当心肌不能正常泵血时，就会发生心力衰竭。血液经常回流，导致肺部和腿部积液。不幸的是，心力衰竭通常只有在心脏已经恶化时才会被发现。现在，病童医院(SickKids)的研究人员发现，心力衰竭的最早迹象之一是心脏产生能量的方式发生了变化。这些发现提供了一种在心脏开始恶化之前预防心力衰竭的潜在方法。

他们的研究发表在《自然心血管研究》杂志上，题为“KDM8表观遗传控制心脏代谢以防止扩张型心肌病的发生”。

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研究人员写道：“心力衰竭会导致心脏代谢紊乱，但潜在机制仍不清楚。”“在这里，我们表明赖氨酸去甲基化酶8(Kdm8)通过抑制Tbx15维持活跃的线粒体基因网络，从而预防导致致命性心力衰竭的扩张型心肌病。在扩张型心肌病开始之前，小鼠心肌细胞中Kdm8的缺失会增加H3K36me2，同时激活Tbx15并抑制NAD+通路中的靶基因。”

“我们惊讶地发现能量产生失调是心力衰竭的最早迹象，”转化医学项目的科学家保罗德尔加多-奥尔金博士说，他也是这项研究的负责人。“人们将能量产生不足与晚期心力衰竭联系在一起，但我们的研究结果表明，这实际上可能是心力衰竭的原因，而不是结果。”

在健康的心脏中，Kdm8通过抑制另一种降低能量产生的蛋白质TBX15来帮助维持平衡的能量使用。

研究小组分析了心力衰竭晚期人类心脏中的大量基因表达数据，发现KDM8的活性较低。这使得TBX15的表达更高，从而导致新陈代谢发生变化。研究人员还发现，TBX15在能量产生基因受到最强烈抑制的心脏中以最高水平表达。

Delgado-Olguín说：“有许多基因有助于调节我们体内的能量产生，但我们能够识别出在心脏恶化之前发生的特定蛋白质的变化。”

在将能量产生的变化确定为心力衰竭的早期征兆后，研究小组进一步探索了如何改变代谢途径以预防心力衰竭。

他们观察到调节能量代谢的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)通路不太活跃。然后，该团队能够通过提供NAD+注射和促进能量产生来干预和预防小鼠模型的心力衰竭。

Delgado-Olguín解释说：“这项研究表明，有可能在心脏受损开始之前改变某些代谢途径以预防心力衰竭。”“我们的研究为确定心力衰竭风险较高的儿童和成人奠定了基础，并改善他们心脏的能量平衡以预防心力衰竭。”

“心力衰竭是如此多样化，”Delgado-Olguín说。“但是，如果我们能够确定一个人的特定心脏在早期没有有效地利用能量并且有心力衰竭的风险，那么我们也许能够预测他们对针对特定代谢途径的治疗有何反应，这些治疗可以预防心脏恶化。”

研究团队希望Delgado-Olguín实验室的最新研究能够带来早期识别和预防性治疗的新研究。