研究背景
糖尿病会增加心力衰竭风险并提高相关死亡率。虽然糖尿病心肌病的临床特征已被广泛研究，但糖尿病及其代谢状态变化对收缩横桥功能的影响尚不明确。本研究通过测量横桥动力学和代谢物敏感性的实验方法，旨在阐明糖尿病引发的心肌功能障碍的分子机制。
研究方法
从无心衰的非糖尿病和2型糖尿病患者获取心房小梁组织，进行透化处理后开展系列实验。通过测量不同ATP和无机磷酸盐(Pi)浓度下的肌肉主动应力和复模量，结合共聚焦成像量化肌节蛋白含量，以及SWATH-MS检测肌球蛋白亚型组成，建立功能-结构关联性。
研究结果
糖尿病小梁组织的平均主动应力降低20%，横桥刚度下降16%。这种收缩应力降低主要归因于糖尿病肌肉中心肌细胞密度较低。糖尿病小梁的特征频率降低24%，表明横桥循环动力学减慢，这与α肌球蛋白亚型比例下降相关。尽管糖尿病未影响ATP/Pi浓度变化引发的力响应，但糖尿病组织对ATP的刚度敏感性降低。
研究结论
糖尿病患者心脏组织的收缩力降低提示存在收缩功能障碍，而横桥循环速度减慢可能导致舒张功能障碍，特别是在心动过速时延长心脏舒张时间。代谢物敏感性的改变显示糖尿病肌肉对ATP的响应未达到饱和状态，提示体内ATP浓度小幅下降可能影响横桥功能。
重要数据
- 糖尿病小梁的α肌球蛋白比例(0.55±0.06)显著低于非糖尿病组(0.74±0.04)
- 糖尿病心肌的肌节蛋白面积比例(0.29±0.02)低于非糖尿病组(0.36±0.02)
- 横桥循环特征频率b和c过程分别降低22%和27%
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