Circulation: 综合代谢表型提炼出年轻人的心血管风险

2020年10月，密歇根大学等单位的相关研究人员在《Circulation》（IF: 23.6）上发表了题为“Comprehensive Metabolic Phenotyping Refines Cardiovascular Risk in Young Adults”的研究论文，构建了年轻人群与CVD结果相关的健康代谢特征。

亮点概述：

新陈代谢的改变与心血管疾病有关，并可能在生命早期发生。
大多数代谢分子标志物的研究涉及老年人，心血管疾病的易患性可能被“编码”在传统的危险因素中。
在一群混血儿年轻人中使用了高维代谢物谱图，展示了年轻人中基于代谢物的心肌和血管疾病的特征，这些特征与中年后20多年的心脏事件相关。
这些关联在年龄广泛的成年人群体中得到验证，证明了代谢物特征对年轻个体的最大影响。

研究背景：

尽管当代心血管疾病（CVD）预测可识别40岁以上的临床风险人群，但CVD的最早损害出现在这个年龄之前。在过去的三十年中，尸检研究确定了成年青年（34岁以下）的原始CVD病变。早期，持续暴露于升高的心脏代谢风险（例如血脂异常，血糖异常，高血压）在中年及以后对CVD的影响很大。此外，终生暴露于健康的血压和抗动脉粥样硬化的脂质状况可能是有保护作用的。代谢失调似乎是几种慢性疾病的核心，包括衰老，CVD，癌症和糖尿病。然而，大多数CVD研究集中在老年人身上，缺乏在年轻人群中定义精确的代谢风险表型的研究。

青年期的代谢功能障碍可确定与不良心血管现象有关的分子标志和途径。研究人员在年轻人的冠状动脉风险发展研究（CARDIA）中研究了2330名白人和黑人青年（平均年龄32岁，黑人45％），以鉴定与不良CVD表型（心肌结构/功能，适应性、血管钙化）相关的代谢产物。首先研究了生命的第三和第四十年中测得的代谢物与直到20年后的不良心血管现象的发展之间的关联，大多数代谢物表型的关联在表型上是“一致的”，同时与“心肌”特征（例如，更大的LV质量，更低的LV应变，降低的心肺适应性）和“血管”特征（例如，更大的血管钙化）相关。使用网络计算机模拟方法将代谢物与调控途径连接起，观察到先前在CVD模型系统中涉及的心肌和血管重塑的典型途径跨越了其中的几种途径，包括脑源性神经营养因子（BDNF）信号传导、NO/cGMP途径、肾素-血管紧张素-醛固酮系统、维生素D、MAPK信号传导以及通过甲基CpG结合蛋白2（MECP2）信号传导的转录调控。

成年初期的代谢产物与心血管现象有关，并确定了心血管疾病发展的重要途径。

为了在代谢组和表观组之间产生简约关联，研究人员接下来进行PCA和弹性网回归。结果发现了两个基于代谢物的多参数评分，这些评分与血管和心肌健康独立相关，每个评分中包含的代谢物均指定了微生物代谢、肝脂肪变性、氧化应激、NO调节和胶原代谢。在男性中，基于代谢物的血管分数较低，在黑人中，心肌分数较低。

成年早期心肌和血管健康的代谢起源是不同的，并且因种族和性别而异

随后，在CARDIA近25年的中位随访中，代谢物为基础的血管评分（HR=0.68/SD；95%CI 0.50-0.92，P=0.01）和心肌评分（HR=0.60/SD；95%CI 0.45-0.80，P=0.0005）在第三和第四个十年中与临床CVD相关，且与预后具有协同关系（P交互作用=0.009）。表明与心血管现象相关的代谢物网络可确定与临床指标无关的未来CVD的高风险年轻人。