肺动脉高压（PH）是心力衰竭（HF）的常见并发症，大约占全球PH病例的一半。由于其早期症状不典型，使得PH在早期难以识别。此外，针对PH-HF的多中心临床试验大多报告了阴性结果，目前尚无有效的方法来诊断早期PH，并且PH-HF的治疗方法也不足。

深圳大学总医院心血管科的Xiaojing Wu教授团队在本刊发表了题为“Serum metabolic profiling implicates mTOR activation and insulin resistance in the development of pulmonary hypertension in a rat model of pressure overload-induced heart failure”的研究快讯，通过代谢组学分析揭示了代谢特征、mTOR激活和胰岛素抵抗在心力衰竭诱导的肺动脉高压（PH-HF）发展中的潜在作用。

01 研究方法

研究小组采用横向主动脉缩窄（TAC）手术方法成功构建了心衰大鼠模型，并通过分析代谢谱和代谢物，探讨了它们与左心室功能障碍进展过程中肺循环动力学变化的关联。通过质谱技术对血浆代谢物进行检测，本研究深入探讨了代谢物模式与肺动脉高压（PH）发展之间的联系。

02 研究结果

TA手术3周，大鼠表现出高血压、正常的左室射血分数（LVEF）和平均肺动脉压（mPAP）。然而，组织学评估显示心肌细胞横截面积增加，提示存在亚临床代偿性心肌细胞肥大（图1A、B）。至TAC手术后9周，与3周相比，大鼠的左室后壁（LVPW）和室间隔（IVS）厚度显著增加，LVEF降低，mPAP升高，组织学评估显示小肺动脉壁增厚，表明大鼠已发展为明显的PH-HF（图1A、C）。

通过非靶向代谢组学分析，研究团队发现了代谢物模式和具体代谢物的变化，3周组与0周组相比有13种代谢物发生变化，9周与3周相比PH-HF组有25种差异丰富的代谢物（图1D、E）。KEGG富集分析表明，赖氨酸降解是TAC术后3周导致心肌细胞肥大的主要受影响的代谢途径，而9周后影响的途径更多，包括胰岛素抵抗和mTOR（图1F）。研究发现，与胰岛素抵抗相关的唯一代谢物是乙酰肉碱，其在术后9周的水平显著高于3周。

图1 心力衰竭模型中肺动脉高压形成相关的代谢变化

03 研究结论

代偿性心脏肥大与PH-HF之间的代谢模式和代谢物存在显著差异。从代偿性心肌细胞肥大到PH-HF的转变过程中，功能障碍的胰岛素抵抗和mTOR激活可能参与了PH的发展和进展。本研究为基于代谢模式和代谢物检测的非侵入性区分PH和HF提供了一种新方法，并且所确定的代谢物可能成为预防或治疗PH-HF的潜在靶点。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235230422300380X

引用这篇文章：

Zhou Q, Tang C, Xu X, et al. Serum metabolic profiling implicates mTOR activation and insulin resistance in the development of pulmonary hypertension in a rat model of pressure overload-induced heart failure. Genes Dis. 2024;11(5):101097.

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