埃里克·加马森博士
超过300万美国人患有一种称为射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的心力衰竭，这种疾病与高住院率和死亡率相关。约25%的患者在诊断后第一年内死亡。
心力衰竭发病率正在上升，主要受人口老龄化以及肥胖、糖尿病、睡眠呼吸暂停和心血管疾病高发率的推动。然而，可能改善HFpEF早期诊断的遗传和代谢因素尚未得到明确定义。
现在，由范德比尔特健康中心和波士顿的马萨诸塞总医院布里格姆心脏与血管研究所领导的一个多机构团队已经确定了一种与运动引起的生理缺陷相关的代谢分子"特征"，当这些分子释放到血液中时，表明心力衰竭风险显著增加。
这些发现于4月7日在线发表在《循环》(Circulation)杂志上，提供了将人类代谢和生理方面与HFpEF联系起来的"路线图"。
该研究利用了HFpEF患者运动期间获得的最先进的生理测量方法，结合循环代谢物、人类遗传学和大规模基于人群的研究，来确定个体发展心力衰竭的风险。
拉维·沙阿博士
"射血分数保留的心力衰竭难以诊断且难以治疗，"范德比尔特糖尿病中心联合主任拉维·沙阿(Ravi Shah)医学博士表示。"这项工作加入大量文献告诉我们，HFpEF不仅仅是心脏疾病。它依赖于我们整个身体的代谢系统如何协同工作。"
范德比尔特糖尿病中心功能多组学糖尿病核心联合主任埃里克·加马森(Eric Gamazon)博士表示，范德比尔特开发的遗传学方法被用于识别与HFpEF患者生理以及包括肾病、肥胖和糖尿病在内的临床代谢疾病相关的特定组织中的基因。
拥有Gottlieb C. Friesinger II心血管医学讲席教授职位的沙阿和遗传医学与临床药理学系医学副教授加马森，与马萨诸塞总医院心力衰竭科主任格雷戈里·刘易斯(Gregory Lewis)医学博士共同担任该研究的资深作者。
传统上，HFpEF被认为是一种心脏本身的疾病，当心脏左心室僵硬且在收缩之间不能充分放松以完全充满血液时发生。
虽然肌肉发达的左心室在每次心跳之间仍能将接收到的大部分血液挤压到循环中(因此称为"射血分数保留")，但它在放松期间无法吸入足够的血液以满足身体对氧气的需求。
患有这种心力衰竭的患者通常感到疲劳，呼吸困难，尤其是在运动时。这被称为"运动不耐受"。
最近，范德比尔特健康中心和其他地方的研究帮助拓宽了HFpEF的定义，将其视为一种将肌肉、肺、脂肪和其他器官和组织联系起来的综合症。
在这项涉及全国11个机构的研究中，研究人员对820名HFpEF患者使用了侵入性血流动力学心肺运动测试来测量运动期间的代谢功能。
研究人员将细管插入前臂动脉和颈部静脉以抽取血液样本，同时患者骑固定自行车并对着肺功能测定仪呼吸。
该研究量化了七种经常以各种组合共存并导致运动不耐受的运动诱发生理缺陷。具有五种或更多运动缺陷的患者，心血管并发症和死亡风险增加了近四倍。
随后，研究人员在6,345名参与多民族动脉粥样硬化研究的参与者中测量了心力衰竭与代谢物"特征"（一种小分子的独特谱型）之间的关联，该研究是一项纵向全国性研究。
他们通过团队开发的技术和大规模全基因组关联研究，将关键的"与生理缺陷相关的"代谢物映射到不同组织中的基因，以识别HFpEF及其"共病"（包括肥胖、肾病和糖尿病）共有的代谢机制。
这些发现支持从以心脏为中心的观点向多器官框架的转变，用于评估运动不耐受和心力衰竭的预后。
研究人员总结道，该研究代表了"迄今为止最大的HFpEF定义性运动缺陷表型和代谢谱资源，提供了可行的HFpEF易感性代谢生物标志物"。
范德比尔特健康中心生物统计学系的统计遗传学分析师林赛·斯托尔泽(Lindsey Stolze)博士与马萨诸塞总医院的伊莎贝拉·兰德斯坦纳(Isabela Landsteiner)医学博士以及明尼苏达大学的苔丝·彼得森(Tess Peterson)硕士/博士共同担任该论文的第一作者。
目前在范德比尔特健康中心全职工作的其他合著者包括安德鲁·佩里(Andrew Perry)医学博士、菲利普·林(Phillip Lin)博士、沈全虎(Quanhu Sheng)博士、赵世林(Shilin Zhao)博士和考希克·阿曼切拉(Kaushik Amancherla)医学博士/临床研究硕士。
这项工作得到了美国国立卫生研究院国家心肺血液研究所2020年授予的为期四年、260万美元的资助(R01HL151841)的支持。刘易斯和沙阿是该资助项目的共同主要研究者。
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