研究发现，过量的脂肪会破坏心脏细胞的能量系统

一本爱荷华大学学习已经确定了心脏的脂肪多余，糖尿病和肥胖症的常见特征可能会损害细胞的产生能量的必要能力。研究人员认为，该机制可能导致糖尿病人类心力衰竭的2倍。

心脏是人体中最耗能的器官。就像内燃机燃烧燃料来驱动活塞一样，健康心脏细胞消耗燃料分子来创造必要的能量以保持心脏跳动。这种必要的能量生产发生在线粒体内，线粒体是细胞内自给自足的“动力”细胞器。

尽管在健康的心脏中的线粒体主要使用脂肪酸作为燃料，但它们可以轻松适应根据需要使用其他燃料分子，包括葡萄糖，乳酸和酮体。然而，糖尿病降低了心肌的代谢适应性，并使心脏细胞过度使用脂肪作为代谢燃料。

该研究发表于流通研究他发现，这种心脏脂质超载会导致大量小而畸形的线粒体，它们不能像正常线粒体那样有效地产生能量。UI团队之前的研究表明，线粒体能量产生的问题可能在糖尿病相关的心力衰竭中发挥作用。

糖尿病影响着近3000万美国人，显著增加了患糖尿病的风险心脏衰竭该研究的领导者E. Dale Abel医学博士解释说:“糖尿病患者心脏的主要表现之一是倾向于过度使用脂肪作为代谢燃料，这最终会导致线粒体和心脏损伤。”卡弗医学院内科教授、系行政主任、鹰兄弟会糖尿病研究中心主任。“我们已经证明并检测到心脏消耗的脂肪量的增加是如何导致心脏线粒体的结构和功能发生巨大变化的。”这些研究为了解线粒体如何在脂质超载的心脏中发生变化提供了一个新的窗口。”

UI团队使用遗传修饰的小鼠，以模仿具有表征的增加的脂肪酸摄取（脂质过载）糖尿病探讨心肌脂质超载对线粒体的影响。Abel说，德国的同事开发了一种新的3-D电子显微镜细胞成像技术，使研究人员能够直接观察线粒体的结构变化——就像在心肌细胞内戴上虚拟现实头盔一样。在小鼠模型中，心脏的脂质摄取增加了一倍。这种适度的增加导致线粒体比健康心脏细胞中的线粒体更薄、更扭曲。这些结构上的变化(就像一条蜿蜒穿过心脏的面条)在传统的电子显微镜下成像时导致线粒体碎片的出现。

该研究还揭示了线粒体结构变化的分子原因。延长的脂质过载导致称为反应性氧（ROS）的损伤物质的水平增加。过量的RO通过改变几种重要蛋白质的活性来破坏线粒体网络，这有助于控制线粒体的大小和形状。

尽管脂质过载，通过过度抑制有助于“摩托”ROS分子的分子来除去多余的RO，有助于恢复正常的线粒体。

令人惊讶的是，使用相同的方法来消除正常心脏细胞中的ROS导致线粒体，这是正常大的四倍，表明ROS水平与之成反比线粒体尺寸。

研究结果表明心脏病脂质过载破坏了可能损害的正常线粒体结构能源生产并妥协心功能。

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