心力衰竭过程中心肌肥厚的发生机制涉及神经体液因素激活(肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活使血管紧张素Ⅱ促使心肌细胞肥大,交感神经系统兴奋通过相关通路致心肌细胞肥大)、机械应力作用(压力超负荷时心肌细胞受牵张经整合素等信号通路等促肥大,容量超负荷时心肌细胞被过度拉伸经相关信号通路促肥大)、细胞因子作用(肿瘤坏死因子-α激活核因子κB等通路诱导心肌肥厚,白细胞介素-6经JAK-STAT信号通路致心肌肥厚),不同人群在心肌肥厚发生上有差异,特殊人群需综合管理延缓进展。
肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS):在心力衰竭状态下,心脏泵血功能减退,肾灌注减少,刺激肾素分泌增加,进而激活RAAS。血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是RAAS的重要效应分子,它可以通过与心肌细胞上的AngⅡ受体结合,促使心肌细胞肥大。AngⅡ能够刺激心肌细胞蛋白合成增加,促进心肌细胞的生长和肥大。例如,多项研究表明,AngⅡ可通过激活多种信号通路,如丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路等,影响心肌细胞的基因表达,导致心肌肥厚相关蛋白的合成增加。
交感神经系统(SNS):心力衰竭时,交感神经兴奋,去甲肾上腺素(NE)释放增多。NE作用于心肌细胞上的肾上腺素能受体,尤其是β受体。β受体被激活后,通过腺苷酸环化酶-环磷腺苷(cAMP)-蛋白激酶A(PKA)通路,促使心肌细胞肥大。NE还可以通过调节细胞内钙稳态等多种方式参与心肌肥厚的发生发展。
机械应力的作用
压力超负荷:在高血压等疾病导致的心力衰竭中,心脏后负荷增加,心肌细胞受到的压力负荷增大。心肌细胞受到机械牵张刺激,会启动一系列信号转导过程。例如,机械应力可以激活整合素信号通路,整合素与细胞外基质结合后,将机械信号转化为细胞内的生化信号,促使心肌细胞肥大相关基因的表达。同时,机械应力还能影响心肌细胞的钙信号,钙信号的异常变化也参与了心肌肥厚的发生,细胞内钙超载可以激活钙调神经磷酸酶(CaN)-活化T细胞核因子(NF-AT)信号通路,进而促进心肌肥厚相关基因的转录。
容量超负荷:如瓣膜关闭不全等情况可导致心脏容量负荷增加,心肌细胞被过度拉伸。这种机械牵张同样会引发细胞内的信号转导变化。容量超负荷时,心肌细胞内的肌小节长度改变,会激活一些生长相关的基因表达程序。例如,通过激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路等,促使心肌细胞肥大。
细胞因子的作用
肿瘤坏死因子-α(TNF-α):心力衰竭时,心肌组织中TNF-α水平升高。TNF-α可以通过多种途径诱导心肌肥厚。它可以激活核因子κB(NF-κB)信号通路,NF-κB进入细胞核后,调节多种基因的表达,包括一些促进心肌肥厚的基因。此外,TNF-α还能影响细胞的能量代谢等过程,间接参与心肌肥厚的发生。
白细胞介素-6(IL-6):IL-6也是心力衰竭状态下升高的细胞因子之一。IL-6可以与心肌细胞表面的受体结合,通过Janus激酶-信号转导子和转录激活子(JAK-STAT)信号通路发挥作用。激活的STAT蛋白进入细胞核,调节心肌细胞的基因表达,导致心肌肥厚相关蛋白的合成增加。
不同年龄、性别、生活方式和病史的人群在心力衰竭过程中心肌肥厚的发生可能存在一定差异。例如,老年人群由于器官功能衰退,对神经体液因素等的调节能力下降,可能更容易发生心肌肥厚;女性在一些激素水平变化等因素影响下,心肌肥厚的发生机制可能有其特点;有高血压病史的人群,长期的压力超负荷更容易引发心肌肥厚;不健康生活方式如长期酗酒、缺乏运动等会加重心脏负担,促进心肌肥厚的发生发展。对于特殊人群,如老年心力衰竭患者,在关注心肌肥厚发生机制的同时,需要更加注重综合管理,包括控制血压、血糖等基础疾病,改善生活方式等,以延缓心肌肥厚的进展和心力衰竭的恶化。



