石榴,这一古老的水果,或许正孕育着治疗一种棘手心脏病的新希望。伦敦国王学院的研究团队发现,人体在食用石榴、核桃及某些浆果后,肠道菌群会产生一种名为尿石素A(Urolithin A)的代谢物,该物质在实验模型中能显著改善心脏功能,提升幅度高达80%。这一发现为射血分数保留型心力衰竭(HFpEF)——一种目前治疗选择极为有限的心脏疾病——开辟了全新的治疗路径。
HFpEF:难以捉摸的心脏僵硬
HFpEF约占所有心力衰竭病例的一半,在英国影响着近50万人。与常见的心力衰竭不同,HFpEF患者的心脏泵血能力尚可,但心肌变得僵硬,舒张期无法充分松弛,导致心室充盈不足,进而引发呼吸困难、疲劳、运动耐量下降等症状,严重影响生活质量。该病的病理机制复杂,涉及衰老、高血压、糖尿病等多种因素,因此传统针对收缩功能不全的药物疗效甚微,临床医生往往只能通过控制基础疾病和生活方式干预来管理病情。
“随着人口老龄化和肥胖、糖尿病患病率上升,HFpEF正变得越来越常见。尽管疾病负担日益沉重,但由于其复杂性和患者间的显著差异,治疗选择依然十分有限。”研究资深作者、伦敦国王学院的Joseph Burgoyne博士如是说。
尿石素A:激活关键松弛通路
尿石素A此前已被认为与健康衰老和线粒体功能有关,但本研究首次揭示其能激活一种名为PKGIα的蛋白。PKGIα在血管功能和心肌舒张中扮演关键角色。研究团队发现,尿石素A作用于PKGIα蛋白上的一个特定氨基酸——Cys42,从而触发一系列心血管保护效应。这一发现意义重大,因为PKGIα的Cys42位点此前从未被作为治疗靶点。
在动物模型中,给予尿石素A的实验组心脏功能指标较未治疗组改善了80%。此外,实验室测试显示,该化合物能有效促进心肌组织松弛,减少纤维化(即有害的疤痕组织堆积),并抑制心肌细胞的有害增大,从而维持正常细胞功能。为了更贴近人类生理,研究人员还利用人类干细胞培育出工程化心脏组织,这种模型能高度模拟人类心肌的结构与功能。结果显示,尿石素A处理显著改善了该组织的松弛能力,为临床转化提供了有力证据。
前景与挑战:从实验室到病床
值得注意的是,尿石素A已在多项人体研究中展现出良好的安全性,这使其区别于许多仍处于早期实验阶段的化合物。然而,Burgoyne博士强调:“目前尚无足够证据建议人们通过吃石榴来治疗心力衰竭,但这些发现提示,通过饮食增强尿石素A的产生或许有助于缓解病情。”英国心脏基金会研究主任James Leiper教授也指出:“这些发现令人鼓舞,但迄今为止仅在动物和工程化人体组织上观察到效果,仍需涉及患者的临床试验来验证其有效性。与此同时,均衡饮食仍是保护心脏的最佳方式之一,但没有任何单一食物能独立预防或治疗心脏病。”
本研究由英国心脏基金会资助,相关论文发表于《科学进展》(Science Advances)。研究团队表示,这一发现不仅确定了全新的治疗靶点,还提供了一种天然来源的化合物,为攻克HFpEF这一难题带来了“令人兴奋的可能性”。未来,他们计划进一步开展人体临床试验,以评估尿石素A及其相关通路在HFpEF患者中的实际疗效。
DOI: 10.1126/sciadv.aec8088