基于人群大队列探索心脑血管疾病相关血浆代谢组学特征

目的 ·采用纳米增强激光解吸电离质谱技术采集大队列人群的血浆代谢指纹图谱,为心脑血管疾病的发生发展提供代谢组学差异解释.方法 ·所有样本来源于上海市浦东新区自然人群队列.于2019年2—8月期间纳入符合标准的14419例队列成员,分别为冠心病单患组1608例,脑卒中单患组461例,心脑血管疾病共患组(冠心病+脑卒中)145例和对照组12205例,并进行前瞻性血浆样本采集.采用课题组开发的纳米材料增强激光解吸电离质谱技术对血浆样品进行代谢指纹图谱采集,基于统计分析确认心脑血管疾病单患人群(冠心病单患组、脑卒中单患组)或心脑血管共患人群的典型代谢特征.结果 ·研究共提取到345个代谢信号峰作为血浆代谢指纹图谱.再经过质谱数据分析,鉴定出具有差异性变化的6种代谢生物标志物(以下简称标志物)与心脑血管疾病高度相关.进一步地,6个代谢标志物可以归为"酮体代谢因子""脂肪酸代谢因子"2个集群."酮体代谢因子"集群中,冠心病单患组血浆中氨基磺酸、乙酰乙酸、甲基丙二酸的强度显著增加,而在脑卒中单患组、心脑血管共患组中显著下降."脂肪酸代谢因子"集群中,心脑血管共患组血浆中葡萄糖、半乳糖醛酸、α-亚麻酸的强度显著降低,而在脑卒中单患组中显著增加.根据以上6种代谢标志物,在"酮体代谢因子"集群中,鉴定出3种相关代谢通路;在"脂肪酸代谢因子"集群中,鉴定出2种相关代谢通路.结论 ·研究采用的新型固相质谱技术实现了大队列人群的高效血浆代谢指纹图谱采集,确定了6个与心脑血管疾病差异调控相关的血浆代谢标志物,进一步从代谢角度揭示心脑血管疾病的分子病理机制,为心脑血管疾病发病机制提供代谢层面线索.