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《Nature Communications》:丙酮酸代谢酶Dlat通过诱导线粒体蛋白高乙酰化抑制HFpEF心脏脂肪酸氧化

2026-04-11 09:47 泉水 Nature Communications 阅读 0
核心摘要: 本研究揭示了射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)中代谢重编程的分子机制。研究发现,丙酮酸脱氢酶复合物核心组分Dlat在HFpEF心脏中表达上调,通过促进线粒体蛋白的非酶促高乙酰化,显著抑制了脂肪酸氧化(FAO)过程。这一发现不仅阐明了Dlat在心肌能量代谢障碍中的关键调节作用,也为HFpEF的治疗提供了潜在的代谢干预靶点。

射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)已成为全球心血管疾病领域的研究重点,其复杂的病理生理机制涉及多种代谢紊乱。近日,发表于《Nature Communications》的一项研究深入探讨了丙酮酸代谢关键酶Dlat(二氢硫辛酰胺乙酰转移酶)在HFpEF心肌能量代谢重编程中的核心作用。

研究团队通过对HFpEF模型小鼠及临床样本的分析发现,心肌细胞内的代谢平衡被打破,脂肪酸氧化(FAO)受损是其主要特征。实验数据表明,Dlat在HFpEF心脏中表现出显著的上调趋势。作为丙酮酸脱氢酶复合物(PDC)的核心催化亚基,Dlat的异常表达不仅影响了糖代谢的通量,更通过非酶促机制诱导了线粒体蛋白的广泛高乙酰化。

进一步的分子机制研究揭示,Dlat水平的升高导致线粒体基质内乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)水平失衡,进而促进了线粒体蛋白赖氨酸残基的非酶促乙酰化修饰。这种高乙酰化修饰直接抑制了脂肪酸氧化关键酶的活性,导致心肌细胞能量供应由高效的脂肪酸氧化向低效的糖酵解转变,加剧了心肌的舒张功能障碍。

通过基因敲除及药理学抑制实验,研究人员证实了下调Dlat表达或抑制其相关代谢通路,能够有效减轻线粒体蛋白的乙酰化水平,恢复脂肪酸氧化能力,并改善HFpEF小鼠的心脏舒张功能。这一发现为理解心力衰竭中的代谢重塑提供了全新的视角,提示靶向Dlat介导的乙酰化修饰可能是治疗HFpEF的潜在代谢干预策略。


Journal Reference: Pyruvate metabolism enzyme Dlat induces mitochondria protein hyperacetylation to limit fatty acid oxidation in the HFpEF heart, Nature Communications.

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