曲美他嗪对老年舒张性心衰能量代谢重构的作用
立题依据
　　近年来，对心力衰竭(HF)深入研究后发现，大量心衰患者仍能保持相对正常的左室射血分数(LVEF)，此类心衰被称为舒张性心衰(DHF)。舒张性心衰的基础原因包括老龄、肥胖、高血压病、糖尿病、心房颤动、冠心病等。由于社会人口的老龄化和上述疾病的发生率明显增高，近年来DHF发病率明显上升,有学者认为，临床心力衰竭患者中约有一半以上为DHF[1]，使收缩性与舒张性心衰的发生率平分秋色。遗憾的是，过去2O年，收缩性心衰（SHF）的生存率明显改善，舒张性心衰却驻足不前，并且其死亡率与SHF相比已无显著差异[2]。因此，舒张性心衰人群发病率高，预后差，应引起高度重视。在舒张性　　心衰的发病机制乃至诊疗过程中仍存在诸多悬而未决的问题，有待探索。
心脏的舒张功能包括心肌主动松驰和心室被动充盈，其中心肌主动松弛的决定因素之一为去收缩活动，而去收缩活动需要依赖钙泵耗能重新将Ca2+摄入肌浆网中，使胞浆中游离Ca2+浓度降低，心肌从收缩状态转变为去收缩状态，进而发生舒缓。这是一个耗能而逆Ca2+浓度差的主动运转过程，是能量依赖性钙泵运转的结果，因此可以认为，心脏舒张对能量需求更高。目前，临床上已证实，心衰存在能量代谢异常，而曲美他嗪作为一种心肌能量调节剂被发现有改善心功能，在临床应用中取得了一定的效果[3]，然后其在舒张性心衰，尤其是老年CHF患者这一代谢治疗领域的发现尚未见报道，需要进一步的临床研究。我们发现，虽然van Bilsen等[4]提出的衰竭心肌的代谢重构(metabolic remodeling)概念已得到普遍共识，但对于心衰时，心肌到底是利用何种能源物质作为能量代谢底物在各项研究报告中存在矛盾[5][6]，且能量代谢底物转换与心衰严重程度是否存在联系也有待发现。
　　心力衰竭时，心肌细胞葡萄糖、脂肪酸等物质代谢紊乱，导致心肌结构和功能异常，即代谢重构可能加重心室重构，因此我们在研究心肌能量代谢的同时也必须关注这两个生物学指标——对心肌细胞脂肪酸代谢有促进作用的脂联素以及与心肌糖原代谢相关的糖原磷酸化酶同工酶脑型（GPBB）。
　　脂联素可增加心肌细胞对游离脂肪酸的摄取，促进脂肪酸β氧化，改善胰岛素抵抗，对心血管具有保护作用[7]。在心梗模型中，脂联素可起到抑制心肌肥大和间质纤维化的作用[8]，表明其有抑制心肌重构的作用，但事实上来自于各方对血浆脂联素浓度与心力衰竭关系的研究报告却相互矛盾，低脂联素血症被认为会恶化、加重舒张性心衰[9]，但也有报道显示高血浆脂联素反而是慢性心衰预后不佳的标志[10]~[12]。因此从代谢方面我们的研究需要弄清以下几个问题：如果研究表明舒张性心衰时，心肌糖氧化下降，脂肪酸氧化分解为主，而脂联素促进脂肪酸β氧化是否因此增加耗氧造成能量浪费而使心肌损伤更严重？糖代谢尤其是糖酵解并不能完全代偿脂肪酸氧化产生的能量，那么当心肌出现代偿性向糖代谢转移时，究竟是继续加强糖代谢还是应该使之恢复正常代谢方式呢？脂联素的浓度高低在心肌以糖酵解为主时对心脏到底是利还是弊呢？由于脂联素作用的信号通路[13]是过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK），那么如果在曲美他嗪的治疗过程中，患者血清脂联素的浓度出现了显著变化，是不是能从中探索出曲美他嗪作用靶点或机制的新观点？
　　心肌糖原作为一种储备，以支持突然增加的心脏负荷需要，是心肌缺血缺氧时能量的重要来源，糖原磷酸酶脑型（GPBB）大量存在于脑组织和心肌细胞中，是心肌糖原分解的关键酶，为心肌细胞对缺血、缺氧最敏感的特有成分[14]。在心肌缺血缺氧受损，细胞膜完整性受到破坏时，血浆GPBB浓度会增高。在心衰早期，心肌增加糖酵解，糖原分解加强，那么糖原磷酸化酶是否对心力衰竭有早期诊断价值？其血浆浓度是否会随着心肌代谢底物的利用转换而产生变化？曲美他嗪在抑制脂肪酸分解代谢时能同时指导合成磷脂合成，参与细胞膜的构建，维持心肌细胞完整， 则GPBB是否能作为曲美他嗪有效性的评估指标？
　　以上提出来的种种矛盾之处和一些问题都需要在本项研究中一一发现并探讨，以期能更深入地了解舒张性心力衰竭这一疾病，并为其防治措施提供一些新思路。
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研究目标与研究内容
研究目标：
1.从临床水平研究舒张性心衰的患者的心肌能量代谢情况、与代谢相关的血液生物学指标的变化及可能的病理生理机制以及曲美他嗪的干预作用。
2.从动物水平研究PPARα、AMPK在曲美他嗪干预心力衰竭心肌细胞中的作用及可能的分子机制。
研究内容：
(1).临床水平
1.检测舒张性心衰患者心肌的能量代谢底物及有氧代谢量，分析病情严重程度与底物利用及代谢量的关系，证实心衰早期代偿性利用葡萄糖为主，但随着病情进展（心衰II、III期）脂肪酸氧化加重，糖利用减弱，有氧代谢量急剧下降至心衰终末期能量完全耗竭。
2.检测舒张性心衰患者能量储备指数PCr/ATP，分析其与病情程度的关系，证实心衰早期，该指标已显著下降，并与病情严重程度呈负相关。
3.检测舒张性心衰患者血清脂联素浓度，分析其与病情程度的关系，证实脂联素过高或过低均对心衰不利，找出一个合理正常范围。
4.检测舒张性心衰患者血浆GPBB浓度，分析其与病情程度的关系，证实心衰早期，该指标已显著升高，并与病情严重程度呈正相关。
6.证实患者在规律服用曲美他嗪后，心肌对葡萄糖摄取利用增高对脂肪酸摄取降低且代谢量上升。
7.证实患者在规律服用曲美他嗪后，能量储备指数有显著提高。
8.证实患者在规律服用曲美他嗪后，血清脂联素浓度趋向正常合理的范围。
9.证实患者在规律服用曲美他嗪后，血浆GPBB有显著降低。
(2).动物水平
1.大鼠分为正常组、心衰组、药物干预组后构建心衰模型。
2.检测心肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）mRNA水平变化。
3.检测各组心肌细胞PPARα蛋白及AMPK蛋白的表达
研究方案
临床实验：
⑴.选取临床确诊舒张性心衰的入院老年患者若干名随机分为治疗组A和常规组B，并分别按病情程度分为I组II组III组IV组，对照组C为非心衰患者。A组和B组在接受原有的常规治疗的同时分别加用曲美他嗪和安慰剂，治疗共12个月。治疗前、后均行下述(2)~(5)检测。
舒张性心衰的诊断依据为2007年欧洲心脏病学会有关舒张性心衰的诊断流程，根据心衰症状和体征、运用组织多普勒和超声血流多普勒技术、结合实验室指标NT—pro BNP或BNP进行确诊。心功能级别依照纽约心脏病协会分级（NYHA）来评价。
⑵.应用PET-CT心肌代谢显像技术，对心衰组和对照组行在体非侵入性心肌葡萄糖和脂肪酸代谢显像、11C乙酸心肌氧化代谢显像，并进行定量分析心肌底物标准化摄取值（SUV）和11C乙酸清除率，心衰各组和对照组的样本均数分别以均数±标准差表示，多组均数比较采用ANOVA分析，多组均数间两两比较采用LSD和SNK检验。
⑶.应用磁共振磷谱技术(31P-MRS)在体无创性评价心肌线粒体功能，对磷酸肌酸(PCr)、三磷酸腺苷(ATP)的半绝对定量分析，同时计算能量储备指数PCr/ATP，心衰各组和对照组的样本均数分别以均数±标准差表示，多组均数比较采用ANOVA分析，多组均数间两两比较采用LSD和SNK检验。
⑷.抽取所有患者静脉血，分离血清做脂联素测定，采用酶联免疫吸附法(ELISA)一次性测定。心衰各组和对照组的样本均数分别以均数±标准差表示，多组均数比较采用ANOVA分析，多组均数间两两比较采用LSD和SNK检验。
⑸.抽取所有患者静脉血，分离血浆做GPBB测定，采用酶联免疫吸附法(ELISA)一次性测定。心衰各组和对照组的样本均数分别以均数±标准差表示，多组均数比较采用ANOVA分析，多组均数间两两比较采用LSD和SNK检验。
2.动物实验：
⑴. SD雄性大鼠3O只，随机分为对照组、心衰组、药物干预组，每组各10只。造模前各组饮食一致，喂养8周。构建大鼠心衰模型，药物干预组在心力衰竭大鼠成模后除喂养原有饮食外，加用曲美他嗪7．5 mg／d(添加在食物中)，喂养8周。喂养16周后，处死大鼠，分离心肌组织。
⑵.应用实时荧光定量聚合酶链式反应法（real-time RT-PCR）检测腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）mRNA水平变化。
⑶.应用免疫组化法检测各组心肌细胞PPARα蛋白的表达，分析蛋白表达量。
⑷.应用Western Blot蛋白印迹法检测脂肪组织AMPK蛋白表达情况。
⑸.数据以均数±标准差表示，多组均数比较采用ANOVA分析，多组均数间两两比较采用LSD和SNK检验。
周洪莲