心血管生物化学探索动脉粥样硬化、高血压、心力衰竭和心肌梗塞的分子机制。了解这些机制对于制定预防和治疗策略至关重要。

动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是一种动脉壁慢性炎症性疾病，由内皮功能障碍引发，并由脂质积累和免疫反应驱动。当低密度脂蛋白颗粒穿透内皮并通过与蛋白聚糖结合而被困在内皮下空间时，该过程就开始了。保留的低密度脂蛋白会被内皮细胞和巨噬细胞产生的活性氧氧化。

氧化的 LDL 会激活内皮细胞，诱导粘附分子的表达，例如招募循环单核细胞的 VCAM-1 和 ICAM-1。单核细胞分化为巨噬细胞，巨噬细胞通过 SR-A 和 CD36 等清道夫受体吸收氧化的 LDL。与 LDL 受体介导的摄取不同，清道夫受体不会因胆固醇积累而下调，从而导致泡沫细胞形成。泡沫细胞在内膜中积聚，形成脂肪条纹，这是最早的动脉粥样硬化病变。

斑块进展

泡沫细胞产生包括IL-1-β和TNF-α在内的炎性细胞因子，招募更多的免疫细胞并促进平滑肌细胞增殖和从中膜向内膜的迁移。平滑肌细胞合成细胞外基质，在富含脂质的核心上形成纤维帽。高级斑块包含死亡泡沫细胞和细胞碎片的坏死核心，以及易于破裂的薄纤维帽。

斑块破裂暴露出血栓物质，引发血小板活化和凝血，导致急性血栓形成。当血栓堵塞血管腔时，就会导致心肌梗塞或中风。易损斑块的特点是大的坏死核心、薄的纤维帽和致密的炎症细胞浸润。

生化危险因素

低密度脂蛋白胆固醇与动脉粥样硬化有因果关系。 LDL 每降低 1 mmol/L，心血管事件就会减少约 20%。小而致密的低密度脂蛋白颗粒特别容易导致动脉粥样硬化，因为它们更容易穿透内皮并且更容易被氧化。高密度脂蛋白胆固醇被认为具有保护作用，因为它介导胆固醇反向转运并具有抗炎和抗氧化特性。

脂蛋白 A 是一种类 LDL 颗粒，带有额外的载脂蛋白 A，该载脂蛋白 A 由基因决定，可独立预测心血管风险。甘油三酯升高与风险增加相关，部分是通过残余脂蛋白实现的。同型半胱氨酸水平可以通过补充 B 族维生素来改变，但临床试验尚未表明降低同型半胱氨酸对心血管有益。

心肌梗塞

急性心肌梗塞是由于心肌长期缺血引起的，导致不可逆的损伤和细胞死亡。氧气和营养物质的损失会损害氧化磷酸化，耗尽 ATP 并导致代谢危机。无氧糖酵解产生乳酸，引起细胞内酸中毒，抑制收缩功能。

钙稳态被破坏。 ATP 减少会损害肌浆网对钙的再摄取，而酸中毒会降低肌丝钙敏感性。不受控制的钙流入会激活蛋白酶和磷脂酶，破坏细胞结构。线粒体通透性转换孔开放释放细胞色素c，引发细胞凋亡。再灌注虽然对于组织挽救是必要的，但会通过氧化应激和钙超载造成额外的损伤。

心脏生物标志物

心肌肌钙蛋白 I 和 T 是诊断心肌梗塞的首选生物标志物。它们在 3 至 6 小时内从受损的肌细胞中释放出来，并在 7 至 14 天内保持升高状态。高灵敏度肌钙蛋白检测可检测极低浓度并改善早期诊断。肌酸激酶-MB 是另一种标记物，而 BNP 和 NT-proBNP 等利钠肽是心力衰竭的标记物。

心力衰竭

心力衰竭是一种临床综合征，心脏无法泵出足够的血液来满足代谢需求。生化变化包括交感神经系统和肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活，这些系统最初是补偿性的，但后来变得适应不良。去甲肾上腺素会增加心率和收缩力，但也会导致心肌细胞肥大和细胞凋亡。血管紧张素 II 会导致血管收缩、钠潴留和心肌纤维化。醛固酮促进纤维化和电解质异常。

药物靶点

他汀类药物抑制 HMG-CoA 还原酶，降低 LDL 并减少心血管事件。它们还具有多效作用，包括改善内皮功能和减少炎症。阿司匹林等抗血小板药物不可逆地抑制环氧合酶-1，减少血栓素 A2 的产生和血小板聚集。 P2Y12 抑制剂（例如氯吡格雷）可阻断 ADP 诱导的血小板活化。 ACE 抑制剂和血管紧张素受体阻滞剂可降低心力衰竭和高血压的发病率和死亡率。