SushmaReddy,etal.4HNEImpairsMyocardialBioenergeticsinCongenitalHeartDiseaseInducedRightVentricularFailure.Circulation
摘要#背景:复杂的先天性心脏病患者中,如法洛四联症患者,右心室(RV)受到压力超负荷应激,导致RV肥厚,最终导致RV衰竭。脂质过氧化(一种有效的氧化应激形式)在介导先天性心脏病RV肥厚和衰竭中的作用尚不清楚。
#方法:选取右心室肥厚但右心室收缩功能正常(右室面积变化分数,47.3±3.8%)的患者,以及表现为右心室收缩功能下降(右室面积变化分数,26.6±3.1%)的右心衰患者的右心室心肌,进行脂质过氧化及线粒体功能和结构评估。在HL1小鼠心肌细胞和人诱导多能干细胞源性心肌细胞中,研究了由4-羟基壬醛([4HNE]脂质过氧化的副产物)介导的脂质过氧化作用对线粒体功能和结构的影响机制。
#结果:RV衰竭的特征是4HNE与代谢和线粒体蛋白的加合反应增加(27种已鉴定蛋白中的16种),特别是电子传递链蛋白。4HNE与肌节(肌球蛋白)和细胞骨架蛋白(结蛋白、微管蛋白)也发生加合反应。RV衰竭表现出较低水平的氧化磷酸化和线粒体结构损伤(中度RV肥厚,.6±19.75vsRV衰竭,.8±11.57pmol/[sec×ml];p=0.)。利用细胞模型,我们发现4HNE减少了细胞数量和氧化磷酸化(对照组,.1±23.54vs4HNE组,.7±11.64pmol/[sec×ml],p0.)。卡维地洛,一种已知的抗氧化剂并没有减少4HNE与代谢和线粒体蛋白的加合反应,也没有改善氧化磷酸化。
#结论:RV衰竭患者的代谢、线粒体、肌节和细胞骨架蛋白易与4HNE发生加合反应。4HNE通过抑制电子传递链复合物降低线粒体耗氧量。卡维地洛不能改善4HNE介导的耗氧量下降。减少脂质过氧化的策略可以改善线粒体能量生成和心肌细胞存活率,从而改善先天性心脏病患者的RV衰竭。
讨论对于许多患有先天性心脏病或肺动脉高压的儿童来说,RV压力超负荷贯穿一生,即使在成功的手术修复或姑息治疗后,也会导致RV肥厚和扩张,最终导致RV衰竭。我们重点