当心脏在运动中受到压力时，被认为是健康的。然而，高血压引起的压力对心脏有害。为什么？情况总是这样吗？德国心血管研究中心和海德堡大学医院的研究人员获得了新的发现，表明以前未被发现的信号通路会导致或保护心脏衰竭。

《自然医学》杂志上发表了他们的发现。研究人员检查了心脏的一条代谢过程，这种代谢过程一开始就有一种称为组蛋白去乙酰化酶 4(HDAC 4)的表观遗传开关。表观遗传学研究环境影响如何调节基因。新发现的信号传递途径在小鼠心脏中可能被上调或下调，这取决于应激。研究人员确认了这一点，因为在信号通路的末端，HDAC 4 片段在生理应激后，即运动后，在健康小鼠心脏中更为普遍。然而，由于血压升高而受到病理应激，例如永久性压力的小鼠心脏，并没有产生这种碎片。

研究人员的目的是更密切地研究这种效应，从而产生无法产生 HDAC 4 片段的转基因小鼠。这些动物受到生理压力，令人惊讶的是，运动不再对它们产生健康影响。相反，他们在剧烈运动后出现了短暂的心力衰竭，这导致了他们的表现明显下降。然而，这种心力衰竭又一次倒退了。

“我们发现了暂时性的心脏疲劳，这种综合症也在病人身上发现，这是因为只有在运动后的几分钟内或在运动后的几分钟内才能检测到心脏功能。

因此，HDAC 4 片段可以保护心脏免受暂时性生理应激所造成的损害。然而，为什么不能避免由高血压或其他病态压力引起的压力呢？这是因为休息使一切都不同，在运动中，心脏经常有休息的时间。一种叫做蛋白激酶 A 的酶在这段时间内恢复，然后通过激活 HDAC 4 片段来确保健康的路径在代谢链的十字路口被遵循。

在重度高血压引起的永久性应激中，心脏细胞内的信号则遵循新发现的病态路径：在长期应激下，蛋白激酶 A 的活性最终明显减弱，碎片消失。心肌细胞的新陈代谢会消耗更多的糖而不是脂肪来产生能量。然而，并不是能源生产的变化使心脏不适。相反，这是因为糖残留物也附着在蛋白质上。糖所改变的一些蛋白质最终会抑制钙代谢，从而抑制心肌的收缩功能，从而导致心脏泵力的缺乏。

“这些发现是新颖的，改变了我们思考心肌细胞如何失败的方式。我们能够证明从表观遗传学到新陈代谢通过收缩，即通过心脏功能的联系。研究人员还证明，用 HDAC 4 片段进行基因治疗可以防止小鼠抽水能力不足。这一全新的治疗原理正在被深入研究。

即使从进化的角度来看，这一机制对研究人员来说似乎也是合理的。我们的祖先经常要在身体上活动好几个小时才能找到食物并带回家。在这种情况下，新发现的信号通路可以保护心脏。结果也解释了为什么极限耐力运动没有休息时间会损害心脏。“我们都凭直觉知道休息是很重要的。也许我们现在已经找到了导致这一现象的分子原因”。

心脏持续的压力会导致信号通路的改变，这也可能是心碎综合征 (Takotsubo 心肌病) 的原因，而心衰是由情绪压力引起的。