心血管疾病的发生与机体代谢产物的改变密切相关。代谢组学研究生物体内代谢的综合生化信息，通过同时定性和定量分析某种生理状态或特定条件下几乎所有的代谢物，以发现和鉴别差异代谢物。代谢组学分析可以识别心血管疾病的关键致病因素，为心血管疾病的诊断和治疗提供一定的依据。
非靶向代谢组学揭示心血管疾病的潜在治疗靶点（1)
2型糖尿病(T2DM)患者通常CVD增加，引发一系列血管相关疾病(MACE)。研究T2DM有望找到治疗CVD的新方法。
为了研究糖尿病和MACE之间的关系，作者根据受试者的疾病状况将他们分为五组，并使用非靶向代谢组学来确定他们血清代谢物的变化。除了常见的TMAO物质外，m/z=265.1188的物质在糖尿病和MACE患者中非常值得注意。通过比较数据库和其他方法，该物质被鉴定为PAGln。Kaplan-Meier分析显示，在糖尿病患者中，PAGln水平较高的受试者发生MACE的风险更大。
非靶向代谢组学研究发现m/z为265.1188的代谢物与心血管疾病风险相关，随后确定为苯乙酰谷氨酰胺
作者使用T2DM患者的血浆进行了非靶向代谢组学分析，并结合机制研究，揭示了在T2DM患者中PAGln通过微生物途径合成的增加，提示PAGln与心血管疾病之间存在关联。
病例2:血浆代谢组揭示地中海饮食与心血管疾病风险的关联(2)
地中海饮食包括植物性食物(水果、蔬菜、豆类、全谷物、种子和坚果)、初榨橄榄油和适量的乳制品(酸奶和奶酪)和鸡蛋，是预防心血管疾病的一种有效和经济的策略。
为了分析地中海饮食干预后人类血浆代谢物的表达谱，研究人员分析了302种血浆代谢物。在PREDIMED队列研究中，确定了97种代谢物与地中海饮食坚持评分(MEDAS)显著相关。这些代谢物主要包括脂类(n=82，占所有测量脂类的37%)、氨基酸(n=9)和其他类型的代谢物(n=9)。
研究人员进一步将弹性网络回归方法应用于PREDIMED队列基线数据，以分析与地中海饮食依从性相关的代谢特征。从302种代谢物中筛选出67种代谢物的组合与MEDAS有显著相关性。相关性在内部测试集(PREDIMED 1年数据)和外部测试集(NHSI, NHSII和HPFS)中得到验证。
坚持地中海饮食的代谢特征:分析方法和验证的流程图。
在数据集中，由67种代谢物组成的代谢特征与鱼类/海鲜摄入量的相关性最为一致。高水平的鱼类/海鲜摄入量与高水平的高不饱和脂质代谢产物显著相关，包括二十碳五烯酸(EPA)、二十碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(DPA)。
代谢物关联分析显示，与较高MEDAS相关的代谢物(例如，高不饱和脂类)更有可能与较低的心血管风险相关。相反，与较低MEDAS相关的代谢物(如谷氨酸)更有可能与较高的CVD风险相关。
资源
- Nemet, I.， Saha, P. P.等人(2020)。心血管疾病相关的肠道微生物代谢产物通过肾上腺素能受体起作用。单元，180(5)，862-877。
- 李，J.， Guasch-Ferré， M.，等(2020)。地中海饮食、血浆代谢组和心血管疾病风险欧洲心脏杂志，41(28)，2645-2656。