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目的：左心室肥厚（LVH）是慢性高血压的主要并发症，也是心血管发病率和死亡率的独立危险因素。目前尚无经临床验证的标志物可用于识别具有LVH发生风险的高血压个体。我们此前在高血压大鼠心脏中发现，在LVH发生之前即已出现代谢改变，其中包括支链氨基酸（BCAA）代谢异常。本研究旨在探讨采用动态5-[18F]氟代亮氨酸正电子发射断层显像-计算机断层扫描（[18F]FLE-PET/CT）测定的心脏亮氨酸摄取是否受损，以及其能否作为高血压诱导LVH发生的体内标志物。
方法：我们依据既定放射化学方案合成了[18F]FLE，并对3月龄自发性高血压大鼠（SHR）和血压正常的Wistar-Kyoto（WKY）对照大鼠（每组n=4）进行了动态[18F]FLE-PET/CT成像。对同一批动物开展心脏磁共振（CMR）成像，以进行结构共配准。我们建立了一个具有溢出（SP）和部分容积（PV）校正的双输出可逆双组织室模型，用于定量分析[18F]FLE的首过速率常数（K1）和总分布容积（Vt=K1/k2）。采用免疫印迹法检测分离心脏组织中L型氨基酸转运体1（LAT1）的蛋白表达以及支链α-酮酸脱氢酶（BCKDH）的磷酸化状态。
结果：与WKY大鼠相比，SHR表现出显著降低的亮氨酸首过摄取速率（K1）和总分布容积（Vt），与心脏BCAA摄取减少相一致。同时，SHR心脏中LAT1（SLC7A5）的表达显著降低，符合亮氨酸摄取减少的特征。SHR心脏中BCKDH Ser293位点的磷酸化水平升高，提示BCKDH酶活性降低及BCAA分解代谢受损。
结论：动态心脏[18F]FLE-PET成像能够在3月龄高血压大鼠心脏中检测到亮氨酸摄取减少，而此时LVH尚未在5月龄时形成。因此，心脏亮氨酸摄取减少可能作为心脏BCAA代谢受损的替代标志物，并可作为LVH发生之前心脏代谢功能障碍的早期体内指标。该成像方法具有转化应用潜力，可用于识别存在LVH进展风险的高血压患者。
作者声明不存在任何竞争性利益。
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关键词：氟代亮氨酸PET · 心脏氨基酸摄取 · 高血压性左心室肥厚 · 支链氨基酸代谢 · 心脏代谢成像
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724048v1?rss=1