氨基酸和遗传疾病在心力衰竭发病机制中的作用

心力衰竭 (HF) 是一个持续增长的公共卫生问题。 目前，全世界有近 4000 万人受到心力衰竭的影响。 根据世界卫生组织 (WHO) 的数据，心血管疾病是全球第一大死因。 在发达国家，心力衰竭的患病率约为成年人口的 1-2%。 在埃及，射血分数保留的 HF 患病率约为 34.2%，而射血分数降低的心力衰竭占总心力衰竭病例的 65.8%。

范围广泛的心脏病、遗传性疾病和系统性疾病都可能导致心力衰竭。 情况更加复杂，因为心力衰竭可能有多种病因。 心力衰竭本身代表了对遗传和/或环境影响作出反应的最终共同途径。 明确的基因鉴定可以对患者治疗产生积极影响，从而改善预后。 此外，在分子水平上了解遗传性心力衰竭的发病机制可能会导致未来特定个体心力衰竭疗法的发展。

人的心脏使用大量氨基酸 (AAs) 作为心肌蛋白质周转和能量代谢的调节剂，但使用很少的 AAs 作为直接能量产生的底物。心脏对 AAs 的依赖在心力衰竭期间增加，因为心肌合成代谢活性高和心肌细胞能量不足。 心室壁的合成代谢活动由高水平的心室压力和心肌底物从脂肪酸氧化 (FAOX) 转变为葡萄糖氧化 (GLUOX) 引起。

各种机制可能在 CHF 期间起作用以损害动脉 AA，包括蛋白质能量摄入不足、身体 AA 过度消耗，特别是在高代谢状态下，心肺重塑活动增加，最后是致病性肠道菌群的发展。 了解动脉 AA 水平可能有助于了解心脏合成代谢活动和剩余的心脏能量产生能力是否受到低 AA 的威胁，此外可能允许我们通过饮食和/或补充特定游离 AA 来纠正改变的 AA。

CHF 受试者中必需 AA 的减少表明那些非必需（和必需甲硫氨酸）AA 的疾病严重程度相关的动脉水平下降，对心肌能量学、抗氧化能力和心肌蛋白重塑影响最大。

钙循环蛋白和心力衰竭 Ca2+ 依赖性信号在心肌细胞中受到高度调节，并决定心肌收缩的力量。 Ca2+ 循环是指细胞内 Ca2+ 的释放和再摄取，可驱动衰竭心脏的肌肉收缩和松弛。 Ca2+ 循环发生深刻改变，导致收缩力受损和致命的心律失常。 Ca2+ 循环的关键缺陷发生在肌浆网 (SR) 水平，肌浆网是肌肉中的 Ca2+ 储存细胞器。 Ca2+ 循环蛋白（包括兰尼碱受体 2 (RyR2)、心脏 Ca2+ 释放通道大分子复合物和肌浆/内质网 Ca2+ ATP 酶 2a (SERCA2a)）的调节缺陷导致心力衰竭。

心脏兰尼碱受体 (RyR2) 磷酸位点 S2808 的磷酸化具有心力衰竭 (HF) 的标志，并且是心脏生理性战斗或逃跑反应的关键介质。 为了支持这一假设，无法在 RyR2-S2808 (S2808A) 处进行磷酸化的小鼠显着免受 HF 的影响，并对肾上腺素能刺激表现出迟钝的反应。