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新文速递丨J Adv Res脂质可作为CHD新预测因子

前期的脂质组学研究发现了多种脂质可作为心血管风险的预测因子,但是预测性能和通量有限。华中科技大学同济医学院公共卫生学院邱高坤团队、邬堂春团队和复旦大学人类表型组研究院唐惠儒团队合作,于2023年在Journal of Advanced Research期刊上发表题为“Lipidomics identified novel cholesterol-independent predictors for risk of incident coronary heart disease: mediation of risk from diabetes and aggravation of risk by ambient air pollution”的研究论文,使用前瞻性巢式队列研究,发现血浆中7种脂质的组合可以作为CHD(冠心病)预测因子,还发现了糖尿病或重度空气污染暴露个体中 CHD 风险分层的新生物标志物。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2023.12.009。

Highlights

7种脂质的组合使c-statistic增加0.077,这是目前我们已知的在前瞻性研究中预测 CVD 事件的最大附加值。

血浆中SM 41:1b(推测为 SM(d18:1/23:0))介导了已知心血管危险因素(尤其是糖尿病)与 CHD 风险的关联。

血浆中PC 36:0a、SM 41:1b、LPC 18:0 和 LPC 20:3 水平升高以及 CE 18:2 水平降低,会增加长期暴露于环境空气污染个体的CHD风险。


实验设计

在东风-同济队列(DFTJ)中筛查CHD疾病组,并按1:1匹配对照组各1621例。

东风-同济队列(DFTJ):2008年启动的动态前瞻性队列,招募生活在湖北省十堰市的东风汽车公司(DMC)的退休职工,2008-2010年招募了共有27,009名参与者。均完成了问卷、身体检查并提供血液样本。

筛选入组的志愿者共有3242名,其中CHD病人1621名,为随访期间首次发生非致命性心肌梗塞、致命性冠心病、稳定型和不稳定型心绞痛、或冠状动脉血运重建(包括冠状动脉搭桥手术或经皮腔内冠状动脉成形术治疗),平均随访时间为3.2±2.8年。对照组是按1:1在无冠心病人群中按性别和年龄(±5岁)随机选匹配的1621名志愿者。


环境空气污染暴露评估

环境空气污染物(臭氧、PM2.5、有机碳、黑碳、硝酸、硫酸盐、铵)的浓度使用卫星拍摄后,根据每位志愿者居住地址的经纬度信息计算推导,得到臭氧和PM2.5的日均浓度和月均浓。


检测方法

使用基于LC-MS的脂质组学技术进行相对定量检测。使用甲基叔丁基醚(MTBE)从10μL空腹血浆中提取极性和中性脂质,经过Kinetex C8 色谱柱分离后,使用Agilent 6470质谱检测。在血浆样本中共测到161种脂质(覆盖9种类别的脂质),包括胆固醇酯(CE)、甘油三酯(TAG)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、磷脂酰胆碱(PC)、鞘磷脂(SM)等。


结果

将CHD与对照组进行比较,发现29种脂质具有显着值 (FDRs < 0.05),进一步地选择1000次交叉验证重复中超过90%的7种脂质,即PC 36:0a (100%)、SM 41:1b (100%)、CE 18:2 (100%)、SM 34:0(98.8%)、PE 36:4a (97.7%)、LPC 18:0 (96.5%) 和 LPC 20:3 (93.3%),发现这7种脂质的加权评分可达3.75。如果再进一步评估它们的预测效果,仅添加PC 36:0a (100%)、SM 41:1b (100%)、CE 18:2 (100%)后,c-statistic可增加0.072,7种脂质全添加可增加0.077。仅使用7种脂质即可达到0.685。



脂质与已知危险因素

同时,我们发现脂质也介导了CHD已知危险因素(包括糖尿病、肥胖),SM 41:1b显著介导了源于糖尿病的 36.97% 的 CHD 风险,源于肥胖的21.33%风险,源于高血压的6.91%风险和源于肾功能受损的30.95%风险。PC 36:0a也有类似情况。


脂质与环境空气污染

我们计算了每位志愿者在抽血前一年的空气污染水平,根据每种污染物中值暴露水平将参与者分为较高暴露组和较低暴露组。发现在高暴露组中,PC 36:0a、SM 41:1b、LPC 18:0和LPC 20:3的正相关性更为明显,LPC 18:0和 LPC 20:3 也与臭氧有关,而CE 18:2 的负相关随着黑炭暴露的增加而减弱。


讨论

7种脂质的组合可用于CHD的预测因子,从而对初级干预产生指导作用,同时还有潜力作为空气污染暴露个体中 CHD 风险分层的新生物标志物。



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