牛津大学团队揭示肥胖与心力衰竭的代谢轴机制:病理生理循环与管理新策略
作者与发表信息
本综述由牛津大学Radcliffe医学系心血管临床磁共振研究中心的Jennifer J. Rayner(通讯作者)、Ines Abdesselam、Jiliu Pan、Andrew J.M. Lewis和Oliver J. Rider合作完成,发表于2025年6月的《Cardiovascular Research》(卷121,期8,页1173-1186)。
主题与背景
肥胖已成为全球公共卫生的主要威胁,其与心力衰竭(Heart Failure, HF)的关联性日益受到关注。本文系统探讨了肥胖与HF之间的“心脏代谢轴”(cardiometabolic axis),重点解析两者相互加剧的病理生理循环,并综述了当前管理策略及新兴疗法。
核心机制:肥胖通过血流动力学、神经内分泌、炎症及细胞内代谢等多重途径加剧HF进展。
- 心脏结构与功能改变:
- 左心室重构:肥胖者左心室质量增加,但多表现为向心性肥厚(concentric hypertrophy),而非正常的偏心性肥厚(eccentric hypertrophy),这与内脏脂肪(尤其是心外膜脂肪组织,Epicardial Adipose Tissue, EAT)的异常沉积相关。影像学证据显示,肥胖患者左心室舒张功能受损(通过超声应变和心脏磁共振评估),且亚临床收缩功能异常(如应变率降低)。
- 右心室与心房受累:肥胖同样导致右心室容量增加、应变能力下降,以及左心房扩大,增加房颤风险。
- 心外膜脂肪的代谢交互:EAT通过分泌脂肪因子(如瘦素)和促炎细胞因子(如IL-6、TNF-α),直接参与心肌炎症和纤维化。
- 心肌代谢紊乱:
- 底物利用僵化:肥胖心肌细胞依赖脂肪酸氧化,而葡萄糖利用受阻(因胰岛素抵抗导致GLUT4转位抑制),导致脂毒性(lipotoxicity)和线粒体功能受损。
- 能量代谢缺陷:磷磁共振波谱(³¹P-MRS)显示,肥胖者心肌磷酸肌酸/ATP比值(PCr/ATP)降低,但通过肌酸激酶(CK)通量代偿性增加维持基础ATP供应,应激反应能力却显著下降。
支持证据:
- 临床研究(如Rayner等,2020)发现,肥胖HF患者心肌能量代谢异常独立于射血分数降低(HFrEF)或保留(HFpEF)。
- 动物模型证实,EAT的促炎分泌物可诱导心肌细胞功能障碍。
争议点:传统观点认为肥胖可能通过“生存悖论”(obesity paradox)对HF患者有保护作用,但近期证据支持积极管理肥胖的益处。
现有疗法:
- 肾素-血管紧张素-醛固酮系统抑制剂(RAASi):如盐皮质激素受体拮抗剂(MRA)在腹部肥胖患者中效果更显著(EMPHASIS-HF亚组分析)。
- 钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i):
- 机制:除促进糖尿外,SGLT2i可改善心肌代谢灵活性、减轻炎症和纤维化(如EMPEROR-Preserved试验显示HFpEF患者获益)。
- 临床价值:无论BMI分层,SGLT2i均能降低HF住院率,且对肥胖患者效果更显著(DAPA-HF和EMPEROR-Reduced试验)。
新兴疗法:
- GLP-1受体激动剂(GLP-1 RA):
- STEP-HFpEF试验(2023):Semaglutide(司美格鲁肽)使HFpEF肥胖患者体重下降10%,生活质量评分显著改善(KCCQ评分提升),且心脏结构参数(如左心房容积)改善。
- SUMMIT试验(2024):Tirzepatide(双重GIP/GLP-1激动剂)进一步降低心血管死亡或HF恶化事件风险38%。
- 减重手术:瑞典注册研究显示,肥胖患者术后HF风险降低63-73%,且既往HF患者死亡率显著下降(HR 0.23)。
争论本质:低体重HF患者预后较差可能反映疾病严重度(如恶病质),而非肥胖的保护作用。近期干预性试验(如STEP-HFpEF)证实,主动减重可改善HF结局,反驳了“肥胖有益”的假说。
亮点:
- 创新性结合基础机制(如³¹P-MRS揭示能量代谢缺陷)与临床转化(如STEP-HFpEF试验)。
- 挑战传统“肥胖悖论”,推动HF管理范式的转变。
结语
本文为肥胖相关HF的精准管理提供了里程碑式框架,标志着从“体重矛盾”到“代谢干预”的认知革新。未来需进一步探索代谢-免疫交叉通路,以优化治疗策略。