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圍產(chǎn)期心肌病的病理生理學(xué)及危險因子
發(fā)布時間:2022-02-23 19:00:00來源:
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近期,在《Nature Reviews Cardiology》上發(fā)表了題為“Pathophysiology and risk factors of peripartum cardiomyopathy”的研究論文,該論文綜述了圍產(chǎn)期心肌病(PPCM)的基本病理生理機制和危險因子的最新研究。


摘要


圍產(chǎn)期心肌?。≒PCM)是一種潛在致命的特發(fā)性心力衰竭,在不同國家和種族群體中患病率不同。PPCM的病因尚不清楚,但環(huán)境和遺傳因素以及妊娠相關(guān)條件,如先兆子癇,都能導(dǎo)致PPCM的發(fā)生。此外,動物研究表明,血管和代謝功能受損可能是PPCM發(fā)展的關(guān)鍵。有必要更好地理解參與PPCM發(fā)展的致病機制,以建立可以改善PPCM患者結(jié)局的新療法。妊娠激素嚴格控制著母體的大量適應(yīng)性反應(yīng),包括心血管系統(tǒng)的血液動力學(xué)、結(jié)構(gòu)和代謝變化。PPCM患者的圍產(chǎn)期與劇烈而快速的激素波動有關(guān),這會導(dǎo)致短暫的心血管(代謝)穩(wěn)態(tài)紊亂,容易出現(xiàn)繼發(fā)性干擾。本文綜述了PPCM的基本病理生理機制和危險因子的最新研究,著重討論了與妊娠相關(guān)的母體心血管變化。作者提供了一個更新的框架來進一步理解PPCM的發(fā)病機制,這可能會改進疾病的定義。


要點


妊娠期心血管的生理變化介導(dǎo)了易患圍產(chǎn)期心肌?。≒PCM)女性的疾病發(fā)展。


PPCM的危險因子包括在其他類型心肌病中常見的遺傳變異,先兆子癇和癌癥史等。


PPCM的發(fā)病通常與妊娠晚期和分娩時激素水平的極端波動重疊。


PPCM小鼠模型研究表明,該疾病是由代謝途徑失調(diào)和血管生成失衡引起的,可能是激素信號異常所致。


我們對PPCM基礎(chǔ)病理生理學(xué)的理解主要來源于動物模型的研究,這需要在患者研究中得到證實,但這些臨床前數(shù)據(jù)構(gòu)成了當前臨床指南和未來實驗的基礎(chǔ)。


激素對心血管的影響


性相關(guān)和妊娠相關(guān)激素是妊娠各個階段的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。包括雌激素和黃體酮在內(nèi)的幾種激素會對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生深遠影響,但鑒于大多數(shù)研究都是在動物模型中進行的,這些影響在人體中的具體分子機制在很大程度上還不清楚(圖1)。


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圖1. 妊娠激素引起心血管特異性效應(yīng)


注:妊娠激素催乳素(及其裂解產(chǎn)物16-kDa催乳素)、雌激素、成纖維細胞生長因子21(FGF21)和黃體酮在血管系統(tǒng)和心肌細胞中有多效性作用,包括促進或抑制凋亡、血管生成、代謝信號、血管舒張、心肌肥厚和氧化應(yīng)激。FFA,游離脂肪酸;NO,一氧化氮;PDK4,丙酮酸脫氫酶激酶4。


PPCM的生物標記物和危險因素


盡管PPCM的確切病因目前尚不清楚,但已經(jīng)提出了幾個風險因素,包括心力衰竭相關(guān)的遺傳缺陷、種族、高血壓疾病、感染、雙胞胎和后續(xù)妊娠以及癌癥史。


遺傳:


鑒于PPCM和DCM具有相似的臨床特征,PPCM被認為是DCM(擴張型心肌病)疾病譜的一部分。一些診斷為PPCM的患者可能之前有未被識別的DCM,盡管在臨床診斷為PPCM之前偶然獲得超聲心動圖的少數(shù)病例中,LVEF(左心室射血分數(shù))正常。遺傳學(xué)研究表明,BAG3(編碼BAG家族分子伴侶調(diào)節(jié)因子3)、DSP(編碼橋粒斑蛋白)、FLNC(編碼細絲蛋白C)、LMNA(編碼核纖層蛋白A/C)、MYH6MYH7(分別編碼肌球蛋白6和肌球蛋白7)、TNNC1(編碼心肌和骨骼肌的慢型肌鈣蛋白C)、TTN(編碼肌聯(lián)蛋白)和VCL(編碼黏著斑蛋白)的變異在PPCM和DCM患者中都被發(fā)現(xiàn)。具體而言,在大約10%的PPCM患者中發(fā)現(xiàn)了TTN的截短變異(DCM最常見的遺傳原因)。此外,在PPCM患者中發(fā)現(xiàn)這些基因變異的頻率與擴張型心肌病患者的頻率相似,這強調(diào)了這兩種疾病的遺傳易感性的相似性。BAG3變異與PPCM的關(guān)聯(lián)也促使人們提出了一個假說,即不同種類的分子伴侶(如熱休克蛋白)可能參與PPCM的發(fā)病機制。一項小規(guī)模全基因組關(guān)聯(lián)分析在79例PPCM患者中發(fā)現(xiàn)了PTHLH(編碼甲狀旁腺激素相關(guān)蛋白)附近的單核苷酸多態(tài)性富集,但這需要進一步研究才能與PPCM發(fā)病機制聯(lián)系起來。事實上,PPCM和DCM可能是由類似的基因變異引起的,其中TTN中的變異似乎最為普遍。然而,這些變異是如何聚合導(dǎo)致PPCM的,仍有待研究。


PPCM的病理生理學(xué)


關(guān)于人類PPCM的病理生理學(xué)知之甚少。上述危險因素為PPCM患者在診斷時和不同隨訪期的狀況提供了一些見解,但這些數(shù)據(jù)并不支持最終導(dǎo)致PPCM的病理機制的相關(guān)推論。到目前為止,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)主要是通過動物模型獲得的,這些動物模型的疾病表型類似于人類的PPCM。盡管這些動物模型有助于形成一些關(guān)于發(fā)病機制的臨床指南和假設(shè),但大多數(shù)假定的機制仍有待在人類中得到證實。


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圖2. 圍產(chǎn)期心肌病的致病途徑


注:在妊娠早期,胎盤分泌高水平的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和胎盤生長因子(PlGF)進入母體循環(huán),刺激血管生成和器官灌注。隨著妊娠的進展,循環(huán)中的VEGF和PlGF水平隨著抑制血管生成的可溶性fms樣酪氨酸激酶1 (sFLT1)分泌的增加而升高。另外,心肌細胞應(yīng)激誘導(dǎo)蛋白水解酶組織蛋白酶D (CTSD)的胞外分泌,它將催乳素切割成一個對內(nèi)皮細胞具有細胞毒性的16-kDa片段。因此,內(nèi)皮細胞分泌載有microRNA-146a (miR-146a)的外泌體,抑制各種心肌細胞進程,包括受體酪氨酸蛋白激酶ERBB4介導(dǎo)的代謝。這兩種機制在心臟中都有核心作用,并可能有助于圍產(chǎn)期心肌病的發(fā)展。值得注意的是,心臟特異性敲除(KO)Stat3或Ppargc1a的小鼠會發(fā)生圍產(chǎn)期心肌病。


總結(jié)


PPCM是一種復(fù)雜的疾病,有許多危險因素和病因。鑒于對人類PPCM的發(fā)病機制知之甚少,因此PPCM的診斷很困難,建議早期進行有針對性的篩查。廣泛的隊列研究,如ESC EORP PPCM登記,對提高我們理解PPCM的臨床表現(xiàn)、危險因素和預(yù)后至關(guān)重要。此外,對過去十年來易患PPCM女性遺傳因素的深入研究表明,有心肌病家族史的患者進行遺傳評估可能是明智的。重要的是,與產(chǎn)后早期相比,妊娠晚期心血管系統(tǒng)發(fā)生了根本上不同的變化,而PPCM的根本原因可能與這些階段發(fā)生的變化或分娩引起的轉(zhuǎn)變有關(guān)。從機理角度來看,PPCM似乎是由繼發(fā)于血管功能障礙的心力衰竭引起的。對兩種PPCM小鼠模型的研究表明,圍產(chǎn)期的血管生成受到嚴格調(diào)控,對有害刺激敏感。來自這些動物模型的數(shù)據(jù)構(gòu)成了幾個臨床研究和建議的基礎(chǔ),盡管對如何將這些臨床前研究的觀察外推到患者身上的了解還很少。因此,需要對PPCM患者進行機理研究,以進一步了解PPCM的病理生理學(xué)。作者所在的研究小組發(fā)現(xiàn),來自PPCM患者的hiPSC-CMs在體外顯示出代謝障礙。妊娠激素在妊娠期間和妊娠之后調(diào)節(jié)了母體的新陳代謝和血管生成。綜上所述,妊娠激素可能是PPCM患者心臟中微妙平衡血管生成狀態(tài)和潛在不穩(wěn)定代謝過程之間的聯(lián)系。


參考文獻

Hoes MF, Arany Z, Bauersachs J, Hilfiker-Kleiner D, Petrie MC, Sliwa K, van der Meer P. Pathophysiology and risk factors of peripartum cardiomyopathy. Nat Rev Cardiol. 2022 Jan 11. doi: 10.1038/s41569-021-00664-8.


關(guān)于肥厚型心肌病及相關(guān)內(nèi)容的更多介紹,如下:

《JACC最新綜述——肥厚型心肌病的診斷與評估》

《美國人類遺傳學(xué)雜志的最新研究——兒童心肌病的遺傳結(jié)構(gòu)》

《心衰防治,精準醫(yī)學(xué)先行》

《兒童期與成人期肥厚型心肌病的臨床特點及預(yù)后差異》

《AHA/ACC肥厚型心肌病的診斷和治療指南2020年更新》

《肥厚型心肌病中表型增強型MYH7特異性變異分類框架在基因檢測中的臨床應(yīng)用》

《Nature子刊最新研究——常見的遺傳變異和可改變的危險因素是肥厚型心肌病易感性和表達性的基礎(chǔ)》


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