3-羟基丁酸对啮齿动物心脏的正性肌力作用：压力-容积分析及离体大鼠心室小梁分析

在实验动物或人类中给予3-羟基丁酸（3-OHB）可使心输出量（CO）增加，但这种血流动力学获益究竟反映了直接的心肌正性肌力作用，还是由于外周血管舒张所致的心脏减负荷，尚不明确。此外，心肌效应是由于激活受体介导的正性肌力反应，还是由于改善心肌生物能量学，目前也尚不清楚。为回答这些问题，我们在给予3-OHB（1 mmol/L）以及靶向肾上腺素能和依赖cAMP信号通路的药物——美托洛尔、腺苷酸环化酶抑制剂2,5-二脱氧腺苷和异丙肾上腺素——后，研究了正常血压雄性HanSD大鼠（20～30周龄）的整合性心血管反应（左心室压力-容积分析）以及离体左心室（LV）小梁；实验均在Tyrode溶液灌流和1 Hz起搏条件下进行。压力-容积分析显示，左心室收缩末期弹性增加（+34%）、心室-动脉耦联改善（+65%）以及左心室效率提高（+28%），提示3-OHB具有直接的正性肌力作用。在离体左心室小梁中，3-OHB在两组中均增加了收缩力，但健康心脏中的增幅（+55.8%）大于心力衰竭（HF）组（+35.6%）（p = 0.014）。3-OHB的正性肌力作用不会因联合给予异丙肾上腺素而进一步增强，也不会因β1肾上腺素能受体阻断或cAMP抑制而减弱。结果表明，3-OHB可直接改善左心室收缩力，其作用机制独立于受体介导的β-肾上腺素能信号传导，最符合直接生物能量学通路的特征。这些发现支持将3-OHB作为一种候选正性肌力药物，其作用机制特征不同于传统的依赖cAMP的正性肌力药物。

在实验动物或人类中给予3-羟基丁酸（3-OHB）可伴随心输出量（CO）增加，但这种血流动力学获益究竟反映了直接的心肌正性肌力作用，还是由于外周血管舒张所致的心脏减负荷，尚不明确。此外，心肌效应是源于受体介导的正性肌力反应，还是源于心肌生物能量学的改善，目前也尚不得而知。为回答上述问题，我们在给予3-OHB（1 mmol/l）以及靶向肾上腺素能和cAMP依赖性信号通路的药物——美托洛尔、腺苷酸环化酶抑制剂2,5-二脱氧腺苷和异丙肾上腺素——后，采用正常血压雄性HanSD大鼠（20～30周龄）进行整体心血管反应研究（左心室压力-容积分析），并分离左心室（LV）小梁；实验期间灌注Tyrode溶液并以1 Hz频率起搏。压力-容积分析显示，左心室收缩末期弹性增加（+34%）、心室-动脉耦联改善（+65%）以及左心室效率提高（+28%），提示3-OHB具有直接的正性肌力作用。在分离的左心室小梁中，3-OHB在两组均增加了抽搐力，但健康心脏中的增幅（+55.8%）大于心力衰竭（HF）组（+35.6%）（p = 0.014）。3-OHB的正性肌力作用未因联合给予异丙肾上腺素而进一步增强，也未因β1-肾上腺素能受体阻断或cAMP抑制而减弱。结果表明，3-OHB可直接改善左心室正性肌力，其作用机制独立于受体介导的β-肾上腺素能信号传导，最符合直接生物能量学通路的特征。这些发现支持将3-OHB视为一种候选正性肌力药物，其作用机制特征不同于传统的cAMP依赖性正性肌力药物。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751359v1?rss=1

🏷️ 3-羟基丁酸 正性肌力作用 心肌收缩力 心脏生物能量学 压力-容积分析