El objetivo de este estudio es analizar sistemáticamente el trastorno del metabolismo de la arginina en un modelo de rata con insuficiencia cardíaca, para proporcionar bases científicas modernas que expliquen la patogénesis de la insuficiencia cardíaca y ofrecer nuevas ideas para la prevención y el tratamiento mediante la medicina tradicional china. Métodos: Se realizó una ligadura de la arteria coronaria anterior izquierda de ratas mediante cirugía torácica abierta para inducir isquemia aguda del miocardio, lo que llevó a la formación de insuficiencia cardíaca post-infarto. Las ratas se dividieron en grupo de cirugía simulada y grupo modelo, con 8 ratas en cada uno. Se utilizó la tecnología UPLC-TQ-S para el análisis metabolómico dirigido del suero y la tecnología AFADESI-MSI para observar la distribución espacial de los metabolitos en el tejido cardíaco. Se seleccionaron objetivos relacionados con la insuficiencia cardíaca y el metabolismo de la arginina a través de las bases de datos GeneCards y GEO, se construyó una red de interacción proteína-proteína (PPI), y se realizaron análisis de enriquecimiento de vías KEGG y ontología génica (GO). Se validaron acoplamientos moleculares entre metabolitos clave y objetivos críticos, y se realizó predicción de medicina tradicional china basada en vías y objetivos centrales. Resultados: en comparación con el grupo de cirugía simulada, los niveles de arginina y citrulina en suero disminuyeron significativamente en el grupo modelo (P<0.01), mientras que los niveles de prolina, ornitina, creatina, creatinina y glutamato aumentaron significativamente (P<0.05, P<0.01). La imagen de espectrometría de masas cardíaca mostró una disminución local en la abundancia de arginina en el miocardio. El análisis bioinformático identificó 24 objetivos clave, como enzima convertidora de angiotensina (ACE), sintasa neuronal de óxido nítrico 1 (NOS1), receptor 5-HT2A (HTR2A), receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), entre otros. El análisis de enriquecimiento indicó su participación significativa en la vía de señalización del calcio, en las interacciones ligando-receptor neuroactivas y en la vía de señalización del fosfatidilinositol. El acoplamiento molecular confirmó una fuerte afinidad de unión de arginina y citrulina con HTR2A, y de creatina y creatinina con EGFR, entre otros. Basado en vías y objetivos, se predijeron medicamentos potenciales de medicina tradicional china como ginseng y houpu. Conclusión: este estudio revela un trastorno característico del metabolismo de la arginina en la insuficiencia cardíaca, con objetivos clave estrechamente vinculados a la vía de señalización del fosfatidilinositol, ofreciendo una interpretación biológica moderna de la patogénesis en la medicina tradicional china y proporcionando referencias para el tratamiento dirigido y el desarrollo de medicamentos chinos para la insuficiencia cardíaca.

insuficiencia cardíaca; arginina; metabolómica; bioinformática; imagenología por espectrometría de masas