人类心脏是人体中最勤劳的器官之一。它从不休息，需要持续的能量供应才能保持跳动。
为了满足这些巨大的能量需求，心肌细胞主要依靠脂肪作为燃料。
几十年来，研究人员一直将心脏燃烧脂肪的能力视为健康心脏的标志。
德克萨斯大学西南医学中心(UT Southwestern Medical Center)的一项新研究挑战了这一假设。研究人员发现，当心肌细胞以过高水平燃烧脂肪时，这一过程实际上会损害心脏的能量产生结构，并导致心力衰竭。
发表在《临床调查杂志》(Journal of Clinical Investigation)上的研究结果揭示了脂肪代谢、线粒体健康和心脏病之间先前未知的联系。
心力衰竭影响着全球数百万人，仍然是导致住院和死亡的主要原因之一。
当心脏无法有效泵血以满足身体需求时，就会发展成这种疾病。常见的风险因素包括肥胖、糖尿病、高血压和代谢综合征。
科学家们已经知道，心脏在心力衰竭期间使用能量的方式会发生变化。健康的心脏主要燃烧脂肪，而衰竭的心脏往往更多地依赖葡萄糖。这一观察结果在研究人员中引发了争论。一些人认为脂肪燃烧减少会导致疾病，而另一些人则认为这可能代表一种适应性反应。
新研究表明，答案可能取决于维持适当的平衡。
研究人员重点关注了两种通常帮助调节脂肪酸进入线粒体的酶。线粒体是细胞内部将营养物质转化为可用能量的微小结构。由于心脏持续的能量需求，心肌中线粒体特别丰富。
通过基因工程小鼠，研究人员从心肌细胞中移除了这些酶。没有它们，脂肪酸不受控制地进入线粒体，并迅速燃烧产生能量。
起初，这种变化似乎可能增加能量产生。相反，它引发了一连串反应，最终损害了心脏。
过度的脂肪燃烧消耗了大量的亚油酸，这是一种从食物中获取的脂肪酸。亚油酸是产生心磷脂所需的，心磷脂是一种特殊的脂质，有助于维持线粒体膜的结构和功能。
心磷脂就像支持细胞能量生成机械系统的支撑系统。如果没有足够的量，线粒体就难以正常运作。
随着心磷脂水平下降，线粒体受损且效率降低。能量产生减少，心肌减弱，小鼠出现心脏扩大。最终，它们表现出扩张型心肌病的迹象，这是一种严重的心脏扩大和衰弱的疾病。
研究人员随后调查了减缓脂肪进入线粒体是否可以保护心脏。他们使用了阻断CPT1的药物，CPT1是一种负责将脂肪酸转运到线粒体中的蛋白质。
结果在很大程度上取决于时机。当治疗在心脏损伤出现前开始时，药物成功预防了心力衰竭。当治疗在心肌病已经发展后开始时，药物提供的益处很小。
这表明，针对代谢的未来疗法可能作为预防性治疗最有效，而不是作为晚期疾病的治疗方法。
这些发现很重要，因为它们将心磷脂耗竭确定为心脏损伤的可能早期预警信号。未来的研究可能会确定测量心磷脂或相关分子是否可以帮助在症状出现前识别有风险的患者。
该研究还突显了代谢的复杂性。来自同一实验室的早期研究发现，减少这些酶的活性可以帮助减少肝脏中的脂肪积累。
相比之下，在心脏中移除它们会产生有害影响。这表明不同器官对代谢变化的反应可能非常不同。
研究人员表示，目标不应是简单地增加或减少脂肪燃烧。相反，心脏似乎需要灵活性和平衡。脂肪代谢过少可能有问题，但过多也可能造成伤害。
在分析这项研究时，它最大的优势之一是提供了关于过度脂肪燃烧如何损害心肌细胞的详细解释。该研究超越了简单观察，确定了一条涉及亚油酸、心磷脂和线粒体功能障碍的特定通路。
由于实验是在小鼠身上进行的，目前尚不确定相同的过程是否发生在人类心脏病中。然而，这些发现与关于线粒体健康和心力衰竭的现有知识非常吻合。
如果未来的研究在患者中确认了这些结果，心磷脂可能会成为新治疗方法和早期检测策略的重要目标。这项工作也为与肥胖、糖尿病和慢性代谢超负荷相关的心脏病提供了宝贵的见解，这些情况在世界范围内继续变得更加普遍。
该研究发表在《临床调查杂志》上。
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