心脏研究探究糖尿病关联 引发学界争论
利亚姆·达文波特
2026年02月18日
一项针对人类心脏组织的详细分子分析表明,糖尿病可能比先前认知更直接地导致心力衰竭——部分原因在于其改变了脂质代谢——这重新引发了关于糖尿病性心肌病是否代表独立临床实体的争论。
悉尼大学精准心血管实验室临床与分子心脏病学教授肖恩·拉尔博士(Sean Lal, MD, PhD)表示:"这是迄今为止对人类糖尿病性心力衰竭组织开展的最详细研究之一",该研究发表在《EMBO分子医学》期刊上。
研究人员结合蛋白质组学、脂质组学和代谢组学分析,利用RNA测序、高级成像及精密计算机建模技术,对悉尼心脏库(全球最大的人类心脏生物样本库之一)的样本进行研究。
他们分析了77例左心室心肌组织:30例来自缺血性心肌病患者(含14例2型糖尿病患者,简称ICM-DM);27例来自非缺血性心肌病患者(含9例2型糖尿病患者);以及20例健康对照者。
代谢差异特征
拉尔指出,该研究发现"线粒体存在重大问题",表明糖尿病患者的心脏在生成正常功能所需能量方面比非糖尿病心衰患者更为困难。
与其它类型心力衰竭相比,ICM-DM患者的草酰乙酸、乙酰胆碱、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、甘氨酸、精氨酸及环腺苷酸等多种代谢物含量存在显著差异。
能量代谢受到干扰,关键脂肪燃烧通路减弱。然而拉尔强调:"心脏并未完全停止处理脂肪。相反,脂质似乎被错误管理甚至被导出心脏,这挑战了'糖尿病心脏仅单纯积累脂肪'的主流观点。"
脂质组学分析在ICM-DM患者中发现20种下调脂质,包括15种中链、长链及超长链酰基肉碱,以及二酰基甘油和磷脂酰甘油。
糖尿病患者的心脏似乎转向效率较低的能量来源(如葡萄糖),但由于糖尿病的存在,这些通路同样受损。结构变化明显,包括纤维化增加、钙代谢紊乱及肌纤维排列失序。
拉尔表示:"这些变化共同导致心脏变弱变硬",并指出研究结果表明糖尿病"不仅是'附加问题'——它从根本上改变了心脏结构与功能。"
"伴糖尿病的心力衰竭具有明确区别于非糖尿病心力衰竭的分子特征,"他补充道,"糖尿病与动脉阻塞的组合造成的破坏比任一单一病症更为严重。"
早期干预的重要性
未参与本研究的德国耶拿大学医院医学一科(心脏病学、血管病学与重症监护)主任P·克里斯蒂安·舒尔策博士(P. Christian Schulze, MD, PhD)认为,该研究广泛的代谢谱分析与RNA测序具有创新性。
他指出,脂肪酸转运与氧化相关蛋白的下调尤其值得关注,同时酰基肉碱、 perilipin 及酮体、氨基酸和葡萄糖代谢相关蛋白也出现减少,表明脂质代谢发生改变但未完全受损。
舒尔策解释,在ICM-DM患者中通常存在两个过程的交织:导致梗死和瘢痕形成的缺血性损伤,以及糖尿病相关的代谢异常(包括脂肪酸过载和甘油三酯积累)。糖尿病会增加缺血性心脏病风险,使两者相互关联。
然而当前研究显示,"最终表型可能由心肌功能衰退期间线粒体功能障碍导致的氧化代谢异常心肌病决定,这使心肌氧化脂肪酸和葡萄糖的能力下降。"
舒尔策强调,由于糖尿病往往早于缺血性心脏病发生,这些发现凸显了早期干预预防不可逆心肌改变的潜在重要性。
拉尔表示赞同:"一旦心力衰竭发展到晚期,损伤将广泛且难以逆转。血糖控制、胆固醇管理、血压调控、体育活动及心脏保护性糖尿病药物都至关重要。"
减重能否逆转心脏损伤?
近期研究提示,显著减重可能导致2型糖尿病逆转。格拉斯哥大学心血管代谢医学教授纳维德·萨塔尔博士(Naveed Sattar, MD, PhD)指出,新兴证据表明这可能同样适用于心力衰竭。
他对《Medscape医学新闻》表示:"若您患有射血分数保留的心力衰竭并减重约10公斤,症状会明显改善。步行能力提升,C反应蛋白水平也会改善。"
萨塔尔强调,目前尚不清楚此类改善是否转化为心脏结构重构。
从机制角度看,减重能快速降低血压和容量负荷,减轻心脏压力。
"您正在快速解除心脏压力,"萨塔尔表示,这可能带来结构改善。
然而舒尔策提醒,纠正代谢异常能否完全恢复心肌健康仍不明确。研究结果引出了"糖尿病记忆效应"的可能性——即使代谢控制改善后,持续的组织变化仍使心脏更易受缺血性改变影响。
糖尿病性心肌病是否存在?
拉尔承认该研究存在局限:研究对象为终末期心力衰竭患者,无法确定代谢变化的起始时间;队列以男性为主(反映疾病流行特征但限制普适性);样本量较小。
"人类组织稀有而复杂,"拉尔说,"研究真实人类心脏是重大优势,但也意味着样本量较小。"
萨塔尔质疑研究组差异是否得到充分控制:"若不控制基础因素或至少尽可能匹配,您可能发现潜在的虚假结果。"
他还挑战了糖尿病性心肌病作为独立疾病实体的概念。作为2024年欧洲心脏病学会心力衰竭协会临床共识声明的合著者,萨塔尔表示该小组认定糖尿病性心肌病作为特定病症的证据仍不令人信服。
"糖尿病是另一个与肥胖、高血压和血脂异常并列的加速心血管疾病及缺血的风险因素,"他说。常被标记为糖尿病性心肌病的病症,可能仅反映心血管代谢风险因素的累积负担,而非独立的糖尿病相关疾病。
"是否存在称为糖尿病性心肌病的独特发病机制?这极难厘清。"
治疗启示
尽管在疾病分类上存在分歧,专家一致认为研究结果强化了个体化治疗的必要性。
拉尔表示:"通用型心力衰竭疗法可能忽略糖尿病特有的重要代谢问题",建议未来治疗需针对糖尿病合并心衰患者的线粒体功能障碍和代谢通路。
"我们需要探究人类心肌细胞如何生成和利用能量,"他说,"这可能与改善血流或降低血压同等重要。"
本研究由R.T. Hall信托基金及悉尼大学慈善捐赠资助,并获得澳大利亚国家健康与医学研究理事会和澳大利亚国家心脏基金会额外支持。
拉尔和舒尔策报告无相关财务关系。
萨塔尔报告与雅培实验室、艾伯维、安进、阿斯利康、勃林格殷格翰、Carmot Therapeutics、礼来、葛兰素史克、韩美制药、Menarini-Ricerche、Metsera、诺华、诺和诺德、辉瑞及罗氏存在合作关系。
利亚姆·达文波特(MA (Hons))是英国医学记者,拥有20余年经验,毕业于剑桥大学伊曼纽尔学院医学科学与人类学专业。
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