心衰前20年期间的代谢组学特征及其变化

背景：纵向代谢组学研究可加深对心力衰竭进展的理解并实现精准预防。本研究旨在通过纵向代谢组学分析识别与心衰风险相关的血清代谢物，描绘其动态轨迹，并探索不同代谢紊乱人群中的代谢物特征。方法：本研究分析了来自中国多省队列研究代谢组学项目中1728名无心力衰竭参与者在20年随访期间4个时间点收集的4774份血清样本的纵向代谢组学数据。强度模型和Cox比例风险模型识别了与心衰风险相关的代谢物。潜在变量混合效应模型评估了代谢物轨迹。结果：在检测到的784种代谢物中，23种在错误发现率校正的P<0.05水平下与心衰风险相关，其中9种此前未报道过与心衰相关。与心衰风险相关的代谢物表现出4种不同的轨迹聚类及相应的生物学趋势。大多数与心衰风险呈正相关的代谢物在整个20年随访期间保持相对稳定，而与心衰风险呈负相关的代谢物通常表现出下降趋势。在临床诊断前5年以上，发生心衰组的这23种代谢物水平开始与无心力衰竭组出现差异，大多数变化在临床表现前15至20年启动。不同代谢紊乱人群呈现出与心衰相关且各异的代谢物特征。与心衰相关的代谢物主要涉及：高血压人群中的能量代谢和血管舒张反应，肥胖人群中的脂毒性效应和氧化应激，以及血糖异常人群中的炎症过程和糖毒性机制。结论：这项纵向代谢组学研究识别了与心衰相关的代谢物特征，描绘了其在临床诊断前20年间的变化，并揭示了不同代谢紊乱个体之间的异质性，从而为未来的生物标志物和干预研究提供信息。