舒张性心脏疾病中的新型药物靶点Novel Drug Targets in Diastolic Heart Disease

环球医讯 / 心脑血管来源:www.mdpi.com澳大利亚 - 英语2025-08-26 01:27:30 - 阅读时长4分钟 - 1750字
本文系统探讨了舒张性心力衰竭(HFpEF)中细胞外基质、肌节、线粒体等关键靶点的作用机制,分析了现有治疗策略(如整合素调节、TGF-β抑制、线粒体靶向药物)的临床前研究进展与转化挑战,提出针对多靶点联合治疗可能突破当前治疗瓶颈,并揭示SGLT2抑制剂、NAD+补充剂等新型疗法在改善心肌僵硬和代谢紊乱中的潜力。
舒张性心力衰竭健康负担疾病机制药物靶点细胞外基质整合素信号通路L型钙通道PIEZO机械敏感通道线粒体代谢联合治疗
舒张性心脏疾病中的新型药物靶点

摘要

舒张性心力衰竭(HFpEF)是一种复杂的临床综合征,表现为左心室充盈压升高但射血分数正常,已成为全球日益严重的健康负担。该病症的机制涉及心肌细胞骨架紊乱和线粒体功能障碍,但治疗手段仍局限于症状管理。本文重点分析了导致细胞外基质(ECM)硬化、细胞骨架紊乱和线粒体功能障碍的适应不良反馈机制,探讨了针对ECM重塑、整合素信号通路、L型钙通道、PIEZO机械敏感通道及线粒体代谢的新型药物靶点,为开发治疗HFpEF的精准疗法提供理论依据。

1. 疾病机制与临床现状

心力衰竭的全球患病率持续上升,约50%确诊患者的5年生存率不足。HFpEF的病因复杂,包括高血压、糖尿病、代谢综合征等,其特征性表现为向心性左心室肥厚、舒张功能障碍及系统性炎症。尽管已明确两种主要机制——高血压性心室肥厚和氧化应激失衡,但目前针对ECM硬化或心肌代谢异常的疗法难以有效改善舒张功能。钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂虽可逆转HFpEF,但其作用机制可能间接涉及ECM重塑。

2. 药物靶点:细胞外基质(ECM)

ECM由胶原蛋白、蛋白聚糖等组成,通过整合素-黏着斑激酶(FAK)-NADPH氧化酶(NOX)通路传递机械信号,其病理重塑表现为胶原蛋白I/III比例失调及金属蛋白酶(MMP)/组织抑制因子(TIMP)失衡。例如,MMP-1表达减少与TIMP-1上调共同导致心肌纤维化。临床前研究显示,抑制MMP-9可减轻压力超负荷模型中的胶原沉积,但临床转化受限于关节痛等副作用。靶向TGF-β与整合素的相互作用(如PLN-74809)在肺纤维化中显示疗效,但其心脏特异性干预仍需探索。

3. 药物靶点:成本膜复合体

成本膜(整合素-辅肌动蛋白复合体)作为连接ECM与肌节的机械信号枢纽,其功能异常与HFpEF密切相关。糖尿病和肥厚型心肌病模型中观察到β1整合素过度表达,而靶向整合素的抗体可缓解心肌细胞超代谢状态。针对整合素αvβ6/β1的抑制剂(如PLN-74809)在肺纤维化试验中显示安全性,但其心脏特异性调控需进一步验证。

3.1 整合素适配蛋白靶向策略

黏着斑蛋白(如踝蛋白-1、SORBS2)通过调控整合素与细胞骨架的相互作用影响信号传导。踝蛋白-1缺失可减轻压力超负荷模型中的心肌肥厚和纤维化,而SORBS2表达升高与心功能恶化相关。但靶向这些蛋白的疗法尚未进入临床转化阶段,需克服其广泛表达导致的潜在副作用。

4. 药物靶点:离子通道

4.1 L型钙通道

L型钙通道通过α1c和β亚基调控心肌兴奋-收缩耦联。其功能异常与肥厚型心肌病(HCM)的超代谢状态相关。靶向α1c-β亚基相互作用域的AID-TAT肽可延长通道失活,改善肌动蛋白紊乱并减轻HCM小鼠模型的肥厚表型。

4.2 PIEZO机械敏感通道

PIEZO1作为压力感受器,与TRPM4通道协同激活CaMKII-HDAC4-MEF2通路,介导压力超负荷诱导的心肌肥厚。抑制PIEZO1-TRPM4互作可能成为治疗靶点,但需解决其广泛表达(如血管、骨组织)带来的副作用。

5. 药物靶点:肌节

肌节的结构和功能异常(如肌球蛋白突变、肌钙蛋白磷酸化紊乱)导致心肌僵硬和舒张障碍。肌球蛋白ATP酶抑制剂(如mavacamten、aficamten)可有效减少HCM模型中的肥厚和纤维化。在HFpEF模型中,mavacamten通过降低脑钠肽(BNP)改善舒张功能,但对左心室肥厚和ECM硬化无直接影响,提示需联合治疗策略。

6. 药物靶点:线粒体

线粒体功能障碍(如氧化应激、蛋白高乙酰化)通过产生活性氧(ROS)和激活NLRP3炎症小体促进HFpEF进展。SIRT3去乙酰化酶缺陷与线粒体乙酰化累积和β-羟基丁酸(β-OH)水平下降相关。补充β-OH或使用SGLT2抑制剂可降低乙酰化并改善心功能,而靶向电压依赖性阴离子通道(VDAC)可能通过调节线粒体代谢物交换影响疾病进程。

7. 结论与转化挑战

HFpEF的多因素病因要求靶向ECM-细胞骨架-线粒体的联合治疗。当前预临床模型多聚焦单一机制,难以复现HFpEF的复杂表型。优化模型、开发心脏特异性靶向药物及联合疗法(如肌球蛋白抑制剂+代谢调节)是突破临床转化的关键。

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