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题图 | Pixabay

撰文 | 宋文法

钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i),最初是作为口服降糖药开发的,通过抑制肾脏中的SGLT2蛋白,减少葡萄糖重吸收,促进尿糖排泄。然而,后续的大型临床试验证实,无论患者是否患有糖尿病,这类药物都能显著降低心衰患者的住院率和死亡率。因此,现已一跃成为心衰治疗的一线基石药物。

关键的科学矛盾是,这类药物原始疗效靶点是SGLT2蛋白,其在心脏组织中几乎不表达。因此,其心脏保护作用是通过某种未知的机制。

2026年8月27日,美国宾夕法尼亚大学研究团队在国际顶级期刊"Science"上发表了一篇题为" SGLT2 inhibitors activate pantothenate kinase in the human heart "的研究论文。

这项研究破解了降糖药SGLT2i护心之谜,其可直接激活心脏能量代谢开关泛酸激酶1(PANK1),促进辅酶A(CoA,细胞能量代谢辅因子)合成,改善心肌能量代谢与心肌收缩功能,让衰竭的心脏重新获得充足的代谢动力。

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图源:参考文献

在这项研究中,研究团队利用来自心脏移植患者和器官捐献者的人类衰竭心脏组织,建立了一套离体灌注模型,使用同位素示踪技术开展了代谢研究。

当研究人员使用临床生理浓度恩格列净处理这些衰竭心肌后发现,心肌细胞能量代谢被全面激活,对葡萄糖、乳酸、氨基酸等多种营养物质的摄取和氧化利用显著增加,ATP水平显著上升,能量状态明显改善。

代谢组学分析显示,恩格列净处理后心肌内泛酸(维生素B5,CoA合成前体)被大量消耗,同时磷酸泛酸水平升高,表明激活了辅酶A(CoA)合成通路。CoA是细胞能量代谢的必需核心辅因子,几乎参与所有燃料的氧化过程。

进一步实验证实,与健康心脏相比,衰竭人类心脏中的各类CoA水平明显降低,而恩格列净可恢复CoA合成。

机制上,恩格列净可直接与CoA合成限速酶泛酸激酶1(PANK1)结合,诱导其构象发生改变,从而大幅提升酶活性,促进CoA合成。

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图源:参考文献

为了验证这一发现的意义,研究团队从衰竭的人类心脏中分离出心肌细胞进行测试,结果发现,使用恩格列净、或PANK1激活剂处理,可显著增强心肌收缩-舒张功能。相反,使用CoA合成抑制剂,恩格列净的益处则完全消失。

这直接证明,PANK1是恩格列净发挥作用的必要且充分条件。

研究团队表示,这项研究揭开了SGLT2i心脏保护作用之谜,其通过激活PANK1-CoA通路,直接增强心肌能量供给,这也解释了临床上用药数天即可观察到临床获益的现象。

综上,研究明确了PANK1是SGLT2i发挥保护作用的关键效应靶点,未来有望开发特异性激活PANK1的新型小分子药物,在保留甚至增强心脏保护效力的同时,彻底规避现有SGLT2i的副作用,为开发新型心衰药物开辟了新方向。

参考文献:

https://doi.org/10.1126/science.aeh4856