Neurology:与突发缺血性卒中相关的代谢组学特征

2021-12-07 Naomi MedSci原创

近日,研究人员调查了护士健康研究(NHS)的女性参与者的代谢物特征与偶发缺血性卒中之间的关系,与卒中相关的代谢物包括2种氨基酸 、1种羧酸、1种蔗糖,包含这些代谢物的复合SMS可准确预测缺血性卒中风险

      在美国,卒中是导致长期残疾的首要原因,也是导致妇女死亡的第4大原因。女性占所有卒中死亡人数的近60%,女性终生卒中风险比男性高20%。卒中存在明显的性别差异。患有卒中的女性患高血压和心房颤动的比例高于男性,有冠心病(CHD)病史的比例较低。此外,糖尿病是女性卒中的一个比男性更强的风险因素。尽管我们对女性卒中的关键风险因素有了实质性的了解,但在已确定的风险因素和介导这一风险的最接近的生物过程之间仍然存在差距。通过代谢组学测量增进对代谢环境的了解可能会促进生物治疗,并确定预防和治疗卒中的新的药理学策略。

      既往文献已经强调了代谢物与卒中危险因素的关系,包括2型糖尿病和心血管疾病。以前的工作也表明,n3长链脂肪酸可能与较低的卒中风险有关。既往研究已经发现了与CHD事件相关的代谢物,但针对卒中的数据有限。研究人员从社区动脉粥样硬化风险(ARIC)研究中分析了3904名男性和女性中发生的114例卒中发现,在调整风险因素后,血清中2种长链二羧酸(十四酸和十六酸)的水平与缺血性卒中事件密切相关。最近对7个前瞻性队列的数据进行了荟萃分析,利用核磁共振对147种循环血浆或血清代谢物进行了调查,并对38797名参与者中的1791例卒中事件进行了调查。分析揭示了10种重要的关联,包括氨基酸(组氨酸、苯丙氨酸)、糖酵解相关代谢物、急性相反应标记物和脂蛋白亚组分。

      尽管有强有力的证据证明卒中的性别差异和血清代谢的性别差异,但女性卒中的前瞻性研究很少。为了确定与偶发卒中相关的代谢物,近日,有研究人员调查了护士健康研究(NHS)的女性参与者的代谢物特征与偶发缺血性卒中之间的关系,并在两个独立的验证数据集中验证了这些卒中代谢物,还在NHS中为经过验证的代谢物的卒中事件创建了卒中代谢物评分(SMS),并在PREDIMED队列中评估了其相关风险预测,超过了传统风险因素。

      本研究的主要研究问题是利用多个独立的前瞻性队列,在对传统的卒中危险因素进行调整后,发现并验证与缺血性卒中发病风险相关的代谢谱。

      研究应用液相色谱-串联质谱法对护士健康研究中发现的一组女性([NHS],454例缺血性卒中患者,454名对照)中的519种血浆代谢物进行了检测,并在两个独立的前瞻性队列中进行了验证:Prevención con Dieta地中海地区([PREDIMED],118例卒中病例,791名对照)和护士健康研究2([NHS2],49例缺血性卒中病例,49名对照)。应用Logistic回归模型,以卒中为结果调整多个危险因素,通过Q值方法控制假发现率(FDR)。

  • 调整传统危险因素后,23种代谢产物与NHS发生卒中显著相关(Q值<0.05)。其中,14种代谢物在PREDIMED中有效,3种与卒中事件显著相关:蛋氨酸亚砜、N6-乙酰赖氨酸和蔗糖(Q值<0.05)。
  • 在NHS2中,23种代谢物中的一种(葡萄糖醛酸)与卒中事件显著相关(Q值<0.05)。
  • 对于所有四种代谢物,水平较高与风险增加相关。这四种代谢物被用来在NHS中创建卒中代谢物评分(SMS),并在PREDIMED中进行测试。调整危险因素后,每单位SMS标准差发生卒中的优势比在PREDIMED为4.12(95%CI:2.26~7.51)。在PREDIMED中,包括SMS危险因素的模型的ROC曲线下面积为0.7(95%CI:0.75-0.79),而仅包括传统危险因素的模型的ROC曲线下面积为0.65(95%CI:0.7075),相应地,SMS预测提高了5%(p<0.005)。

      与卒中相关的代谢物包括两种氨基酸,一种羧酸和一种蔗糖。包含这些代谢物的复合SMS与缺血性卒中相关,并显示出比传统危险因素更好的风险预测。

      这项研究提供了II类证据,证明卒中代谢评分可以准确预测缺血性卒中事件风险。

文献来源:Balasubramanian R, Hu J, Guasch-Ferre M, et al. Metabolomic Profiles Associated With Incident Ischemic Stroke [published online ahead of print, 2021 Dec 1]. Neurology. 2021;10.1212/WNL.0000000000013129. doi:10.1212/WNL.0000000000013129

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