王亚普 刘康 黄芳（通讯作者）
（中国药科大学 江苏 南京 211198）
【摘要】 目前糖尿病患者的数目急剧增加，糖尿病型心肌疾病是糖尿病患者高发病率、死亡率的主要因素。糖尿病心肌病被认为是一种由糖尿病引起的心肌结构和代谢功能的改变，而临床上没有有效的治疗药物。本文主要讨论了糖尿病心肌疾病-缺血性心肌疾病心肌代谢的改变。
【关键词】 糖尿病心肌疾病；代谢紊乱；Randle Cycle
【中图分类号】R587.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2016）20-0152-02
现代社会生活方式的改变使得肥胖、Ⅱ型糖尿病发生率明显增高，已构成21世纪的健康危机[1]。其主要特征是胰岛素抵抗，通常伴有糖尿病型心肌疾病。
糖尿病型心肌疾病，主要是缺血性心肌疾病。是糖尿病患者高发病率、死亡率的主要因素。缺血/缺氧性心肌疾病是几乎全球范围内致死致残的一个主要原因，缺血后尽快恢复供血/供氧（再灌注）是必要的治疗措施，但是再灌注会进一步导致心肌细胞不可逆死亡，加剧心肌损伤。严重的缺血-再灌注损伤能引发心肌梗死、心律失常及心力衰竭，绝大多数临床研究已证明在心肌缺血-再灌注后，糖尿病患者的心肌梗死明显高于普通人群[2]。研究表明糖尿病心脏代谢的改变是糖尿病型心肌疾病发生主要因素。
1.心肌代谢的改变
糖尿病患者的心脏的主要特点是心肌肥大。一些研究表明糖尿病伴随着心脏收缩和舒张功能的失常。在糖尿病心脏早期心脏舒张功能障碍发生改变。使用常规的超声心动图和组织多普勒成像检测糖尿病患者心舒张功能只有40～75%[3]。最近一项研究表明，收缩应变分析在正常舒张功能的时检测到心脏收缩功能障碍，这表明舒张功能失常不一定是糖尿病心肌疾病首先发生的功能改变[4]。
心脏是一个高度耗能的器官，线粒体提供给心肌90%的能量。多种底物均可被心肌线粒体利用：约60～70%能量源于线粒体自由脂肪酸氧化，约20%源于葡萄糖酵解及氧化，10%来自于乳酸、酮体和氨基酸等代谢。从产能/耗氧（ATP/O）比率看， 糖酵解及氧化的效能高于脂肪酸氧化[5]。
正常的心脏中脂肪酸和葡萄糖的代谢处于一种动态平衡，当冠状血流量不足时，发生心肌缺血，而缺血会干扰这种平衡，从而导致心脏代谢紊乱。缺血时，正常的心肌对此可作出相应调节，即以糖的利用作为主要供能途径。同时糖酵解产生的丙酮酸因缺氧不能及时氧化，丙酮酸可转化成乳酸，引起乳酸和质子堆积，导致ATP消耗和钙超载，心功能损害。再灌注时，供氧恢复，多项研究证实此时脂肪酸氧化利用迅速增强，糖酵解程度与缺氧时相似，但丙酮酸氧化仍处于低水平。并且由于脂肪酸氧化产物乙酰辅酶A增加，通过葡萄糖-脂肪酸循环（Randle cycle[6]）进一步抑制了丙酮酸氧化，造成葡萄糖酵解和丙酮酸氧化脱耦联，导致更严重的乳酸和质子堆积。
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胰岛素抵抗状态下，心肌胰岛素信号转导受损，对脂肪酸氧化抑制作用削弱，底物代谢继续向脂肪酸氧化利用偏移，更进一步通过 Randle cycle 抑制丙酮酸脱氢酶等途径，最终使葡萄糖摄取、酵解和氧化（尤其是糖氧化）降低，糖酵解和糖氧化严重脱耦联；另一方面则因由葡萄糖利用转向脂肪酸氧化增加后，更大比例的电子被转移到呼吸链复合物 Ⅱ（complex Ⅱ），因而产能降低而活性氧（ROS）产生增加[7-9]。ROS、钙超载等则损害线粒体膜结构，如线粒体通透性转换孔，致线粒体应激和内质网应激。最终的结果是致细胞凋亡或坏死。
2.结语
减轻缺血-再灌注损伤的主要方式包括手术及药物两方面，但迄今尚无理想的缺血-再灌注损伤的防治手段。由于药物使用的便捷性，相关心肌保护药的研究是一重要方向。很多在基础研究中证明有效的药物在临床阶段显示无效，这一主要原因是没有将缺血再灌注放在糖尿病背景下考虑。因此将研究药物在胰岛素抵抗背景下对心肌疾病保护效应及分子机制更具有实际意义。
【参考文献】
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基金项目：国家自然科学基金项目（81573642）
论文作者:王亚普,刘康,黄芳（通讯作者）
论文发表刊物:《医药前沿》2016年7月第20期
论文发表时间:2016/7/28
标签：心肌论文; 糖尿病论文; 酵解论文; 脂肪酸论文; 丙酮酸论文; 线粒体论文; 疾病论文; 《医药前沿》2016年7月第20期论文;