线粒体代谢物MMA通过抑制PPAR-α/TFEB通路加重脓毒性心肌损伤

来源：中国心血管杂志2025年第08期北京时间：

作者：崔岩,杨光远,刘明远,董天崴,赵广阳,陆成博,刘烨

摘要：目的探讨线粒体代谢物甲基丙二酸(MMA)对脓毒性心肌损伤的影响及作用机制。方法大鼠H9c2心肌细胞脂多糖(LPS)2.00μg/ml处理24h构建脓毒性心肌损伤体外模型，其后12h分别给予MMA5mmol/L和PPAR-α激动剂GW7647100nmol/L，将心肌细胞分为LPS组、LPS＋MMA组、LPS＋GW7647组和LPS＋MMA＋GW7647组。成年雄性C57BL/6J小鼠，8~12周龄，20~25g，腹腔注射LPS20mg/kg构建脓毒性心肌损伤体内模型。根据给药不同，将小鼠分为MMA组(MMA400mg/kg，＝8)、LPS组(LPS20mg/kg，＝8)、LPS＋MMA组(LPS20mg/kg＋MMA400mg/kg，＝8)和对照组(LPS同等体积的生理盐水，＝8)。利用美国国家健康与营养调查数据库的数据集，纳入急性呼吸道感染的患者951例，分析血清MMA、C反应蛋白(CRP)和高敏肌钙蛋白T(hs-cTnT)水平及MMA和CRP与hs-cTnT的相关性。测定H9c2心肌细胞活力、小鼠血清肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)、心肌组织丙二醛(MDA)及H9c2心肌细胞培养基上清液中乳酸脱氢酶(LDH)和心肌细胞钴胺素水平，检测H9c2心肌细胞培养基上清液及小鼠心肌组织MMA含量。通过小鼠超声心动图检查，计算左心室射血分数和左心室短轴缩短率。Westernblot检测H9c2心肌细胞甲基丙二酰辅酶A变位酶、PPAR-α、转录因子EB(TFEB)蛋白表达。荧光染色法检测H9c2心肌细胞死亡率。结果在急性呼吸道感染患者中，与CRP<30mg/L组相比，CRP≥30mg/L组血清hs-cTnT增高的患者比例和MMA水平均增加(＝0.017和0.007)。相比低水平MMA组，高水平MMA组血清hs-cTnT升高的患者比例增加(＝0.006)。相关分析结果显示，CRP(＝0.074，＝0.021)和MMA(＝0.260，<0.001)与hs-cTnT均呈正相关。LPS2.00μg/ml处理心肌细胞24h后，培养基上清液MMA明显升高(<0.001)，心肌细胞甲基丙二酰辅酶A变位酶表达量减少(＝0.004)，而心肌细胞钴胺素含量轻度代偿性上升(＝0.020)。LPS组心肌组织MMA水平高于对照组(＝0.010)。与LPS组相比，LPS＋MMA组心肌组织MMA水平增加(<0.001)。与对照组相比，LPS组左心室射血分数和左心室短轴缩短率下降(均为＝0.040)，LPS＋MMA组较LPS组下降更显著(＝0.008和0.010)。与对照组相比，LPS组血清CK-MB和心肌组织MDA水平升高(均为<0.001)，LPS＋MMA组较LPS组血清CK-MB(＝0.003)和心肌组织MDA水平进一步升高(<0.001)。Westernblot检测结果显示，LPS抑制H9c2心肌细胞PPAR-α(＝0.009)和TFEB蛋白表达(＝0.010)，且LPS＋MMA会进一步降低二者表达水平(＝0.006和0.004)。体外给予GW7647可改善由LPS及LPS＋MMA刺激引起的心肌细胞TFEB蛋白表达减少(均为<0.001)。同时，GW7647可降低由LPS和LPS＋MMA刺激心肌细胞释放的LDH水平(<0.001和＝0.040)及心肌细胞死亡(<0.001和＝0.010)。结论MMA可通过抑制PPAR-α/TFEB通路加重脓毒性心肌损伤，激活PPAR-α后可减轻MMA对心肌细胞的损伤。

关键词：脓毒症;线粒体;心肌损伤;甲基丙二酸;过氧化物酶体增殖物激活受体α;转录因子EB

基金资助：黑龙江省卫生健康委科研课题20230303010390