研究表明,酮类物质为衰竭的心脏争取了时间,但对健康的心脏来说只是更多的燃料
2015年,研究人员开始注意到,一种用于治疗2型糖尿病的药物恩格列净(empagliflozin)还有一个额外的好处,那就是减少这些患者因心力衰竭住院和心血管疾病导致的死亡。
医学与牙科学院儿科博士生Kim Ho说:“这非常出乎意料,因为这种药物是针对2型糖尿病的,而不是心脏衰竭。”Kim Ho是2020年Izaak Walton Killam纪念奖学金的获得者,这是阿尔伯塔大学博士生最负盛名的奖项之一。ob体育开户网址
“这是一个巨大的发现,但这种作用于肾脏的药物是如何帮助心脏的呢?”
根据Ho的说法,其中一个主要的理论是糖尿病药物增加了酮水平.
酮的增加更广泛地与一种流行的饮食有关,这种饮食源于对癫痫的有效治疗,即摄入高脂肪、低碳水化合物的食物,迫使身体将脂肪转化为酮,用作一种药物能源从碳水化合物中摄取葡萄糖。
然而,在这种情况下,Ho说,如果这种药物的副作用是增加流向心脏的血液中的酮类,那么这些酮类可能是改善心脏代谢的关键。
“一些科学家提出了一种理论,认为酮是一种节俭的物质燃料因为它比脂肪或碳水化合物更有效,因此,酮类可以提高心脏效率。不过,这个理论是有缺陷的。”
越来越多的研究证实,衰竭的心脏会转而使用酮类物质作为能量。“没有人知道原因是什么,因为这只是他们观察到的一种现象。”
为了在心脏代谢中寻找一个论题,何想知道:如果健康或患病的心脏被给予越来越多的酮类,这真的能提高效率吗?
酮类对心脏是好是坏?这就是我的论文。”
Ho首先研究的是心力衰竭时心脏的代谢率。
他把心脏衰竭比作汽车没油。正常心脏60%的能量依赖脂肪和碳水化合物,而衰竭的心脏会耗尽这些能量储备,但它并没有停止,而是越来越依赖酮类。
她说:“心脏就像汽车发动机一样需要燃料,它使用这些燃料——碳水化合物、脂肪、酮类、磷酸盐、氨基酸——基本上为收缩功能提供燃料,将血液泵到全身。”
她的导师,心血管研究员Gary Lopaschuk,是世界领先的心脏代谢专家,他的实验室以进行隔离工作的心脏灌注而闻名。这项技术包括取一颗跳动的心脏,用不同的模拟血液泵送它,以测量心脏使用不同类型能量的效率。
通过这种方法,Lopaschuk的实验室成为第一个使用直接方法确认在心力衰竭期间使用酮的心脏代谢率上升的实验室,尽管这并不伴随着心脏效率的增加。
了解了这一点,研究人员可以将酮作为一种潜在的治疗策略,在能量产生减少的情况下,如心力衰竭,通过改善心脏能量产生,Ho说。
如果增加酮类药物的剂量会影响健康心脏的心脏效率,就像节约燃料假说所表明的那样?健康心脏更好的心脏效率可能意味着很多事情,从预防心脏病到提高运动表现。
然而,何发现酮类物质并不能提高健康心脏的心脏效率。
当她的团队给心脏注入更高浓度的酮类物质时,心脏效率趋于下降,尽管心脏的总能量产生增加了。
她说:“你会认为,随着你不断给心脏提供越来越多的燃料,有某种东西会调节心脏使用这种燃料的多少,但它只是不断地使用越来越多的酮,以至于酮成为心脏依赖的主要燃料。”
调和酮类降低心脏效率但提高健康和健康的能量生产的方式心脏衰竭何猷君说,目前的背景设置很困难。虽然在心脏衰竭和缺乏能量时改善能量产生可能有明显的好处,但在“丰盈时期”对健康心脏的好处就不那么明显了。
然而,Ho强调了酮在两种情况下都不能增加心脏效率的重要性健康的心脏或者心脏衰竭。
她还指出,这项研究“也强调了认识到酮作为人类主要燃料来源的重要性心在饥饿、食用生酮饮食或糖尿病控制不佳的时期。”
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