目的:侵入性心肺运动试验（invasive Cardiopulmonary Exercise test,iCPET）在传统的心肺运动试验基础上增加了血流动力学监测和血气分析。临床工作者通过这项检查,可以诊断包括运动诱发的肺动脉高压（Exercise-induced pulmonary arterial hypertension,eiPAH）、运动诱发的射血分数保留的心力衰竭（Exercise-induced heart failure with preserved ejection fraction,eiHFpEF）、前负荷衰竭（preload failure）等多种运动时的异常病理生理状态。然而针对这些状态的研究却受iCPET技术繁琐,医疗资源消耗大等因素的限制。本研究旨在:1.探索在前负荷衰竭导致的劳力性呼吸困难患者中差异表达的血清学指标;2.建立能模拟前负荷衰竭血流动力学特征的大鼠模型。为研究前负荷衰竭的发病机制和生物指标提供研究思路。方法:本研究分为基于患者血清样本检测和动物实验部分。患者血清样本检测:收集2017年5月至2019年2月所有于重庆医科大学附一院心血管内科接受iCPET检查后诊断前负荷衰竭的患者血浆样本,通过凝胶电泳-质谱分析蛋白组学,与无症状的健康体检者对照,筛选差异表达的血清蛋白质,使用Elisa验证。动物实验:成年SD大鼠分为生理盐水对照组和注射造模组。麻醉下用自制右心导管留置于两组大鼠右心房,插管部位将导管与皮肤结扎固定,末端连接压力传感器,用于测量运动期间右心房压。麻醉效果完全消失后,造模组运动前经导管注射小剂量琥珀胆碱+阿托品,起肌松作用,减少血管床挤压;增加心率,二者联合减少回心血量,模拟患者运动时病理生理。对照组注射等量生理盐水。两组大鼠在正式运动前都将提前接受运动训练保证运动效果相一致。结果:共23例患者经iCPET诊断为前负荷衰竭,并收集到其中18例患者血清样本。凝胶电泳-质谱分析显示前负荷衰竭组患者相比于正常对照组血清转铁蛋白含量显著升高520316±158660 vs326554±49346,p<0.01,Elisa验证结果与凝胶电泳-质谱结果一致（前负荷衰竭组vs正常对照组64.2±1.3 vs 47.9±6.9μg/ml,p<0.001）。对前负荷衰竭患者的基线资料、常规检查、血流动流血结果与Elisa测定血清转铁蛋白含量进行相关性分析发现,心输出量增量（p=0.01）、峰值每搏输出量（p=0.026）等与血清转铁蛋白含量成负相关（r<0）;而左心室射血分数与血清转铁蛋白含量成正相关（r>0,p=0.046）。动物实验:静息状态下,正常对照组和小剂量琥珀胆碱+阿托品造模组右心房压力差异没有统计学意义（2.08±1.44 vs 2.06±1.47 mm Hg,p=0.991）;运动高峰,造模组大鼠右心房压力较对照组明显降低（1.22±0.75 vs6.22±2.90 mm Hg,p=0.007）;右心房压增量差异具有统计学意义（-0.85±1.25 vs 4.15±1.89 mm Hg,p<0.001）。结论:血清转铁蛋白在前负荷衰竭患者中显著升高,有潜力作为前负荷衰竭的早期鉴别生物学指标;小剂量琥珀胆碱+阿托品注射可以模拟前负荷衰竭患者运动中心房压力增加不足,前负荷相对降低的特点,可以为进一步研究前负荷衰竭的发病机制和病理生理提供新的突破口。