达拉斯，2026年6月9日——德克萨斯大学西南医学中心研究人员的一项研究发现，当心脏细胞在没有正常代谢控制的情况下燃烧脂肪时，会耗尽维持线粒体正常功能所需的脂质。该研究发表在《临床研究杂志》上，确定了能量代谢紊乱与心力衰竭之间的联系机制，并指出了早期干预的潜在策略。
"这项研究挑战了长期以来认为最大化脂肪燃烧对心脏有益的假设，"德克萨斯大学西南医学中心人类营养中心总监、内科和分子遗传学教授杰伊·霍顿医学博士表示。"研究表明，不受控制的脂肪酸氧化(FAO)会通过耗尽心磷脂（一种必需的结构脂质）而破坏心脏自身的线粒体结构。"
FAO是细胞用于分解脂肪获取能量的过程，为健康心脏提供了大部分燃料。然而，随着心力衰竭的发展，心脏往往从依赖脂肪转向更多地依赖葡萄糖，这种模式引发了关于FAO减少是导致疾病的原因还是有助于保护衰竭心脏的争论。霍顿博士及其同事的研究表明，在某些条件下，当脂肪代谢过度时，这种转变可能有助于保持线粒体功能。
为了研究心脏无法正常调节燃料使用时会发生什么，研究人员从老鼠心肌细胞中基因移除了两种相关酶——乙酰辅酶A羧化酶1和2。这些酶通常有助于控制进入线粒体（细胞内产生能量的结构）的脂肪酸数量。没有这种控制，小鼠就会出现心脏扩大和血液泵送功能受损。
进一步分析显示了损伤是如何发生的。不受控制的脂肪燃烧耗尽了亚油酸——一种心脏维持心磷脂所需的膳食脂肪酸。随着心磷脂水平下降，线粒体的能量产生机制出现故障，小鼠发展出扩张型心肌病，这是一种以心脏扩大、虚弱为特征的心力衰竭形式。
该研究还测试了限制脂肪酸进入发生FAO的线粒体是否可以改变疾病进程。
"对于以FAO为靶向的心力衰竭治疗来说，时机至关重要，"德克萨斯大学西南医学中心人类营养中心和内科助理教授、该研究的第一作者金彩媛博士表示。
研究人员还发现，抑制CPT1（一种帮助将脂肪酸移入线粒体的蛋白质）的药物在心脏功能障碍发展前早期使用时，可以预防心力衰竭。然而，一旦心肌病确立，同样的方法并不能改善心脏功能。
临床前结果表明，针对心脏代谢的治疗在出现明显心脏功能障碍前可能最为有效。研究还强调心磷脂和相关线粒体脂质可能是风险标志物或新治疗方法的靶点，尽管研究人员表示需要进一步研究来确定患者是否也存在相同的机制。
这项研究建立在霍顿实验室早期工作的基础上，早期研究表明阻断乙酰辅酶A羧化酶可以减少肝脏中的脂肪堆积。通过在心脏中研究这些酶，新研究显示改变脂肪代谢的影响如何因器官而异。
"这项工作表明，目标不应是简单地增加或减少FAO。相反，心脏需要保持FAO在健康范围内的代谢灵活性，"霍顿博士说。"这种平衡对能量产生和线粒体膜健康都很重要，可能会指导未来治疗心力衰竭的方法。"
这些发现还可能为未来与肥胖、2型糖尿病和代谢综合征相关的心脏疾病研究提供信息，这些情况会使心脏暴露于慢性脂质过载。
参与本研究的其他德克萨斯大学西南医学中心研究人员包括：人类营养中心和内科助理教授Goncalo Dias do Vale博士；人类营养中心和内科副教授Xiaorong Fu博士；人类营养中心和分子遗传学教授Jeffrey McDonald博士；内科讲师Chao Li博士；高级影像研究中心、内科和放射学教授Craig Malloy医学博士；人类营养中心和生物化学助理教授Stanislaw Deja博士；人类营养中心和药理学教授Shawn Burgess博士；以及人类营养中心和内科助理教授Matthew Mitsche博士。
霍顿博士是杰出教学教授，拥有杰出大学人类营养主席、人类营养中心主任捐赠主席和Scott Grundy主任主席。
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