高分文獻(xiàn)：男女心衰大不同！女性心衰高射血分?jǐn)?shù)的機(jī)制與困局

近日，《European Heart Journal》（歐洲心臟病學(xué)會(huì)官方期刊，影響因子37分）發(fā)布了一篇重磅心衰研究。該研究首次用跨物種整合方法（人群隊(duì)列+小鼠模型+細(xì)胞組織）證明女性小心室與交感神經(jīng)激活的因果關(guān)系，徹底改變了對(duì)女性高射血分?jǐn)?shù)的理解。

張大夫點(diǎn)評(píng) 這篇文章看下來(lái)，我最大的感受就是總算有人把"為什么我的女性患者總是訴苦說(shuō)累"這件事說(shuō)清楚了。以前我們總覺(jué)得女性的高射血分?jǐn)?shù)是好事，還特別放心。現(xiàn)在這篇研究告訴我，那高射血分?jǐn)?shù)其實(shí)是一個(gè)危險(xiǎn)信號(hào)。

小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)遣糠秩ヂ殉彩中g(shù)直接導(dǎo)致年輕老鼠出現(xiàn)衰老特征，直白說(shuō)明了性激素的作用實(shí)在太關(guān)鍵。換到臨床，這意味著我們需要更加重視圍絕經(jīng)期女性的心臟健康，不能讓激素下降這個(gè)窗口期白白錯(cuò)過(guò)。

女性心臟衰老過(guò)程中，性激素下降驅(qū)動(dòng)小心室、交感激活升高和心肌纖維化，代償機(jī)制激活但長(zhǎng)期能量透支，最終導(dǎo)致功能下降。男性則維持較大心室，代謝效率高，心臟儲(chǔ)備充足。

激素替代的問(wèn)題確實(shí)復(fù)雜，這篇論文沒(méi)有直接答案，我們還得等更多數(shù)據(jù)。但至少現(xiàn)在有了這個(gè)理論基礎(chǔ)，以后再遇到年長(zhǎng)的女性患者，我們應(yīng)該看得更深入一些。

研究背景

近年來(lái)臨床觀察發(fā)現(xiàn)，一個(gè)看似矛盾的現(xiàn)象日益引起關(guān)注：左心室容積較小且射血分?jǐn)?shù)超常高（>65%）的患者，特別是女性患者，其心血管不良事件風(fēng)險(xiǎn)反而高于射血分?jǐn)?shù)正常范圍的患者。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為高射血分?jǐn)?shù)反映心臟功能優(yōu)異，但這一現(xiàn)象挑戰(zhàn)了這個(gè)觀點(diǎn)。

女性與男性在心臟衰老過(guò)程中的差異已被臨床廣泛觀察，但背后的生物學(xué)機(jī)制仍不清楚。為什么女性隨年齡增長(zhǎng)，左心室容積縮小更明顯？女性的小心室和超常射血分?jǐn)?shù)是生理適應(yīng)還是病理代償？性激素在其中發(fā)揮了什么作用？交感神經(jīng)激活與小心室之間是否存在因果關(guān)系？

研究方法

本研究采用了"多層次、多模型"的創(chuàng)新研究設(shè)計(jì)，從人群、動(dòng)物和細(xì)胞三個(gè)維度進(jìn)行驗(yàn)證，以確保研究結(jié)論的堅(jiān)實(shí)性。

在人群水平，研究利用UK Biobank這一大規(guī)模生物樣本庫(kù)，納入了39,616名年齡45-85歲的參與者，其中52.2%為女性。研究采用心臟磁共振成像對(duì)所有參與者的左心室形態(tài)學(xué)參數(shù)進(jìn)行了精確測(cè)量，包括容積、射血分?jǐn)?shù)、心輸出量等。

為了在動(dòng)物模型中建立因果關(guān)系，研究使用了118只FVB/N小鼠，分為青年（4-6月齡）和老年（18-20月齡）兩個(gè)年齡組，雌雄各占一半。關(guān)鍵的是，研究設(shè)置了去卵巢手術(shù)組（Gx），通過(guò)外科手段消除性激素，與假手術(shù)對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比，直接觀察性激素在心臟衰老中的因果作用。

在細(xì)胞和組織水平，研究建立了3D人類心肌組織模型（hMT），利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)將患者皮膚成纖維細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞，再與原代心臟成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)形成三維組織結(jié)構(gòu)。通過(guò)TGFβ誘導(dǎo)纖維化，分別用女性性激素（17β-雌二醇、孕酮）或男性性激素（睪酮）進(jìn)行處理，評(píng)估性激素對(duì)心肌細(xì)胞凋亡、纖維化的影響。

研究結(jié)果與結(jié)論 人群隊(duì)列的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)

在UK Biobank這個(gè)龐大的人群隊(duì)列中，研究揭示了性別衰老模式差異。女性的左心室容積隨年齡下降的速度明顯快于男性，這一差異在各個(gè)心臟參數(shù)中都表現(xiàn)得很明顯。

具體而言，女性左心室舒張末期容積指數(shù)與年齡的負(fù)相關(guān)達(dá)到了r = ?0.272（P < 0.001），而男性僅為r = ?0.22，兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.037）。

這意味著一個(gè)75歲的女性，其左心室容積可能會(huì)比一個(gè)同齡男性明顯縮小。有趣的是，這種容積的縮小并沒(méi)有導(dǎo)致女性心臟功能的相應(yīng)下降，反而是激發(fā)了一系列代償機(jī)制。

女性為了維持心輸出量所采取的代償策略與男性有著本質(zhì)不同。最顯著的表現(xiàn)是基礎(chǔ)心率的升高，即女性的心率隨年齡明顯升高（r = 0.121, P < 0.001），遠(yuǎn)超過(guò)男性的增幅。同時(shí)，女性出現(xiàn)超常射血分?jǐn)?shù)（snLVEF >65%）的患病率隨年齡遞增，在66-75歲的女性人群中，高達(dá)4.5%的人出現(xiàn)了這種現(xiàn)象，而同齡男性中這一比例保持相對(duì)穩(wěn)定且較低。盡管左心室變小，女性的心臟指數(shù)衰減幅度卻明顯小于男性（女性 r = ?0.169 vs 男性 r = ?0.211, P = 0.045），說(shuō)明這些代償機(jī)制在數(shù)值層面上確實(shí)維持了心臟輸出功能。

然而，這種維持的代價(jià)卻在另一個(gè)指標(biāo)上顯露無(wú)遺。研究發(fā)現(xiàn)，小心室與低卒中量指數(shù)的共存關(guān)系在女性中顯著增加，而這個(gè)組合已被認(rèn)為與不良預(yù)后相關(guān)。

圖：女性隨年齡增長(zhǎng)左心室容積（LVESVI、LVEDVI）下降速度快于男性，但通過(guò)升高心率維持心輸出量，代價(jià)是出現(xiàn)高頻率的小心室+超常射血分?jǐn)?shù)組合。

小鼠模型的機(jī)制證實(shí)

小鼠實(shí)驗(yàn)提供了更為深入的機(jī)制洞察，因?yàn)樵趧?dòng)物模型中，研究可以直接進(jìn)行生物學(xué)干預(yù)。首先，研究發(fā)現(xiàn)性激素的作用比想象中更為關(guān)鍵。當(dāng)通過(guò)去卵巢手術(shù)消除小鼠的性激素后，即使在年輕的雌性小鼠中，也能觀察到原本應(yīng)該只在老年才出現(xiàn)的左心室容積縮小（LVEDVI, P < 0.001）。更令人矚目的是，去卵巢手術(shù)能夠加速了這一過(guò)程，提示了性激素的撤除就足以引發(fā)心臟衰老的病理改變。

相比之下，雄性小鼠的變化要溫和得多，無(wú)論是否接受手術(shù)，心室容積的變化都不顯著。激素測(cè)量也證實(shí)了這一點(diǎn)。雌性小鼠的孕酮水平隨年齡明顯下降，而雄性小鼠的睪酮水平基本保持穩(wěn)定。

最具創(chuàng)新意義的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在交感神經(jīng)活性的分析中。在雌性小鼠中，年齡相關(guān)的交感神經(jīng)激活非常顯著，體現(xiàn)為11C-mHED的心肌攝取降低（提示交感神經(jīng)釋放更多去甲腎上腺素，P = 0.008）。更重要的是，左心室容積和交感神經(jīng)張力之間出現(xiàn)了強(qiáng)烈的相關(guān)性。心室越小，交感神經(jīng)激活越強(qiáng)（r = 0.611, P < 0.001）。

這種相關(guān)性在雄性小鼠中完全消失，甚至呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)（r = ?0.360, P = 0.077），這說(shuō)明了一種女性特有的病理代償機(jī)制。與此相應(yīng)的心率升高也只在雌性小鼠中顯著出現(xiàn)，即從377±45 bpm升至438±40 bpm（P = 0.012），而雄性小鼠無(wú)此現(xiàn)象。酪氨酸羥化酶（交感神經(jīng)遞質(zhì)合成的關(guān)鍵酶）在老年雌性小鼠中的表達(dá)也明顯升高，進(jìn)一步印證了這一點(diǎn)。

心肌纖維化的性別差異則反映了另一個(gè)層面的病理改變。雌性小鼠的第I型膠原蛋白沉積隨年齡明顯增加（P = 0.002），而雄性小鼠基本保持穩(wěn)定。去卵巢手術(shù)進(jìn)一步加速了雌性小鼠的纖維化過(guò)程，明確提示性激素對(duì)心臟纖維化具有保護(hù)作用。與纖維化相伴隨的是心肌細(xì)胞的形態(tài)改變。只有老年雌性小鼠出現(xiàn)了明顯的心肌細(xì)胞肥大（直徑增加，P = 0.029），而心肌細(xì)胞數(shù)量在兩性中都輕微下降，提示這是一個(gè)纖維化和肥大并存的過(guò)程。

圖：去卵巢手術(shù)直接導(dǎo)致年輕雌性小鼠出現(xiàn)衰老特征，包括LVESVI縮小、LVEDVI縮小、交感激活升高、心肌纖維化增加，以及超聲心動(dòng)圖顯示的心室容積變化，證實(shí)性激素撤除是女性心臟衰老的直接驅(qū)動(dòng)因素。

3D人類心肌組織模型的細(xì)胞機(jī)制

在體外三維組織模型中，研究直觀地演示了性激素的保護(hù)作用。當(dāng)用TGFβ刺激纖維化時(shí)，有趣的是女性心臟成纖維細(xì)胞對(duì)這一刺激的反應(yīng)比男性更強(qiáng)烈，即膠原蛋白分泌增加了約3倍（女性）相比之下男性僅2倍。這解釋了為什么女性的纖維化可能更為嚴(yán)重。

然而，當(dāng)加入相應(yīng)的性激素（17β-雌二醇和孕酮對(duì)女性組織，睪酮對(duì)男性組織），這種過(guò)度的纖維化反應(yīng)被顯著抑制了。不僅如此，性激素還表現(xiàn)出了抗凋亡的作用，被TGFβ誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞死亡在激素處理后顯著減少。甚至組織的節(jié)律也因?yàn)樾约に氐拇嬖诙謴?fù)了規(guī)律性（在應(yīng)激條件下會(huì)出現(xiàn)異常跳動(dòng)）。這些細(xì)胞水平的發(fā)現(xiàn)為我們理解為什么性激素缺乏會(huì)導(dǎo)致整個(gè)心臟的功能障礙提供了分子基礎(chǔ)。

圖：女性小鼠出現(xiàn)心肌細(xì)胞肥大和第I型膠原蛋白沉積增加，去卵巢手術(shù)（Gx）加速這些病理改變，組織學(xué)切片展示性激素對(duì)心肌重塑的保護(hù)作用。

學(xué)術(shù)拓展 女性心臟衰老的能量學(xué)困境

女性小心室和高射血分?jǐn)?shù)看似優(yōu)越，實(shí)則是代償失常的表現(xiàn)。小心室維持相同心輸出量需要更強(qiáng)收縮力，導(dǎo)致單位心肌氧耗升高，形成"能量透支"狀態(tài)。相比之下，男性維持較大心室，收縮效率更高，心臟儲(chǔ)備更足。持續(xù)的交感神經(jīng)激活導(dǎo)致β1-受體脫敏，最終使心臟對(duì)應(yīng)激的反應(yīng)能力下降。

性激素的多層保護(hù)機(jī)制

女性激素對(duì)心肌具有直接的細(xì)胞保護(hù)作用，通過(guò)抗凋亡和抗纖維化機(jī)制保護(hù)心臟。激素下降導(dǎo)致心肌細(xì)胞加速凋亡和纖維化，增加心肌僵硬性。在神經(jīng)生物學(xué)層面，性激素對(duì)中樞交感神經(jīng)調(diào)控有重要影響，女性腦杏仁核活動(dòng)隨年齡下降，導(dǎo)致交感神經(jīng)調(diào)控能力喪失。

臨床病理意義

女性衰老中的"小心室、高射血分?jǐn)?shù)、高交感張力"三聯(lián)征是走向心衰的病理過(guò)程。這些發(fā)現(xiàn)支持ESC指南的觀點(diǎn)：小心室本身是危險(xiǎn)因素，性別特異性治療策略對(duì)優(yōu)化心衰管理至關(guān)重要。

臨床啟示與治療方向 高風(fēng)險(xiǎn)患者識(shí)別

65歲以上女性，若左心室容積指數(shù)<70 mL/m2而射血分?jǐn)?shù)>60%，加上靜息心率升高或低卒中量指數(shù)，應(yīng)視為高風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)組合提示長(zhǎng)期代償已接近極限。

個(gè)體化治療建議

β-阻滯劑能直接降低交感激活，改善舒張充盈。RAAS抑制劑應(yīng)針對(duì)女性特異性纖維化。SGLT2抑制劑在改善舒張和運(yùn)動(dòng)耐受方面表現(xiàn)良好。非藥物方面，結(jié)構(gòu)化有氧運(yùn)動(dòng)和瑜伽等自主神經(jīng)調(diào)控訓(xùn)練對(duì)女性效果更佳。

參考文獻(xiàn)

1. Haider A, Bengs S, Portmann A, et al. Sex-specific cardiac ageing and sympathetic compensation: a translational study. Eur Heart J. 2025;00:1-17. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf922