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揭秘胰島素信號通路和心衰風險

摘要:在心衰的病理生理機制中,胰島素信號通路可能占有重要角色。2016年4月4日發(fā)布于CirculationResearch的一篇綜述,對心肌胰島素信號通路的復雜性,以及心衰或胰島素抵抗相關疾病狀態(tài)時,這些信號通路的改變情況進行了介紹。

在心衰的病理生理機制中,胰島素信號通路可能占有重要角色。2016年4月4日發(fā)布于CirculationResearch的一篇綜述,對心肌胰島素信號通路的復雜性,以及心衰或胰島素抵抗相關疾病狀態(tài)時,這些信號通路的改變情況進行了介紹。

心血管疾病是全球主要致死原因,其種類廣泛,包括動脈粥樣硬化和高血壓導致的局部缺血性心臟疾病、卒中和心衰。在工業(yè)化國家中,心衰導致的死亡率已超過絕大多數(shù)類型癌癥。有證據(jù)顯示心衰與整體胰島素抵抗相關,與胰島素抵抗相關的疾病狀態(tài),如2型糖尿病和肥胖,也會導致心衰風險的增加。本綜述對胰島素信號通路與心衰之間的關聯(lián)進行剖析。

胰島素信號通路

胰島素與胰島素受體結合,啟動胰島素介導的信號轉(zhuǎn)導。胰島素受體是酪氨酸激酶家族成員之一,與胰島素樣生長因子-1(IGF-1)密切相關且部分同源。與配體結合后,胰島素受體自動磷酸化,隨后增加其他底物的酪氨酸激酶活性,如胰島素受體底物(IRS)蛋白。

胰島素信號通路

胰島素抵抗與心衰的相互影響

胰島素抵抗的經(jīng)典定義是胰島素無法在各器官中發(fā)揮其代謝作用,包括脂肪組織、骨骼肌和肝臟。胰島素抵抗既是肥胖和2型糖尿病的標志,同時也是心衰的特征。當發(fā)生胰島素抵抗時,肌肉和脂肪細胞中胰島素介導的葡萄糖攝取受損,對肝糖輸出和脂類分解的抑制減弱,導致代謝紊亂,從而影響全身環(huán)境,反過來對心臟結構和功能帶來不利影響。

心衰或代謝綜合征中導致胰島素抵抗的機制

胰島素抵抗或心衰狀態(tài)下的心肌胰島素信號通路

在心衰或代謝綜合征早期,高胰島素血癥導致胰島素受體底物1(IRS1)和Akt1激活,促進心肌細胞病理性肥大、線粒體功能紊亂,并使心肌細胞自噬能力降低。隨心衰的進展,盡管存在高胰島素血癥,胰島素信號通路可能變得不敏感,導致細胞核內(nèi)FOXO蛋白水平升高,并通過多種機制加速心衰,如細胞凋亡增加、脂毒性增加。

在心衰的治療中,調(diào)節(jié)心肌胰島素信號通路目前還不是考慮的方法之一。由于心衰及胰島素抵抗人群的胰島素信號通路發(fā)生變化,更易導致左心室功能紊亂。因此,是否調(diào)節(jié)整體胰島素抵抗、使高胰島素血癥正?;约罢{(diào)節(jié)其他代謝紊亂,將影響心衰的進展。不過,能夠直接通過胰島素信號通路改善心衰的策略仍有待確定,近期報道抗氧化治療可能部分恢復異常的胰島素信號通路,從而改善心臟的結構和功能。此外,二甲雙胍具有胰島素增敏作用,可緩解高胰島素血癥,故對心衰具有一定程度上的保護作用。

胰島素信號通路在心血管穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用,心臟肥大和心衰與心肌胰島素信號通路密切相關。此外,心衰本身是一種胰島素抵抗狀態(tài),采取糾正胰島素抵抗的措施改善全身代謝失調(diào),可影響心衰患者的結局或進展。

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