全球肥胖人群(体内脂肪过度堆积、身体质量指数超过30)数量仍在持续攀升。目前,全球超过16%的成年人患有肥胖症。美国国立卫生研究院的数据显示,美国有42.4%(约五分之二)的成年人存在肥胖问题。
心力衰竭是指心脏无法高效完成血液循环,肥胖人群患上心力衰竭的概率远高于体重正常人群。有研究表明,肥胖会使心力衰竭风险增加一倍;另有研究证实,肥胖是诱发心力衰竭以及心力衰竭致死的重要因素。
射血分数保留型心力衰竭(HFpEF),是指心脏泵血功能正常,但因心肌僵硬无法正常充盈血液的病症,约占所有心力衰竭病例的半数。相较于其他类型的心力衰竭,该病症在肥胖人群中更为高发。
现有一项研究发现,减重有助于改善射血分数保留型心力衰竭带来的损伤,提升心肌细胞的收缩能力。
这项发表于《科学》杂志的研究显示,重度肥胖合并射血分数保留型心力衰竭患者,在接受胰高血糖素样肽-1受体激动剂治疗后,若身体质量指数降幅超过2千克/平方米,心肌收缩功能会得到明显改善。
肥胖引发心肌组织的化学变化
研究人员通过活检采集了80名肥胖合并射血分数保留型心力衰竭患者的心肌细胞,并将其分为两组:第一组为30名身体质量指数偏低患者的心肌细胞,第二组为50名重度肥胖患者的心肌细胞。
第二组人群不仅身体质量指数更高,胰岛素抵抗、睡眠呼吸暂停等合并症的发病概率也显著更高。
重度肥胖合并射血分数保留型心力衰竭患者的心肌细胞,肌力提升能力大幅下降,进而影响心肌收缩功能。而肥胖程度较轻的射血分数保留型心力衰竭患者、无心力衰竭人群的心肌细胞,具备更强的肌力提升能力。
研究人员发现,重度肥胖合并射血分数保留型心力衰竭患者的心肌细胞,出现的变化与等待心脏移植的终末期心力衰竭患者的心肌细胞高度相似。
研究人员发现关键变化集中在肌钙蛋白I上,这种蛋白质对人体心肌的收缩与舒张起着至关重要的作用。肥胖程度越高的人群,肌钙蛋白I磷酸化水平越高,而这种变化会削弱心肌细胞的收缩力。
约翰·霍普金斯大学医学院心脏病学亚伯拉罕与弗吉尼亚·韦斯讲席教授、该研究通讯作者戴维·卡斯博士表示,目前美国食品药品监督管理局尚未批准任何能够逆转这一病变的药物:
“科研领域已开展相关研究,部分药物在细胞实验中效果显著,甚至对人类射血分数保留型心力衰竭心肌细胞也有作用,但临床试验均以失败告终,药物并未展现出任何疗效。学术界和医药行业仍需投入更多精力研发这类靶向药物。”他在接受《今日医学新闻》采访时说道。
肥胖、心力衰竭与肺功能受损的关联
为何肥胖会增加心力衰竭,尤其是射血分数保留型心力衰竭的患病风险?英国格拉斯哥大学心脏代谢医学教授纳维德·萨塔尔向《今日医学新闻》作出了解释:
“肥胖会影响血容量与血压,加大心脏的负荷压力;同时会增加全身组织的供血需求,还会干扰肾脏代谢与炎症反应通路,影响左心房部分心脏功能。即便射血分数保留型心力衰竭患者的核心泵血器官左心室功能完好,肥胖带来的多重叠加影响,仍会诱发心力衰竭的各类症状。”
卡斯还解读了射血分数保留型心力衰竭患病趋势的变化:
“以往这类病症多见于中老年群体,患者多伴有长期血压控制不佳、继发性心室肥厚等问题,彼时肥胖人群比例远低于现在。过去二十年间,这类基础合并症的诊疗水平有所提升,但肥胖及重度肥胖人群的患病率却大幅上涨。”
他同时安抚公众,尽管流行病学研究已证实重度肥胖与射血分数保留型心力衰竭存在明确关联,但美国重度肥胖人群中,仅约5%会患上该病症。
肥胖带来的危害不止于心脏功能。上周在明尼阿波利斯举办的美国生理学峰会上发布的一项研究指出,肥胖会损害老年人的肺功能,该研究成果尚未发表于同行评审学术期刊。
研究显示,肥胖人群不仅肺活量显著降低,吸气量受限,呼气时也无法将肺部气体完全排出。这些问题会引发持续性气短、喘息、呼吸低效等症状,与射血分数保留型心力衰竭患者的临床表现高度相似。
减重可改善心肺功能异常
在这项心脏相关研究中,16名平均身体质量指数为39的受试者,接受了为期1.5年的减重治疗,治疗用药为胰高血糖素样肽-1受体激动剂。该类注射药物可同时用于治疗肥胖症和2型糖尿病。
干预后,受试者的心肌细胞收缩功能得以恢复;减重幅度达到自身体重10%及以上的人群,心肌细胞峰值收缩力几乎恢复至正常水平。
卡斯分析了背后的原因:“一种可能性是,我们研究中发现的心肌肌钙蛋白I异常变化,会随射血分数保留型心力衰竭患者身体质量指数升高而加剧,而减重能够逆转这一异常改变。”
“我们还发现,射血分数保留型心力衰竭患者的心肌钙离子收缩能力,会随身体质量指数升高而同步下降;反之,体重指数降低,心肌对钙离子的张力反应也会增强,实现了关联效应的逆转。”他补充道。
但他也提醒:“目前仍需开展更多研究,明确胰高血糖素样肽-1受体激动剂治疗引发的具体生物学改变机制。”
加州拉古纳山纪念医疗中心马鞍峰医院心脏介入专科认证医师、结构性心脏病项目医疗主任陈正翰博士对此观点表示认同:
“现有研究表明,胰高血糖素样肽-1受体激动剂可能对心肌细胞的健康和功能存在直接调控作用。但仍需进一步研究,区分这类药物带来的心肺获益,是源于对心肌细胞的直接作用,还是单纯依靠减重效果实现。”
纳维德·萨塔尔教授表示:“鉴于减重能显著改善肥胖合并射血分数保留型心力衰竭患者的症状与身体机能,还能缓解多种合并症,目前众多心力衰竭领域专家均建议这类患者积极减重。如今,肥胖已被视作射血分数保留型心力衰竭诊疗管理的核心干预靶点。”