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第43卷第2期
·292 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年2月
(trimethylamin,TMA),后者再由肠道吸收后经门静 了类似结果,TMAO 通过激活 NLRP3 炎症小体以及
脉进入肝脏并被黄素单加氧酶家族(flavin⁃contain⁃ NF⁃κB信号通路促进血管钙化 [15] 。此外,Liu等 [16] 实
ing mono⁃oxygenase,FMO),尤其是黄素单加氧酶 3 验 表 明 ,TMAO 可 刺 激 肝 细 胞 释 放 外 泌 体(exo⁃
(flavin⁃containing mono⁃oxygenase 3,FMO3)氧化为 somes,Exos),Exos 被人主动脉内皮细胞吸收,部分
氧化三甲胺(trimethylamine N⁃oxide,TMAO) ,最后 通过NF⁃κB信号转导,从而促进炎症标志物的表达
[5]
主要到达肾脏由尿液排出 。TMAO与动脉粥样硬 和内皮功能障碍。
[6]
化、高血压、心肌梗死、心力衰竭等多种心血管疾病 1.3 TMAO通过影响肾功能恶化心力衰竭
密切相关 ,并能预示缺血性心力衰竭的住院时长 除了心脏损伤外,肾功能的变化在心力衰竭进
[7]
及不良预后事件 。本文就TMAO为靶点的心力衰 展中的作用同样至关重要。由于肾脏在TMAO排泄
[8]
竭治疗及其作为心力衰竭预后标志物进行综述。 中起着关键作用,因此肾功能的损害与血浆 TMAO
水平升高密切相关。多项研究发现,TMAO 水平与
1 TMAO在心力衰竭发生发展中的作用
肾功能呈负相关 [17-18] 。Hu 等 [19] 研究发现,TMAO 水
1.1 TMAO加剧心肌肥厚和纤维化 平降低可减缓肾间质纤维化以及肾功能障碍的进
Li 等 研究表明,TMAO 能直接诱导心脏肥大 展。肾纤维化以及肾功能障碍会进一步导致水钠
[9]
和纤维化,并且这种诱导通过激活 Smad3 信号通路 潴留,进而加重心衰 [20] 。此外,动物实验表明降低
来实现,此外Smad3特异性抑制剂SIS3能减弱这种 TMAO水平能减轻CRS2小鼠(联合冠状动脉结扎诱
刺激。Yang 等 [10] 发现,在心肌梗死小鼠中,喂食高 导的心肌梗死和次全肾脏切除手术小鼠)的心脏和
胆碱饮食或补充TMAO可导致心功能恶化和心肌纤 肾脏损害,并通过抑制炎症来防止疾病进展 。
[21]
维化,可能是由于加速了成纤维细胞向肌成纤维细
2 TMAO是心力衰竭治疗的潜在靶点
胞转化所致。此外,实验表明 TMAO 处理后的成纤
维细胞体积增加,且α⁃平滑肌肌动蛋白(α⁃SMA)、Ⅰ 2.1 饮食干预
型胶原蛋白、转化生长因子β受体Ⅰ(TGF⁃βR1)和 血浆 TMAO 水平与饮食密切相关,膳食调整如
磷酸化Smad2表达增加。在另一项研究中也得到了 何影响心血管疾病一直是引人关注的问题。既往
类似的结果,给动脉结扎术诱导心力衰竭的小鼠喂 研究表明,富含饱和脂肪、动物蛋白和糖类的西方
食 TMA 合成的抑制剂 3,3⁃二甲基⁃1⁃丁醇(3,3⁃ 饮食会促进肠道微生物群失调,上调血浆 TMAO 水
dimethyl⁃1⁃butanol,DMB)能延缓心衰时心室重构的 平,并增加心血管疾病的风险 [22] 。Wang等 [23] 研究表
过程,且通过调节 TGF⁃β1/Smad3 信号通路和 p65 明,与白肉或非肉类蛋白质来源(保持总热量不变)
NF⁃κB信号通路延缓心室重塑和电重构 。 相比,主要蛋白质来源为红肉的饮食会显著增加血
[11]
1.2 TMAO诱发炎症反应 浆 TMAO 的水平,并且减少肾脏的 TMAO 排泄。从
炎症反应是心力衰竭发生发展的重要因素,也 TMAO 来源来看,研究表明戒断饮食中的 TMAO 可
是心血管疾病不良预后的主要因素之一。慢性心 以降低循环中的 TMAO 水平 [24] 。此外,Videja 等 [25]
力衰竭的疾病进展过程中,局部和全身炎症反应与 研 究 发 现 模 拟 禁 食 饮 食(fasting mimicking diet,
心力衰竭的相互作用也是其显著特征之一 [12] 。 FMD)可以通过限制热量摄入和动物源性蛋白质消
Chen 等 [13] 进一步研究表明,TMAO 可通过抑制 Sir⁃ 耗来降低血浆TMAO水平。地中海式饮食的特点是
tuin⁃3(SIRT3)以及超氧化物歧化酶 2(superoxide 水果、蔬菜、坚果、豆类、全谷物和海鲜的摄入量相
dismutase 2,SOD2)活 性 来 促 进 线 粒 体 活 性 氧 对较高,饮酒量适中,红肉/加工肉和饱和脂肪酸的
(mtROS)积累,进一步诱导NOD样受体热蛋白结构 摄入量较低 [26] 。一项来自巴西的横断面研究显示,
域相关蛋白 3(NOD⁃like receptor thermal protein do⁃ 在考虑群体的经济因素和饮食习惯之后,地中海饮
main associated protein 3,NLRP3)炎症小体激活, 食可降低心力衰竭的发病率与不良预后结局 [27] 。
NLRP3炎症小体分泌Caspase⁃1、IL⁃1β和IL⁃18,进而 控制高血压的饮食方式(dietary approaches to stop
诱导血管炎症的发生。在颈动脉结扎小鼠上,研究 hypertension,DASH)主要限制了糖分、红肉以及脂
员们发现 TMAO 可通过激活 NF⁃κB、NLRP3 炎症小 肪的摄入,研究表明采用 DASH 饮食模式的心力衰
体以及内质网应激通路诱导血管炎症,促进血管重 竭患者的体重减轻,且血压、脑钠肽(brain natriuretic
塑 [14] 。在慢性肾脏病的小鼠身上,研究员们也发现 peptide,BNP)等心功能指标也得到了改善 。
[28]