研究：衰竭的心脏利用3-羟基丁酸作为代谢应激防御机制。

作为一个持续工作的泵，成年哺乳动物的心脏具有非常高的能量需求，这种需求由专门的线粒体来满足。

虽然葡萄糖也是一种重要的心脏能量底物，虽然在发育过程中心脏会根据不同的营养和生理条件调整不同燃料的利用比例。

但对于心脏线粒体来说，最重要的燃料始终是脂肪酸。

不过在导致心力衰竭的慢性病理生理环境中，心脏利用燃料的偏好会被改变。

例如，在慢性高血压或复发性缺血性损伤引起的心肌肥大和心力衰竭的发展过程中，心肌细胞中的线粒体会被重新编程，导致线粒体利用脂肪酸的能力降低，而对葡萄糖氧化和糖酵解的依赖增加。

重要证据表明，这种代谢重编程会导致生物能量紊乱，从而导致心力衰竭。

最近，科学家们在肥大和衰竭的心脏中发现了一种未被发现的燃料代谢变化——酮体（β羟基丁酸）氧化增加。肥大的小鼠心脏比正常心脏会利用更多的β羟基丁酸，衰竭的犬类心脏会摄入更多的酮体。

这些最新研究的结果表明，在心脏燃烧脂肪酸的能力降低时，心脏会重新编程以更多利用肝脏中产生的酮体。

这种代谢变化对于压力或患病的心脏有多么重要？这就是我们想要通过本研究弄清楚的。

通过对小鼠和狗的衰竭心脏做研究，我们发现，血液中的酮体会改善心脏的形态和功能，尤其是能缓和左心室在病理状态下的重塑过程，完全阻止左心室舒张末压的升高。

整体上，酮体改善了心脏的射血分数，让心率、心脏输出量都保持在预期水平，让心脏重量得以保持（没有继续变得肥大），并减少了心脏外动脉的血流阻力。

在面临衰竭压力时，摄入了酮体的犬类心脏，机械效率比没有摄入酮体的高30％。

这些观察结果说明，在功能障碍或者衰竭时，酮体能改善心脏的生物能量学，从而增强其收缩功能。

更深入的研究发现，酮体不仅可以给心脏细胞补充关键能量，还可以让线粒体在匮乏的状况下维持更高的线粒体膜电势，强化了其中的氧化还原作用，在整体上增强线粒体的产能效率。

综上，我们的研究表明，衰竭的心脏更依赖酮体，这种适应性代谢变化不仅让心脏获得了稳定的燃料，而且还能改善其心肌细胞线粒体的产能效率，提高了细胞的能量水平，从而能在整体上改善心脏功能，抑制心脏发生不良的形态变化。

这提示我们，可以将酮体作为心脏衰竭的治疗策略。

文献来源：

Horton JL, Davidson MT, Kurishima C, Vega RB,Powers JC, Matsuura TR, Petucci C, Lewandowski ED, Crawford PA, MuoioDM, Recchia FA, Kelly DP. The failing heart utilizes 3-hydroxybutyrateas a metabolic stress defense. JCI Insight. 2019 Feb 21;4(4):e124079.doi: 10.1172/jci.insight.124079. PMID: 30668551; PMCID: PMC6478419.