在射血分数降低合并肺动脉高压（HFrEF-PH）的心力衰竭患者中，常发生右心室(RV)收缩功能障碍，并会使预后恶化。然而，这种功能障碍通常不能被标准的临床RV指数检测到，这引起人们的关注，即临床RV指数可能无法反映潜在的肌细胞功能障碍。在Circulation杂志近期发表的一项研究中，描述了HFrEF-PH患者中RV肌细胞收缩抑制的特征，确定临床RV指数所反映的成分，并揭示潜在的生物物理机制。
研究方法
前瞻性研究了23例HFrEF-PH心脏移植患者（研究组）和9例器官捐献者（对照组）的移植心脏中分离的RV心肌细胞的静息、钙和负荷依赖性机制。
研究结果
采用无监督机器学习技术，使用具有最高方差的肌细胞力学数据，产生两个HFrEF-PH亚组，分别对应临床RV功能失代偿（RVd）或代偿（RVc）的患者（图1）。对照组和HFrEF-PH患者人口统计学、临床和组织学特征见表1。
图1. 无监督机器学习识别HFrEF-PH患者两个不同心肌细胞功能的亚组
表1. 对照组与HFrEF-PH组的人口统计学数据与临床特征
这种对应关系是由失代偿的临床RV功能中钙激活的等距张力降低所驱动，而非其他心肌细胞收缩力测量值（图2）。然而令人惊讶的是，许多其他主要的肌细胞收缩指标，包括峰值功率和肌细胞活动僵度，在两组中均受到类似抑制。通过临床指标定义亚组并比较每组中的肌细胞力学特性，获得类似结果。通过建模确定的两个HFrEF-PH亚组（RVc、RVd）中的心肌细胞力学参数见表2。
图2. 等距张力与RV功能的临床指标相关
表2. 两个HFrEF-PH亚组中的心肌细胞力学参数
为测试粗肌丝缺陷的作用，通过肌纤维X射线衍射技术，评估肌原纤维结构。结果发现，与对照组相比，在失代偿（而不是代偿）的临床RV功能中，更多的肌球蛋白头与粗肌丝骨架相关（图3）。这与失代偿的临床RV功能肌细胞中肌球蛋白ATP周转减少相对应，表明无序松弛(DRX)状态下肌球蛋白减少（图4）。DRX比例(%DRX)变化对峰值钙激活张力的影响不同，这取决于患者的基础%DRX，强调精确导向治疗的潜在作用（图5）。最后，增加肌细胞前负荷(肌节长度)使对照组的%DRX增加1.5倍，但在HFrEF-PH两个亚组中仅增加1.2倍，揭示在人类心力衰竭中减少肌细胞活动僵度并扩展Frank-Starling储备的新机制。
图3.HFrEF-PH RVd患者的粗肌丝失活
图4. HFrEF-PH RVd患者中DRX肌球蛋白的比例降低
图5. HFrEF-PH RVc和RVd亚组中DRX肌球蛋白比例的药理操纵
研究结论与临床意义
RV肌细胞收缩抑制的许多方面未反映在临床指标中，这突出了RV的床旁评估与RV收缩功能障碍的真实性质之间的明显脱节。DRX肌球蛋白增加可诱导肥厚型心肌病，这些结果首次表明，基础DRX肌球蛋白减少导致一种心力衰竭表型。增加DRX肌球蛋白基础比例，或改善负荷应激状态下DRX肌球蛋白募集的直接肌节作用的药物，应有助于恢复RV收缩储备。
参考文献
Vivek Jani ， M Imran Aslam ， Axel J Fenwick et al.Right Ventricular Sarcomere Contractile Depression and the Role of Thick Filament Activation in Human Heart Failure With pulmonary Hypertension.PMID: 37194598 DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.123.064717