题目:FunctionalMetabolomicsCharacterizesaKeyRoleforN-AcetylneuraminicAcidinCoronaryArteryDiseases
作者:LeiZhang,etal.
发表日期:.5.27
期刊:Circulation
IF:23.
摘要:
背景:
通过代谢组学在冠状动脉疾病(CAD)中发现新的生物标志物,其潜在的功能机制尚不清楚。功能代谢组学旨在将代谢物衍生的生物标志物转化为疾病机制。
方法:
对来自4个独立中心的例冠状动脉造影患者进行了研究。利用负离子模式下超高效液相色谱结合四极杆飞行时间质谱技术对血浆代谢物进行非靶向分析。通过与CAD类型(包括正常冠状动脉、非阻塞性冠状动脉粥样硬化、稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛和急性心肌梗死)进行交叉比较,发现了显著的代谢物差异。随后采用串联液相色谱-质谱联用方法,使用同位素标记的标准添加物对代谢标记物N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)进行了靶向分析。提出了一种功能代谢组学策略,通过体外和体内模型研究Neu5Ac在冠心病进展中的作用。
结果:
本文一共鉴定了36种差异代谢物,其中35种为已发布的化合物。中心1(P=4.0e-64,n=)冠心病进展期间血浆Neu5Ac升高,并在3个独立中心(n=)重复。血浆中Neu5Ac的水平升高通过准确的靶向定量得到证实。从机制上讲,Neu5Ac能够通过与RhoA和Cdc42结合但不与Rac1结合,激活包含蛋白激酶信号传导途径的Rho/Rho相关卷曲螺旋,从而在体外和体内触发心肌损伤。沉默神经氨酸酶-1(一种调节Neu5Ac产生的酶),减轻氧葡萄糖剥夺引起的心肌细胞损伤以及结扎/异丙肾上腺素诱导的大鼠心肌缺血损伤。抗流感药物奥司他韦和扎那米韦对神经氨酸苷酶的药理抑制作用也可保护心肌细胞和心脏免受心肌损伤。
结论:
功能代谢组学发现Neu5Ac在急性心肌梗死中的关键作用,而靶向神经氨酸酶-1可能是一种未被认识的冠心病治疗干预手段。
图1冠状动脉疾病进展的代谢组学改变
表1通过冠状动脉疾病组与冠状动脉疾组内部的交叉比较确定的36种差异代谢物。
图2neu5ac诱导的体外和体内心肌损伤
图3Neu5Ac与RhoA和Cdc42的相互作用。
图4神经氨酸酶-1敲低可抑制Neu5Ac,从而保护NRVM免受氧葡萄糖剥夺(OGD)诱导的伤害。
图5神经氨酸苷酶-1(neu1)在心脏的下调保护大鼠免受异丙肾上腺素(ISO)和结扎(MI)全身的心肌损伤。
图6奥司他韦或扎那米韦对Neu5Ac的抑制可保护NRVMs免受氧-葡萄糖剥夺(OGD)全身的伤害。
图7奥司他韦和扎那米韦对心肌细胞的保护作用。
参考文献:ZhangL,WeiTT,LiY,etal.FunctionalmetabolomicscharacterizesakeyroleforN-acetylneuraminicacidincoronaryarterydiseases[J].Circulation,,(13):4-.
采编:李雪审核:谢茜荣
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