高血压早期血管老化的代谢特征
动脉硬化是早期血管老化(EVA)综合征的标志,也是心血管发病率和死亡率的独立预测因子。但是目前高血压患者发生EVA的潜在机制仍然不清楚。为此,研究者进行了一项病例对照研究,试图确定高血压患者中与EVA综合征相关的血浆代谢物。
该项病例对照研究来自CARE North队列研究中的152名高血压受试者,检测他们的颈动脉-股动脉脉搏波速度(CFPWV)参数作为衡量动脉僵硬的一个指标。并根据年龄和血压类别,CFPWV值大于平均参考值2个标准差(SD)的患者被诊断为EVA综合征。采用非靶向代谢组学方法,在年龄、体重指数和性别匹配的EVA(n=79)和非EVA(n=73)高血压患者组中鉴定血浆代谢物。研究发现:这两组患者在年龄、体重指数、性别、吸烟状态、2型糖尿病(DM2)、心血管疾病(CVD)、钙通道阻滞剂(CCB)、β阻滞剂(BB)、利尿剂、低脂血症的使用频率方面没有显著差异。经原始数据处理和筛选,共鉴定出497个化合物,其中374种为正离子模式,123种为负离子模式。主成分分析(PCA)显示了质量控制(QC)样品的正确聚类。其中最小绝对收缩和选择算子模型(LASSO)确定了4种明显区分EVA和非EVA个体的代谢物:溶血磷脂酰胆碱[LPC(18:2)]、溶血磷脂酰胆碱[LPC(16:0)]、溶血磷脂酰胆碱[LPC(18:0)]和溶血磷脂酰胆碱[LPC(18:1)]。此外,根据LPCS的四分位数分析EVA状态的频率发现了LPCS水平较低与EVA比率较高相关。在LPC(16:0)、LPC(18:0)、LPC(18:1)和LPC(18:2)的第一四分位数中,EVA分别比非EVA个体多39%、32%、23%和16%。
该研究还基于4个选定的LPC确定EVA的代谢组特征,进行了层次聚类分析。预定义的簇数为2、3和4。以EVA个体百分比最低的集群为参考水平,与其他集群比较,计算EVA的OR值。结果发现:模型1包含4个生成的簇,并且第1组中患EVA的个体是第2组的两倍(61vs.29%,P<0.001),LPC(16:0)、LPC(18:0)、LPC(18:1)和LPC(18:2)水平分别低50、50、40和10%。此外还观察到4个LPC下调的高血压病患者发生EVA的风险是高LPC者的3.8倍(OR 3.8,95%CI 1.7~8.5,P<0.001)。对年龄、性别和药物治疗进行额外调整后,OR值为4.9%(95%CI1.7~13.8,P=0.003),提示着LPC水平较低的个体患EVA的风险是后者的4.9倍。
这项研究为血管老化的代谢表型提供了新的见解,并提示LPCS作为高血压患者EVA的预测指标,有可能作为进一步评估和验证的候选指标。同样存在一些局限性:首先,4种选定代谢物的重复性被发现在一个相对较宽的范围内(39%~65%),这可能是由于数据中存在的相对较小的样本大小和可变性的结果,需要更大的样本量来进一步证实。此外,目前仍不能证实LPCS水平变化是EVA综合征的结果还是原因。
表1 基线资料
图1 EVA和非EVA组在给定LPC的四分位数之间的频率
表2 分层聚类生成的簇中EVA综合征的比率,以及未调整和调整的OR
图2 血浆LPC(16:0)、LPC(18:0)、LPC(18:1)和LPC(18:2)的双向分层聚类热图
专家简介江文易,广西壮族自治区人民医院心血管内科住院医师,医学硕士,毕业于广州医科大学附属第二医院心血管疾病研究所(广州市心血管疾病研究所)。己发表两篇中文核心和两篇SCI论文(其中一篇IF:5.515)。主要从事血管内皮细胞衰老、动脉粥样硬化、冠心病及基因组学研究。
吉庆伟,医学博士,博士后,主任医师,暨南大学医学院博士生导师,广西壮族自治区人民医院心内科副主任(主持工作),国家自然科学基金网评专家,中华医学会心血管病学分会肺血管病学组委员,中国心血管医师协会转化医学专业委员会委员,中国医药教育协会医疗器械管理专业委员会委员,中国老年保健医学研究会高血压防治分会委员。主要从事冠心病、心力衰竭等心血管疾病的诊断及治疗,尤其侧重于冠心病的介入诊疗,在心血管危急重症的处理上具有较丰富经验。在Cardiovascular Research等国际学术期刊发表第一作者和通讯作者SCI收录学术论文29篇,总影响因子大于100分,单篇最高9.986,总引用840次,单篇最高引用144次。担任Atherosclerosis、Immunology等多种国际学术期刊特约审稿专家。主持3项国家自然科学基金和1项中国博士后基金,获得省部级科技进步奖一等奖一项。
参考文献
Polonis, K., et al., Metabolomic Signature of Early Vascular Aging (EVA) in Hypertension. Front Mol Biosci, 2020. 7: p.12