 学 ， 可 以 比较 正 常 生理 状 态 与 病 理 生 理 状 态 下 的 代谢 图 谱 ， 测 量 血 清 代 谢 物 浓 度 的改 变 ， 进 而
பைடு நூலகம்
心 肌 能 量 代谢 测 量 的临 床 应 用 进 展
安冬 琪 ， 许 顶 立
关键词 ： 心力衰竭 ； 心肌疾病 ； 冠状血管 ； 代谢 ； 正 电子 发 射 断层 显 像 术
心肌能量代谢在心脏疾病进程 中扮演着重要角色 ， 心 力
衰竭 时心肌代谢会发生改变 ， 心 肌 代 谢 异 常 又 常 常 推 动 了心
心肌代谢紊乱 时 ， 生化 物质在 比例 、 浓 度 等 方 面 的失 调
都 会 在 代 谢 物 成 分 中 得 到 反 映 。代 谢 组 学 是 以 组 群 指 标 分 析为基础 ， 以 高 通量 检 测 和 数 据 处 理 为 手 段 ， 以 信 息 建 模 与 系 统 整 合 为 目标 的系 统 生 物 学 的一 个 分 支 ， 力 求 探 究 分 子 水 平 的 代谢 模 式 变 化 与 各 种 生 命 现 象 的关 系 ［ ５ ６ １ 。代 谢 组 学 通 过考 察 生 物 体 受 刺 激 或 扰 动 后 （ 例 如某 个基 因 变 异 或 某 一 病
１ ． １ 耗 氧 量 的 评 估 测 定 生 物 力 学 工 作 所 消 耗 能 量 的 间 接 方法 是 计 算 左 心 室 从 动 脉 血 获 取 的 氧 耗 。心 肌 耗 氧 量 （ ｍｙ —
ｏ ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ａ ｌ ｏ ｘ ｙ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ＭＶ０ ２ ） 是 目前 公 认 的 定 量 测 量心肌能量消耗 （ ｍｙ ｏ ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ａ ｌ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｅ ｘ ｐ ｅ ｎ ｄ ｉ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ＭＥ Ｅ ） 的 金
标 准 之一 ， 用 以评 估 心 脏 能 量 消 耗 的 总 量 。Ｆ ｉ ｃ ｋ原 理 认 为 ： 心 排 出量 等 于 人 体 氧 摄 取 量 （ Ｏ 。ｍｌ ／ ｍｉ ｎ ） ／ Ｎ 静 脉 与 肺 动 脉
的血 氧差 值 ， 公式 ： Ｑ一 每 分 钟 全 身 耗 氧 量 ／ （ 肺 静 脉 中 的 动