为何有些优秀运动员猝死?Science:心脏是一个肝外生酮器官

2020
03/02

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文韬 / 中国循环杂志
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Science子刊封面文章刊出胡盛寿院士团队颠覆性研究:心脏是一个肝外生酮器官。

近期,中国医学科学院阜外医院胡盛寿院士团队的一项研究在Science转化医学子刊作为了封面文章予以刊出。

该研究通过对致心律失常心肌病的研究,在国际上首次提出了一个颠覆性观点:在疾病状态下,心脏可以成为肝外生酮器官。对于有心律失常心肌病的患者,如果酮体升高,心脏可出现高度代谢激活,并出现频繁发生恶性心律失常。

致心律失常心肌病是一种遗传性心肌病,是导致青少年猝死重要原因之一。

研究团队注意到,一些优秀运动员猝死,但之前表现出了超强运动能力,成绩出色。后来尸检结果发现,猝死是由于致心律失常心肌病所致。

他们推断,这种运动员的心脏中,存在某种高效供能物质,给心脏提供能量,但如果浓度过高,就会诱发恶性心律失常发生,导致猝死。

为了寻找致心律失常心肌病代谢异常的“罪犯”,研究团队应用用定量蛋白组学技术,鉴定出致心律失常心肌病患者心肌中存在酮体代谢酶OXCT1和HMGCS2激活,认为“酮体”的嫌疑最大。

但是,传统观点认为酮体产于肝脏,心脏不能产生。而研究人员通过临床样本的 “四个层次”确定,另外通过体外使用患者来源的诱导多能干细胞分化而成的心肌细胞(ipsC-CM)和转基因老鼠模型进行“两个层次”进行验证,证实了致心律失常心肌病患者的心脏确实能够“生酮”。

更令人兴奋的是,在疾病的隐匿期,就已经出现了酮体的升高。而且随访发现,相对酮体升高不明显的患者,酮体升高的患者心脏出现高度代谢激活,并出现频繁发生恶性心律失常。

之后,研究者应用一个独立的临床验证队列,分析了隐匿期、有无心脏不良事件、以及终末期的致心律失常心肌病患者。

结果证实β-OHB可以针对致心律失常心肌病隐匿期患者及亲属进行早期识别,准确度达到78.3%,并能够有效预测心律失常风险事件和心源性猝死,准确度高达85.7%。

课题组利用靶向代谢组学对酮体合成分解通路进行追踪,完美回答了心律失常心肌病患者“高酮代谢”,以及“从何处来,到何处去,有何用途”的问题。

由于该病是一个遗传性疾病,先证者常常因已确诊被重视,而其家属携带突变在无症状期如何预测预警一直函待解决,该研究对心律失常心肌病患者家庭成员风险筛查具有重要的潜在应用价值。

作者表示,这类病人有长达数十年的“隐匿期”,很多病人多年处于“健康”状态,一旦发病就以“猝死”为首发症状。由于临床上尚无任何预测方法,很多患者猝死于院外,错过抢救机会,被称为心血管“沉默杀手”。该研究解决了如何预测预警、如何追根溯源等重要问题。

据悉,在胡盛寿院士指导下,由该团队Co-PI宋江平副主任医师领导的“Fuwai Cardiomyopathy Group”按照国家和广大患者需求为导向,遵循最近教育部,科技部提出的科学研究要“解决实际生产实践中关键问题”,突出“科学精神,创新质量,服务贡献”,发出中国“原创性声音”为准则,以危害人民群众健康恶性程度极高的疾病为科研攻关方向,这是继2019年在《欧洲心脏杂志》上报道该疾病“阜外分型”后又一重磅研究。

该论文第一作者为宋江平,陈亮,通讯作者为胡盛寿院士。并得到阜外医院心脏移植中心、心律失常中心、实验诊断中心和动物中心的大力支持。

参考文献

[1]Song JP, Chen L, Chen X, et al. Elevated plasma beta-hydroxybutyrate predicts adverse outcomes and disease progressionin patients with arrhythmogenic cardiomyopathy. Sci Transl Med. 2020;12(530).

[2]Chen L, Song J, Chen X, et al. A novel genotype-based clinicopathology classification of arrhythmogenic cardiomyopathy provides novel insights into disease progression. Eur Heart J.2019;40(21):1690-703.

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