心臟細胞性別差異或影響疾病結果，你知道嗎?

心臟病是男性和女性的頭號奪命疾病，但它在不同性別中的表現往往有所不同。不同類型心臟問題的發病率、預後情況和發病年齡存在性別差異。其中一些差異可以用社會因素來解釋——例如，女性在心臟病發作時出現的症狀較難被識別，因此可能需要更長時間才能被診斷和治療——但其他差異可能受到生物學內在差異的影響。

懷特黑德研究所成員大衛·佩奇（David Page）及其同事現在已經確定了健康男性和女性心臟中的一些內在生物學差異，這些差異可能導致所觀察到的疾病差異。

“我覺得，臨牀醫生往往認爲心臟病的性別差異是由於行爲差異造成的，”哈佛 - 麻省理工的醫學 - 理學博士生、佩奇實驗室的研究生瑪雅·塔魯克達爾（Maya Talukdar）說。“行爲因素確實有影響，但即使你控制了這些因素，仍然會看到性別差異。這意味着有更基本的生理差異在起作用。”

佩奇——他也是霍華德·休斯醫學研究所的研究員以及麻省理工學院的生物學教授——和他實驗室的成員研究健康和疾病中性別差異的內在生物學，最近他們將注意力轉向了心臟。在發表於《循環》（Circulation）雜誌女性健康專刊的一篇論文中，由塔魯克達爾和佩奇實驗室博士後盧卡斯·赫馬塔爾（Lukáš Chmátal）領導的研究表明，健康男性和女性的心臟細胞——特別是負責心臟跳動的心肌細胞——在產生能量的方式上存在差異。

佩奇（Page）說：“心臟是一個勤勞的泵，心力衰竭往往涉及能量危機，即心臟不能產生足夠的能量來快速泵血以滿足身體的需求。我們目前的發現及其與心臟病的關係中有趣的是，我們已經發現了心肌細胞能量產生方面的性別差異，這可能使男性和女性在遭遇心力衰竭時情況有所不同。”

佩奇及其同事從尋找健康心臟中的性別差異入手開展工作，因爲他們推測這些差異會影響心臟病中的性別差異。健康狀態下的基礎生物學差異在受到疾病挑戰時往往會影響結果；例如，攜帶一份鐮狀細胞特徵副本的人對瘧疾更有抵抗力，某些版本的人類白細胞抗原（HLA）基因與艾滋病病毒（HIV）進展緩慢有關，某些基因的變體可能預防癡呆症的發生。

找出心臟的基礎特徵並弄清楚它們如何與心臟病相互作用，不僅能更多地揭示心臟病的情況，還可能催生新的治療策略。如果一個羣體具有一種自然保護他們免受心臟病侵害的特徵，那麼研究人員就有可能開發出在其他人身上誘導或重現這種保護特徵的醫療療法。通過這種方式，佩奇及其同事希望他們識別基礎性別差異的工作最終能有助於心臟病預防和治療方面取得進展。

這個新研究項目通過確定相關的基線性別差異邁出了第一步。研究人員將他們在性別差異方面的專業知識與合著者提供的心臟方面的專業知識相結合，這些合著者包括哈佛醫學院的教授、布萊根婦女醫院心血管遺傳學中心的主任克里斯汀·塞德曼（Christine Seidman），還有哈佛醫學院的教授喬納森·塞德曼（Jonathan Seidman），以及賓夕法尼亞大學的教授兼心血管代謝項目主任佐爾坦·阿蘭尼（Zoltan Arany）。

除了提供心臟方面的專業知識外，塞德曼夫婦和阿蘭尼還提供了從健康心臟收集的數據。要獲取健康的心臟組織是挺難的，因此研究人員很幸運能夠對現有的數據集進行新的分析，這些數據集以前從來沒在性別差異這個背景下被研究過。研究人員還使用了來自公開可用的基因型 - 組織表達項目（Genotype - Tissue Expression Project）的數據。總的來說，這些數據集提供了心臟組織（特別是心肌細胞）的大量和單細胞基因表達以及代謝組學方面的信息。

研究人員在這些數據集裡查找男性和女性心臟之間的差異，發現有證據表明女性心肌細胞在主要的能量生成途徑中的活性高於男性心肌細胞。脂肪酸氧化（FAO）是以能量分子ATP的形式爲心臟提供大部分能量的途徑。研究人員發現，許多參與脂肪酸氧化的基因在女性心肌細胞中的表達水平更高。代謝組學數據進一步證實了這些發現，表明女性心臟中游離脂肪酸（脂肪酸氧化中使用的分子）的流量更大，而且在生成ATP時，女性心臟比男性心臟使用更多的遊離脂肪酸。

總之，這些研究結果表明，女性和男性的心臟在產生能量以泵血的方式上存在根本差異。需要進一步的實驗來探究這些差異是否導致了心臟病方面的性別差異。研究人員懷疑兩者可能存在關聯，因爲能量產生對心臟功能和心臟衰竭至關重要。

與此同時，佩奇（Page）及其實驗室成員繼續研究全身組織和器官中性別差異背後的生物學原理。

“關於健康和疾病方面性別差異的分子起源，我們還有很多要了解的，”赫馬塔爾（Chmátal）說道。“令我興奮的是，這些基礎科學發現所帶來的知識可能會催生造福男性和女性的治療方法，還可能促使政策發生改變，在確定醫生培訓方式以及患者診斷和治療方式時將性別差異考慮在內。”