盘点:2022年终盘点:心血管疾病研究领域重磅级成果解读
来源:生物谷原创 2022-12-27 14:27
时至岁末,转眼间2022年已经接近尾声,迎接我们的将是崭新的2023年,在即将过去的2022年里,科学家们在心血管疾病研究领域取得了多项重要成果,本文中,小编就对本年度科学家们在该领域取得的重磅级研究
时至岁末,转眼间2022年已经接近尾声,迎接我们的将是崭新的2023年,在即将过去的2022年里,科学家们在心血管疾病研究领域取得了多项重要成果,本文中,小编就对本年度科学家们在该领域取得的重磅级研究成果进行整理,分享给大家!
【1】Lancet子刊:出生时缺氧或会增加个体后期患心血管疾病的风险
Neda Razaz,Mikael Norman,Tobias Alfvén, et al. Low Apgar score and asphyxia complications at birth and risk of longer-term cardiovascular disease: A nationwide population-based study of term infants, The Lancet Regional Health—Europe (2022). DOI:10.1016/j.lanepe.2022.100532
很多研究都重点分析了个体出生时的窒息(asphyxia)对大脑产生的长期影响;近日,一篇发表在国际杂志The Lancet Regional Health—Europe上题为“Low Apgar score and asphyxia complications at birth and risk of longer-term cardiovascular disease: A nationwide population-based study of term infants”的研究报告中,来自瑞典卡罗琳学院等机构的科学家们通过进行一项观察性研究,结果表明,在出生时遭受缺氧并发症的婴儿在童年和成年早期患上心血管疾病的可能性是没有上述并发症的婴儿的两倍,尽管如此,其年轻时患心血管疾病的绝对风险还是非常低的。
出生时缺氧或会增加个体后期患心血管疾病的风险。
图片来源:The Lancet Regional Health—Europe (2022). DOI:10.1016/j.lanepe.2022.100532
据研究人员介绍,本文研究首次分析了出生时与窒息相关的并发症(全球每年大约有400万婴儿会发生这种情况)如何影响个体后期患心血管疾病的风险,此前研究中,研究人员重点分析了新生儿时期窒息和大脑发育之间的关联。尽管相对风险较高,且在出生时发生窒息,但遭受心血管疾病影响的婴儿的绝对数量却非常少,在30年的随访期过后,在窒息相关并发症的患者中仅有0.3%的个体被诊断为心血管疾病,而没有并发症的人群中仅有0.15%。
研究者Neda Razaz说道,即使个体在年轻时患心血管疾病的绝对风险较低,但本文研究结果仍然表明,在出生时出现窒息相关的并发症或许与个体后期心血管疾病风险增加直接相关。综上,本文研究结果表明,窒息相关的并发症及其新生儿并发症(尤其是较低的阿普伽新生儿评分和新生儿癫痫发作)或与儿童时期以及成年早期机体心血管疾病风险增加直接相关,尽管年轻时其患心血管疾病的绝对风险较低。
【2】Int J Obes:肥胖母亲进行饮食干预和锻炼或许能保护后代抵御心血管疾病的发生
Taylor, P.D., Gu, H., Saunders, H. et al. Lifestyle intervention in obese pregnancy and cardiac remodelling in 3-year olds:children of the UPBEAT RCT.Int J Obes(2022).doi:10.1038/s41366-022-01210-3
孕期肥胖或与后代心脏代谢疾病风险增加以及预期寿命减少有关;近日,一篇发表在国际杂志International Journal of Obesity上题为“Lifestyle intervention in obese pregnancy and cardiac remodelling in 3-year olds: children of the UPBEAT RCT”的研究报告中,来自伦敦大学国王学院等机构的科学家们通过研究发现,孕期进行饮食和锻炼的生活方式干预或许能保护婴儿抵御心血管疾病的风险。
文章中,研究者发现,如果母亲在孕期被诊断为临床上的肥胖者,那么其3岁的孩子未来或许很有可能会表现出心脏病的风险因素,而行为生活方式的干预或许就能降低这种风险。在英国,有超过一半接受产前护理的女性都是临床上的超重或肥胖人群,而且越来越多的研究证据表明,孕期肥胖或与后代儿童心脏代谢功能障碍有关,而且严重的心血管疾病或许在母体子宫内就已经开始发生了。
这项名为UPBEAT的临床试验将孕早期的肥胖女性(BMI超过30kg/m2)随机分配到饮食和锻炼干预组或标准的妊娠护理组。干预措施包括一对一的咨询,限制饱和脂肪酸的饮食摄入,摄入低升糖指数的食物,比如蔬菜和豆类,适度且监测体育锻炼以及利用工具来记录锻炼;干预组在孕期体重增加、体育锻炼、健康饮食以及整个孕期更为健康的代谢情况方面都得到了改善。对三岁儿童的跟踪调查结果表明,临床肥胖的女性所生育的后代或会表现为心脏重塑,而这也是其未来患心血管疾病的一个风险因素。
本文研究结果表明,母源性的肥胖或许会对其后代机体的心血管健康产生长期持久的影响,而在孕期促进膳食的改变和体育锻炼或许就能降低这一风险;母源性的肥胖与后代3岁时左心室的重塑过程有关,进行母源性干预或许并不会出现这种重塑过程,而且后代机体心脏的重塑或许是在子宫内形成的。
【3】JEM:睡眠不足会对造血干细胞产生负面影响 增加炎症性疾病和心血管疾病风险
Cameron S. McAlpine,Máté G. Kiss,Faris M. Zuraikat,et al. Sleep exerts lasting effects on hematopoietic stem cell function and diversity, Journal of Experimental Medicine 2022, doi:10.1084/jem.20220081.
近日,一篇发表在国际杂志Journal of Experimental Medicine上题为“Sleep exerts lasting effects on hematopoietic stem cell function and diversity”的研究报告中,来自美国西奈山伊坎医学院等机构的研究人员通过研究发现,长期睡眠不足会对免疫细胞产生负面影响,这可能导致炎症性疾病和心血管疾病。更具体地说,每晚持续失去一个半小时的睡眠有可能增加这些疾病的风险。
这项新的研究首次指出长期睡眠不足改变了产生免疫细胞---也称为白细胞---的造血干细胞内部的DNA结构,这可对炎症产生长期影响,并导致炎症性疾病。免疫细胞对抗感染,但如果这些细胞的数量过高,它们就会反应过度并导致炎症。该研究还首次指出,补觉并不能逆转睡眠中断的影响。研究者Filip Swirski博士表示,这项新研究开始确定就长期而言将睡眠和免疫健康关联在一起的生物机制。它表明,在人类和小鼠中,睡眠中断对免疫细胞的编程和它们的产生速度有深刻的影响,导致它们失去保护作用,实际上使感染变得更糟,而且这些变化是持久的。这很重要,因为另一个关键的观察结果是睡眠会减少炎症,反之,睡眠中断会增加炎症。这项新研究强调了成年人坚持每天睡七到八个小时的重要性,以帮助预防炎症和疾病,特别是对于那些有潜在疾病的人。
作者分析了14名经常每晚睡8小时的健康成年人。首先,作者监测他们每晚至少睡八个小时,持续六周。他们抽取了他们的血液并分析了他们的免疫细胞。然后,同一组成年人每晚将睡眠时间减少90分钟,持续六周,并重新分析他们的血液和免疫细胞。在研究结束时,作者比较了整晚睡眠(即每晚至少睡八个小时)和睡眠时间限制(即每晚将睡眠时间减少90分钟)期间的血液和细胞样本。由于缺乏睡眠,所有参与者的免疫细胞都发生了明显的变化---它们的数量更多,而且DNA结构发生了改变。经过六周的睡眠限制后,他们的免疫细胞数量增加。
【4】The Lancet:心血管疾病风险翻倍!250万人大数据发现,自身免疫性疾病患者更易出现心血管问题,患者越年轻风险越高
Conrad N, Verbeke G, Molenberghs G, et al. Autoimmune diseases and cardiovascular risk: a population-based study on 19 autoimmune diseases and 12 cardiovascular diseases in 22 million individuals in the UK. The Lancet. 2022; 400 (10354):733-743. doi:10.1016/S0140-6736(22)01349-6
目前受自身免疫性疾病影响的患者占全球人口的5-9%。已有研究表明,类风湿性关节炎与心血管发病率和死亡率增加相关,目前认为促炎细胞因子和自身抗体导致的慢性和全身性炎症是导致这一关联的基础。除了类风湿性关节炎外,多发性硬化症和银屑病等一系列自身免疫性疾病也具有这种病理生理学基础。目前一些研究已经对部分自身免疫性疾病和特定心血管事件之间的关联进行了分析。在常规临床实践中,类风湿关节炎和系统性红斑狼疮已被用于预测心血管风险。但由于研究队列规模较小、随访时间较短、观察的心血管事件较少等局限性,目前尚无研究对不同自身免疫性疾病对各种心血管疾病的影响进行大规模比较。
为了填补这一空白,近日,一篇发表在国际杂志The Lancet上题为“Autoimmune diseases and cardiovascular risk: a population-based study on 19 autoimmune diseases and 12 cardiovascular diseases in 22 million individuals in the UK”的研究报告中,来自比利时鲁汶大学等机构的科学家们通过研究分析了CPRD,GOLD和Aurum datasets三个数据集中数百万人的随访数据,评估了19种最常见的自身免疫性疾病与多种心血管结局之间的相关性,发现自身免疫性疾病患者心血管风险更高,其中,系统性硬化症、Addison病、系统性红斑狼疮和1型糖尿病患者的总体心血管风险是无自身免疫性疾病者的两倍以上,且患者越年轻,这一风险越高。
文章中,研究人员共纳入了446449名符合条件的自身免疫疾病患者,患者诊断时的平均年龄为46.2岁,其中60.8%为女性(271410人),39.2%为男性(175039人),匹配队列纳入了2102830名具有相似临床特征的受试者。在中位时间为6.2年的随访中,68413例(15.3%)自身免疫性疾病患者和231410例(11.0%)无自身免疫性疾病者发生心血管疾病。在自身免疫性疾病患者中,心血管疾病的发病率为23.3次/1000患者年,在无自身免疫性疾病者中,这一发病率为15.0次/1000患者年。在性别、年龄、社会经济地位等所有亚组中,自身免疫性疾病队列的心血管疾病风险均高于匹配队列,且年轻个体的风险显著高于年长个体。
在发生心血管疾病的患者中,自身免疫性疾病患者的年龄明显小于未发生自身免疫性疾病的患者,患有自身免疫性疾病的人在65岁之前患心血管疾病的风险是无自身免疫性疾病者的1.97倍。总的来说,本研究表明,自身免疫性疾病是心血管疾病的风险因素,19种最常见的自身免疫性疾病均与心血管风险增加有关,且患者越年轻心血管风险越高。在此之前,由于对自身免疫性疾病与心血管疾病关联的认知不全面,大多数自身免疫性疾病患者都没有接受有助于减轻这种影响的心血管预防措施,或进行心血管疾病方面的筛查。
【5】The Lancet:男性和女性患心血管疾病的风险或许并无差异
Marjan Walli-Attaei,Annika Rosengren,Sumathy Rangarajan,et al. Metabolic, behavioural, and psychosocial risk factors and cardiovascular disease in women compared with men in 21 high-income, middle-income, and low-income countries: an analysis of the PURE study, The Lancet (2022). DOI:10.1016/S0140-6736(22)01441-6
相比男性而言,关于女性风险因素的普遍性以及与心血管疾病发生的关联的数据非常之少,尤其是来自中低收入国家的数据。近日,一篇发表在国际杂志The Lancet上题为“Metabolic, behavioural, and psychosocial risk factors and cardiovascular disease in women compared with men in 21 high-income, middle-income, and low-income countries: an analysis of the PURE study”的研究报告中,来自麦克马斯特大学等机构的科学家们通过研究发现,对于男性和女性而言,诱发其患心血管疾病的风险因素基本上是一样的。
这项研究中,研究人员纳入了来自高收入、中等收入和低收入国家的参与者,相比较而言,心血管疾病风险在中低收入国家人群中更为普遍一些,相关研究数据来自于前瞻性城乡流行病学研究(PURE Study)计划中。该研究包括了来自5大洲、21个国家中的155,724名参与者,所有参与者年龄在35-70岁之间,当加入该研究时所有参与者均无心血管疾病史,在平均10年的随访期间,研究者对所有致命性的心血管疾病、心脏病发作、中风和心力衰竭的病例都进行了登记。
图片来源:The Lancet (2022). DOI:10.1016/S0140-6736(22)01441-6
所研究的风险因素包括代谢(比如高血压、肥胖和糖尿病)、行为(吸烟和饮食)和社会心理状况(经济状况和抑郁症等)。研究者发现,除了高值的低密度脂蛋白(LDL,通常被认为是有害胆固醇)水平外,男性和女性的机体代谢风险因素相似,其中男性群体中与心血管疾病的关联性更强,然而,在研究人员看来,这一研究结论还需要进行更多研究来证实。
女性患心血管疾病的总体风险较低,尤其是心脏病发作,比如心肌梗死等,这或许是由于年轻女性对风险因素的容忍度较高所致,其机体中的雌激素也会使得血管壁更顺应,并会影响肝脏去除低密度脂蛋白的能力。在所研究的女性参与者(共90,934人)中,每1000人中有5例中风、心脏病发作和/或心血管疾病登记在册,而男性组(64,790人)的这一数字则为8.2例。
【6】Small: 纳米酶在心脑血管疾病治疗中的应用
Yihong Zhang,Wanling Liu,Xiaoyu Wang, et al. Nanozyme-Enabled Treatment of Cardio- and Cerebrovascular Diseases. Small. 2022 Oct 3;e2204809. doi: 10.1002/smll.202204809.
心脑血管疾病在世界范围内造成巨大且不断增加的健康负担,每年导致最多的残疾和死亡。这些疾病具有共同的风险特征,如肥胖、高血压、高脂/糖代谢和氧化应激,从而干扰我们体内的许多生物过程。其中,氧化应激在心脑血管疾病的发生发展中起着至关重要的作用。过量的自由基攻击细胞和组织中的蛋白质、脂肪和DNA,使它们的功能失活,从而阻碍正常的信号通路,对身体造成损害。
近日,一篇发表在Small杂志上题为“Nanozyme-Enabled Treatment of Cardio- and Cerebrovascular Diseases”的综述文章中,来自南京大学的科学家们为纳米酶的研究提供一些有指导意义的前景,并促进模拟酶策略在心脑血管疾病治疗中的发展。
心脑血管疾病是全球范围内导致死亡的两大血管相关疾病。活性氧(ROS)在疾病的发生和恶化中起着至关重要的作用。过量的ROS会导致细胞损伤,并导致组织功能障碍。纳米酶作为一种新兴的酶模拟物,通过多功能的作用为治疗提供了独特的视角,通过直接清除过量的ROS或调节病理相关分子,在治疗与ROS相关的心脑血管疾病方面取得了重要的效果。
本文首先介绍了纳米酶在细胞水平上的治疗机制。然后,讨论了纳米酶对几种典型的心脑血管疾病的治疗,主要包括心血管疾病、缺血再灌注损伤和神经疾病。最后,展望了纳米酶应用面临的挑战和展望。在这篇综述中,研究者重点介绍了纳米酶治疗心脑血管疾病的研究进展,纳米酶可以直接或间接地通过清除ROS、氧调节和NO生成来调节炎症。尽管已经证明了许多成就,但在开发更好的治疗性纳米酶方面仍然存在许多挑战。
【7】NEJM:3期试验显示,相比常规治疗,复方三联治疗复合终点风险下降24%,心血管死亡风险下降33%
Robert M Carney, Kenneth E Freedland. Polypill Strategy in Secondary Cardiovascular Prevention, N Engl J Med. 2022 Dec 8;387(23):2197. doi: 10.1056/NEJMc2213446.
近几十年来,心血管疾病已经成为引起人类死亡的首要因素。尽管,心血管疾病的二级预防药物治疗可以有效的缓解疾病症状、减少并发症和降低死亡率,但缺血性疾病的复发率仍然很高。造成这一不理想结果的主要原因是患者对二级预防药物治疗的依从性较差,仅为50%,这与医嘱中每日大量的处方药使治疗的复杂性增加和患者的给药频率不断增加有关,使得大部分患者很难按照医嘱坚持服药。目前已有多项研究证实,在心血管疾病的一级预防中,服用含有多种药物的复方制剂可以简化治疗方式,从而提高患者依从性,但在心血管疾病的二级预防中,这一措施的效果尚不明确。
近日,一篇发表在国际杂志NEJM上题为“Polypill Strategy in Secondary Cardiovascular Prevention”的研究报告中,来自西班牙国家心血管研究中心的科学家们通过研究提出了心血管疾病二级预防的新要点。在多个国家中开展的老年患者心血管疾病二级预防(SECURE)的随机对照3期试验发现,对近期患有心肌梗死的老年患者来说,与常规的药物治疗相比,服用含有三联治疗药物(阿司匹林、雷米普利和阿托伐他汀)的复方制剂的患者心血管死亡、非致死性1型心肌梗死、非致死性缺血性卒中或急性冠状动脉血管重建术的主要复合终点事件风险下降了24%,单独的心血管死亡风险也下降了33%。
总的来说,与常规药物治疗相比,服用含有三联治疗药物的复方制剂可以提高治疗的可及性和依从性,从而降低心血管疾病的复发率和心血管死亡的风险,为心血管疾病二级预防的治疗策略提供了强有力的支持和依据,具有重大的临床意义。
【8】Cardiovasc Res: 心血管疾病中寡克隆性血管平滑肌细胞扩张的细胞机制
Matt D Worssam, Jordi Lambert, Sebnem Oc, et al. Cellular mechanisms of oligoclonal vascular smooth muscle cell expansion in cardiovascular disease. Cardiovasc Res. 2022 Aug 22;cvac138. doi: 10.1093/cvr/cvac138.
静止的、分化的成人血管平滑肌细胞(VSMCs)可以被诱导增殖和转换表型。这种可塑性是血管稳态的基础,并有助于血管疾病的发展。寡克隆性VSMC贡献是终末期血管疾病的标志。在本研究中,研究者旨在了解支持这种VSMC寡克隆产生的细胞机制。
近日,一篇发表在国际杂志Cardiovasc Research上题为“Cellular mechanisms of oligoclonal vascular smooth muscle cell expansion in cardiovascular disease”的研究报告中,来自剑桥大学的科学家们通过研究发现,低频率的增殖激活是VSMC的一个普遍的、细胞固有的特征。本研究发现,健康动脉中罕见的VSMCs表现出与病理性血管重塑相似的VSMC表型转换,这是小鼠和人类健康动脉的保守特征。来自健康动脉的调制VSMC的增殖增加表明,这些细胞更容易对诱发疾病的信号做出反应,并可能驱动寡克隆性VSMC的扩张。
文章中,研究者用共聚焦显微镜和单细胞转录技术研究了VSMC系谱追踪动物模型中VSMC克隆形成的动力学。研究者发现,血管损伤后,中膜VSMC增殖的激活频率很低,并且只有一部分扩张的克隆迁移,这共同推动了寡克隆性新生内膜病变的形成。
总之,少数细胞中VSMC增殖的激活对于心血管医学中有效治疗策略的发展具有重要意义。本研究认为,这里确定的基因和通路的操纵将影响VSMC的扩张,这表明与VSMC异质性相关的特征将使未来对VSMC启动动力学以及与心血管疾病遗传易感性的相互作用的分析成为可能。
【9】Circulation Res:推翻传统观点!科学家揭示人类糖尿病、机体脂肪和心血管疾病发生之间的新关联!
Kyoungmin Park,Qian Li,Matthew D. Lynes,et al. Endothelial Cells Induced Progenitors Into Brown Fat to Reduce Atherosclerosis, Circulation Research (2022).
DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.319
胰岛素抵抗是糖尿病发生的一个主要风险因素,当机体细胞无法对胰岛素产生反应并且不能利用血流中的葡萄糖时就会发生胰岛素抵抗,众所周知,胰岛素抵抗会增加机体患心血管疾病和动脉粥样硬化的风险,动脉粥样硬化,即血管内脂肪的堆积,其会限制血流流向机体全身组织,目前研究人员并不清楚胰岛素和血管内壁细胞之间具体的相互作用机制。
近日,一篇发表在国际杂志Circulation Research上题为“Endothelial Cells Induced Progenitors Into Brown Fat to Reduce Atherosclerosis”的研究报告中,来自哈佛医学院等机构的科学家们通过研究设计出了一系列研究来确定机体的胰岛素、脂肪和血管系统之间的关联,文章中,研究人员识别出了血管内皮细胞驱动机体代谢的新型通路,这或许颠覆了既定的科学教条,结果表明,血管的功能异常本身就会导致驱动机体糖尿病的不良代谢改变,而并非是此前科学家们认为的影响。
图片来源:Circulation Research (2022).DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.319
研究者King说道,在患糖尿病和胰岛素抵抗的人群中,科学家们一直认为白色脂肪和炎症会引发血管的功能异常,从而导致患者群体心脏病、眼病和肾脏疾病的流行,但本文研究中研究者却发现,血管或许在其中发挥着主要的控制效应,而此前研究人员并不知晓这一点。除了与血管异常有关外,糖尿病还与机体储存的棕色脂肪(俗称为棕色脂肪组织)的不良减少有关,与主要储存能量的白色脂肪相比,棕色脂肪能够燃烧能量并维持机体的体温且能调节体重和机体代谢。通过对糖尿病小鼠模型进行一系列实验,研究者发现,被工程化改造后仅对血管中胰岛素敏感性增强的小鼠相比对照小鼠而言体重会减轻,即使是在喂食了高脂肪饮食后也是如此,事实证明,这些对胰岛素特别敏感的小鼠机体中往往有着比对照小鼠还要多的棕色脂肪,而且其机体血管的损伤水平也相对较低。
综上,本文研究结果表明,胰岛素对内皮细胞一氧化氮和内皮细胞的激活或许会增强血管周围祖细胞向棕色脂肪细胞的分化,并能帮助改善系统生物能量和机体的动脉粥样硬化,这或许就表明,内皮细胞的功能障碍或许是机体肥胖中能量不平衡的一种主要因素。
【10】Circulation:特殊的表观遗传学生物标志物或能帮助预测人群患心血管疾病的风险
Yinan Zheng, Brian Joyce, Shih-Jen Hwang, et al. Association of Cardiovascular Health Through Young Adulthood With Genome-Wide DNA Methylation Patterns in Midlife: The CARDIA Study, Circulation. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055484
机体年轻时的心血管健康或与其未来患心血管疾病(CVD)和总体死亡率的风险密切相关。近日,一篇发表在国际杂志Circulation上题为“Association of Cardiovascular Health Through Young Adulthood With Genome-Wide DNA Methylation Patterns in Midlife: The CARDIA Study”的研究报告中,来自美国西北大学Feinberg医学院等机构的科学家们通过研究发现,表观遗传学生物标志物或许能反映机体过去的心血管健康暴露并帮助预测未来患心血管疾病的风险。
研究者Yinan Zheng博士指出,这些在中年时期所测定的生物标志物或许能帮助揭示患者过去的宝贵健康信息,过去暴露于肥胖、血压升高、血糖和胆固醇或许就会为机体留下表观遗传学足迹,以便能更好地理解机体心血管疾病的发生。在当前研究中,研究人员定义了一个累积的心血管健康评分,包括BMI、血压、胆固醇和空腹血糖,他们将这一分数应用到了CARDIA研究(Coronary Artery Risk Development in Young Adults study,年轻成年人冠状动脉疾病风险发展研究计划)中的1000多名患者机体中,该计划是一项始于1983年的心血管疾病风险因素的长期研究计划。
此外,研究人员在参与者40岁左右收集两个不同时间点的血液样本,并测定血液中的DNA甲基化水平,DNA的甲基化能通过长期暴露于心血管疾病风险因素而逐渐改变,研究人员推测,这或许能更好对帮助捕捉与传统心血管疾病风险因素有关的心血管疾病风险。医学博士Donald Lloyd-Jones说道,这些表观遗传学标志物或许整合了我们几十年来对环境因素的暴露情况,比如空气污染和诸如饮食及体育锻炼等行为因素等;在某些方面,你机体的表观遗传组或许在决定机体健康方面甚至要比机体所继承的DNA代码更加重要一些。
最后,研究者表示,临床医生能够像使用诸如心血管健康指标一样使用该分数,通过应用阈值来却确定人群患心血管疾病的风险水平,比如低、中或高;然而后期研究人员还需要进行更大规模人群的研究来能确定这样一种阈值。
【11】PNAS:社会压力加速免疫衰老,增加癌症、心血管疾病和感染风险
Eric T Klopack, Eileen M Crimmins, Steve W Cole, et al. Social stressors associated with age-related T lymphocyte percentages in older US adults: Evidence from the US Health and Retirement Study, Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Jun 21;119(25):e2202780119. doi: 10.1073/pnas.2202780119.
随着医疗与科学的进步,人类寿命在不断延长。在世界范围内,越来越多国家的人口预期寿命已增至70岁以上。然而,这也导致了全球人口老龄化趋势的不断加重、年龄相关疾病的发病率不断上升。因此,了解个体间与年龄相关的健康差异对于健康老龄化至关重要。近日,一篇发表在国际杂志PNAS上题为“Social stressors associated with age-related T lymphocyte percentages in older US adults: Evidence from the US Health and Retirement Study”的研究报告中,来自加州大学洛杉矶分校等机构的科学家们通过研究发现,免疫系统中与年龄相关的变化在与老龄化疾病发病率和死亡率中发挥着关键作用。社会压力加速了免疫老化,从而增加个体患癌症、心血管疾病和感染新冠肺炎等急性传染病的风险。该研究有助于澄清参与加速免疫老化的机制,并确定了潜在的干预措施,包括改善饮食、增强运动、接种巨细胞病毒疫苗等。
在这项新研究中,为了阐明导致个体间健康差异的因素,研究团队纳入了一项针对美国老年人口的全国纵向研究,该研究涉及5744名平均年龄为68岁的参与者,其中55.2% 为女性。参与者完成了一份关于个人社会压力经历的问卷。研究人员还通过流式细胞仪分析了参与者的血液样本。流式细胞仪(Flow cytometer )是对细胞进行自动分析和分选的设备。它可以快速测量、存贮、显示悬浮在液体中分散细胞的一系列重要的生物物理、生物化学方面的特征。这种技术可以对血细胞进行计数和分类。
分析结果显示,即使在控制了受教育程度、吸烟、饮酒、身体质量指数和种族因素后,压力性事件与幼稚 T 细胞减少之间的关联性仍然很强。这些影响都与实际年龄、性别和种族/民族无关。
【12】PLoS One:新型核microRNA或有望帮助开发治疗心血管疾病的新型疗法
Pia Laitinen, Mari-Anna Vaananen, Ida-Liisa Kolari, et al. Nuclear microRNA-466c regulates Vegfa expression in response to hypoxia, PLoS ONE (2022). DOI: 10.1371/journal.pone.0265948
microRNAs能通过靶向作用细胞质中mRNAs的3′-UTR在沉默基因表达方面扮演着重要角色,然而,最近多项研究结果表明,miRNAs在细胞核基因表达的调节上扮演着重要作用,因为其在细胞核中的丰富较高。近日,一篇发表在国际杂志PLOS One上题为“Nuclear microRNA-466c regulates Vegfa expression in response to hypoxia”的研究报告中,来自东芬兰大学等机构的科学家们通过研究发现,一种新型的血管生成microRNA药物或有望帮助治疗缺血性心血管疾病,文章中,研究人员描述了一种新型的核作用microRNA所扮演的关键角色。
microRNA是一种小型的RNA分子,其能调节基因的表达,其所发挥的典型作用是通过靶向作用细胞质中的信使RNAs来沉默基因表达,然而,一种名为miR-466c的新型micrRNA或许发挥着不同的作用机制,其能通过靶向作用细胞核中的基因启动子来上调血管内皮生长因子A(VEGFA)。
除了扩大对microRNA生物学特性的学术理解外,本文研究结果对于开发新型RNA药物也具有非常深远的意义,利用小型RNAs来增加VEGFA的表达或许能为治疗缺血性心血管疾病提供新的选择,在这种情况下组织中的血液或许就会受到损伤。研究者Mikko Turunen说道,RNA的激活作为一种特殊现象已经被研究人员发现有16年的历史了,但其商业潜力直到近几年才被科学家们认识到。
综上,本文研究结果表明,miR-466c或能通过靶向作用启动子的方式来调节细胞核中的VEGFA的基因表达,同时还能扩展科学家们对于miRNAs角色的理解,这或许远远超出了对其典型角色的理解。
【13】Nat Cardiovasc Res:剔除一种特殊蛋白或能降低机体患心血管疾病的风险
Zong, P., Feng, J., Yue, Z. et al. TRPM2 deficiency in mice protects against atherosclerosis by inhibiting TRPM2–CD36 inflammatory axis in macrophages. Nat Cardiovasc Res (2022). doi:10.1038/s44161-022-00027-7
巨噬细胞能穿过机体的动脉并吞噬脂肪,就好像游戏吃豆人一样,然而充满脂肪的巨噬细胞会让血管变得狭窄并引发心脏疾病,近日,一篇发表在国际杂志Nature Cardiovascular Research上题为“TRPM2 deficiency in mice protects against atherosclerosis by inhibiting TRPM2–CD36 inflammatory axis in macrophages”的研究报告中,来自美国康涅狄格大学医学院等机构的科学家们通过研究揭示了剔除一种特殊蛋白如何帮助预防上述情况的发生并潜在预防人类心脏病发作和中风的发生。
图片来源:Nat Cardiovasc Res (2022). doi:10.1038/s44161-022-00027-7
这项研究报告中,研究者发现,改变巨噬细胞表达特定蛋白的方式或许能预防这种不良行为的发生,名为TRPM2的特殊蛋白或能被炎症所激活,其能向巨噬细胞发送信号来开始摄入脂肪,由于血管中的炎症是引起动脉粥样硬化的一个主要原因,因此TRPM2被激活的情况或许相当多,所有这些TRPM2的激活都会推动巨噬细胞的活性,从而导致更多泡沫状巨噬细胞的产生并引起多种潜在的动脉炎症,研究人员对TRPM2激活巨噬细胞活性的方式表示非常惊讶。
研究者Yue说道,这或许就会形成一种促进动脉粥样硬化发生的恶性循环,文章中,研究人员找到了一种阻断这种循环的方法,至少在小鼠中是这样的;他们从倾向于出现动脉粥样硬化的实验室小鼠机体中剔除了TRPM2,而剔除该蛋白似乎并不会伤害小鼠,而且其还能预防巨噬细胞泡沫化发生,并能减缓动物机体所出现的动脉粥样硬化。
综上,本文研究结果表明,TRPM2–CD36轴或许能作为一种机体动脉粥样硬化发生的分子机制,同时TRPM2也能作为一种动脉粥样硬化的潜在治疗性靶点。
【14】Food & Function:每天摄入100克的蔓越莓或能改善机体的心血管健康
Christian Heiss,Geoffrey Istas,Rodrigo P. Feliciano, et al. Daily consumption of cranberry improves endothelial function in healthy adults: a double blind randomized controlled trial, Food & Function (2022). DOI:10.1039/D2FO00080F
此前有研究表明,摄入蔓越莓汁或有益于机体的心脏健康,然而在健康人群中,摄入全蔓越莓是否也会产生持续的心血管健康益处,目前研究人员尚不清楚,近日,一篇发表在国际杂志Food & Function上题为“Daily consumption of cranberry improves endothelial function in healthy adults: a double blind randomized controlled trial”的研究报告中,来自伦敦大学国王学院等机构的科学家们通过进行一项临床试验后发现,连续一个月摄入蔓越莓或能改善健康男性机体的心血管功能。
这项研究中,研究人员招募了45名健康男性,并让其每天摄入相当于100克新鲜蔓越莓的全蔓越莓粉(9克粉),同时摄入安慰剂持续一个月时间,结果发现,那些摄入蔓越莓的个体在机体血流介导的扩张(FMD)方面有明显改善,这预示着机体心脏和血管功能得到了明显改善,FMD被认为是一种指示心血管疾病风险的敏感生物标志物,其能测定当血流量增加时血管如何发生扩张。
本文研究分析了全蔓越莓冻干粉(相当于100克新鲜蔓越莓)及其对心血管健康的影响效应,结果表明,作为健康饮食的一部分,摄入蔓越莓或能通过改善机体的血管功能来降低机体患心血管疾病的风险。研究人员对5名健康男性进行初期研究结果证实了全蔓越莓冻干粉所带来的生物学活性,结果表明,摄入蔓越莓或能增加机体的FMD,同时研究人员还确认了摄入剂量。
研究者Christian Heiss说道,本文研究提供了坚实的证据表明,蔓越莓或能明显影响机体的血管健康,对于处于较低心血管疾病风险的个体尤其如此,此外本文研究还进一步表明,摄入蔓越莓后机体血液中存在的特定代谢产物或许与机体的健康有益影响有关。
【15】Nat Commun:科学家揭示咖啡因保护机体抵御心血管疾病的分子机制
Lebeau, P.F., Byun, J.H., Platko, K. et al. Caffeine blocks SREBP2-induced hepatic PCSK9 expression to enhance LDLR-mediated cholesterol clearance. Nat Commun 13, 770 (2022).doi:10.1038/s41467-022-28240-9
有研究证据表明,咖啡因或能降低心血管疾病的风险,然而,其发生背后的分子机制,目前研究人员并不清楚。近日,一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Caffeine blocks SREBP2-induced hepatic PCSK9 expression to enhance LDLR-mediated cholesterol clearance”的研究报告中,来自麦克马斯特大学等机构的科学家们通过研究深入揭示了咖啡因对机体心血管系统的保护性效应,尽管其刺激效应早已被科学家们所熟知,但文章中,研究人员揭示了咖啡因如何与关键的细胞因子相互作用来从血液中清除胆固醇。
在这项具有里程碑意义的研究报告中,研究人员发现,咖啡因或许主要会诱发中级联效应,并最终降低血液中LDL胆固醇的水平,LDL胆固醇被称之为有害胆固醇,高水平的LDL胆固醇与机体心血管疾病风险增加有关。研究者指出,咖啡因的摄入或与机体血液中PCSK9的水平下降有关,PCSK9是一种特殊蛋白,其能降低肝脏处理多余LDL胆固醇的能力;当PCSK9不存在时,更多的LDL胆固醇就会通过位于肝细胞表面的LDL受体被快速从血液中移除出去。研究者Austin博士表示,本文研究发现揭示了哪种咖啡因及其衍生物能降低血液中PCSK9的水平以及其背后的分子机制,并揭示了其能降低机体患心血管疾病风险的机制;具体而言,咖啡因及其衍生物被证明能阻断SREBP2蛋白的激活,否则就会增加PCSK9蛋白的表达以及其向血液中的运输。
这些研究结果具有非常重要且广泛的意义,因为其在分子水平上将这种被广泛消费且具有生物活性的化合物和机体对胆固醇的代谢联系了起来;这一研究结果让研究人员出乎意料,结果表明,普通食物和饮料所产生的影响或许要比我们想象地更为复杂;此前研究人员开发出了新型的咖啡因衍生物,其降低血液中PCSK9水平的能力要强于咖啡因,这或许就为研究人员提出了一种可能,即通过开发新型药物来降低机体LDL胆固醇的水平。
研究者Magolan指出,我们非常高兴能研究这类新型药物(或者说是营养物质)用于治疗和预防人类心血管疾病的可能性,此外研究人员还探索了本研究中所观察到的咖啡因及其衍生物的其它健康益处。观察到咖啡因所产生的其它潜在临床效益让研究人员非常激动。综上,本文研究结果表明,内质网中钙离子或许能作为胆固醇代谢的主要调控子,同时研究人员还确定了咖啡因保护机体抵御心血管疾病的主要机制。
【16】Diabetes Care:一种基于机器学习的算法或能更好地管理糖尿病和心血管疾病风险心血管疾病
Evangelos K. Oikonomou,Marc A. Suchard,Darren K. McGuire, et al. Phenomapping-Derived Tool to Individualize the Effect of Canagliflozin on Cardiovascular Risk in Type 2 Diabetes, Diabetes Care (2022). DOI:10.2337/dc21-1765
目前有充足的研究证据表明,钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂具有心脏保护效应,但其使用不足,部分原因或是因为其成本较高。近日,一篇发表在国际杂志Diabetes Care上题为“Phenomapping-Derived Tool to Individualize the Effect of Canagliflozin on Cardiovascular Risk in Type 2 Diabetes”的研究报告中,来自耶鲁大学等机构的科学家们通过研究开发了一种名为INSIGHT的新型在线工具,其或能为SGLT2抑制剂在开具处方时提供一种机器学习方法,从而让2型糖尿病患者获益最大。
研究人员进行CANVAS和CREDENCE临床试验,结果表明,诸如卡格列净(canagliflozin)等SGLT2抑制剂或能降低2型糖尿病成年患者因动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD, atherosclerotic cardiovascular disease)住院和死亡的风险,然而卡格列净药物的处方较为昂贵且普遍并没有得到充分利用。
本文研究中,研究人员描述了一种个性化的方法,其有望解决ASCVD风险管理上常见的临床问题,即哪些2型糖尿病患者以及心血管疾病风险患者能因药物卡格列净的治疗而最有可能获益,INSIGHT的算法能利用不同患者的表型来识别不同类别的患者,这些表型包括2型糖尿病的持续时间、血压的升高或高血压、吸烟习惯和胆固醇的水平等。
综上,本文研究结果表明,研究人员提出了一种基于证据且以机器学习为指导的算法,其能针对2型糖尿病患者的SGLT2抑制剂开具个性化的厨房,从而获得最佳的ASCVD治疗效果。
【17】Nature:科学家发现一种能预测人类心血管疾病的细胞行为模式
Crainiciuc, G., Palomino-Segura, M., Molina-Moreno, M. et al. Behavioural immune landscapes of inflammation. Nature (2022). doi:10.1038/s41586-021-04263-y
单个细胞的转录组和蛋白质组分析能通过提供健康和疾病组织的细胞蓝图来彻底改变科学家们对生物现象的解释,然而,这些方法并没有描述细胞不断改变其生化特性和下游行为输出的动态情况。近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Behavioural immune landscapes of inflammation”的研究报告中,来自西班牙的科学家们通过研究发现,免疫系统的循环中性粒细胞火灾炎性过程中会获得不同的行为模式,相关研究识别出了与人类心血管疾病相关的有害中性粒细胞行为。同时本文研究提供了重要的信息,或能帮助开发新型疗法尽可能减少心肌梗塞所带来的后果。
图片来源:Nature (2022). doi:10.1038/s41586-021-04263-y
中性粒细胞是构成机体第一道防线的免疫细胞,但其同时与会损害健康细胞,包括心血管系统中的细胞,研究者表示,目前多项研究都将血液中中性粒细胞的存在与高风险的心血管疾病以及疾病严重性关联起来。然而,仅仅通过清除中性粒细胞似乎并不太可能保护机体的心血管系统,因为这或许会让机体对威胁它的病原体变得毫无抵抗力。为了解决这个问题,研究人员就开始寻找识别会引发血管损伤的特殊类型的中性粒细胞,他们通过利用高分辨率的活体显微镜分析了这些细胞,这种显微镜技术能帮助研究者可视化分析活体动物毛细血管内的细胞。
随后研究人员设计出了一种高度新颖的计算系统,其能通过对大小、形状和运动改变的简单测量来分析细胞在血管中的行为,这项分析就识别出了在炎性过程中的三种中性粒细胞模式,但仅有一种以大尺寸和接近血管壁为特征的模式与心血管损伤有关。将这种计算系统与动物模型中的大量遗传学分析相结合,研究人员就能识别出负责有害中性粒细胞行为的分子。
研究人员希望这种新方法或能应用到其它科学研究领域,目前研究者的想法是将这种方法用于其它环境中,比如感染或癌症中,在这些环境下,免疫细胞在疾病进展过程中发挥着重要角色;综上,本文研究结果表明,行为蓝图或能报告较高的细胞分辨率下动态环境的独特属性。
【18】AJCN:连续5年摄入高剂量的维生素D补充剂或许并不会降低人群患心血管疾病或癌症的风险!
Jyrki K Virtanen,Tarja Nurmi,Antti Aro, et al. Vitamin D supplementation and prevention of cardiovascular disease and cancer in the Finnish Vitamin D Trial—a randomized controlled trial, The American Journal of Clinical Nutrition (2021). DOI:10.1093/ajcn/nqab419
在观察性研究中,研究人员发现,机体维生素D的不足或与心血管疾病和癌症风险增加有关,但补充维生素D的好处证据或许非常有限;近日,一篇发表在国际杂志The American Journal of Clinical Nutrition上题为“Vitamin D supplementation and prevention of cardiovascular disease and cancer in the Finnish Vitamin D Trial—a randomized controlled trial”的研究报告中,来自东芬兰大学等机构的科学家们通过研究发现,连续5年服用比推荐剂量高得多的维生素D或许并不会影响老年男性和女性的总体死亡率和心血管疾病或癌症的发病率。
在这项试验中,研究人员共招募了2495名参与者,包括60岁及以上的男性参与者和65岁及以上的女性参与者,这些参与者被随机分配到安慰剂组或每天接受40或80微克(1600 IU或3200 IU)的研究组中,所有参与者在实验开始时并未患心血管疾病和癌症,同时研究人员允许其使用自己的维生素D补充剂,每天最多摄入20微克(800 IU),这一剂量也是在试验开始时这个年龄组参与者的建议摄入量;在试验开始和试验期间,研究人员使用研究表格来收集参与者的生活方式、营养、疾病风险因素和发病率的全面信息,同时关于疾病发病率和死亡的信息都来自于国家卫生健康登记处,大约有五分之一随机选择的受试者接受了更为详细的检查并提供了血液样本。
在试验进行的5年间,有119名参与者患上了心血管疾病,129名参与者被诊断为癌症且有19名发生了死亡,各组之间发生事件的数量并没有统计学上的显著差异,而且维生素D的剂量也被证明是安全的,因为其在各组之间并未观察到副作用的差异;在对子样本进行更为详细地分析后,基线的平均血液中维生素D的浓度为75nmol/L (30 ng/mL),一年后,每天摄入40微克维生素D的参与者机体的平均骨化二醇(calcidiol)浓度为100 nmol/L (40 ng/mL),而每天摄入80微克维生素D的参与者机体的平均骨化二醇(calcidiol)浓度为120 nmol/L (48 ng/mL),安慰剂组参与者机体的骨化二醇浓度则并未发生明显变化,仅有9%的参与者在基线时机体的维生素D水平较低,比如其血液中骨化二醇的浓度低于50 nmol/L (20 ng/mL)。
除了这些主要发现外,FIND试验还将能提供关于维生素D补充剂对人类多种疾病的影响效应,包括2型糖尿病、骨折和跌倒、感染、疼痛状况等。综上,本文研究结果表明,维生素D补充剂或许并不会降低老年人群患主要心血管疾病事件或侵入性癌症的发生风险,这或许是由于大多数参与者在基线时并不存在足够的维生素D状态。
【19】ERJ:移植的肠道菌群或会诱发小鼠机体心血管系统功能的改变
Mohammad Badran, Abdelnaby Khalyfa, Aaron Ericsson, et al. Gut microbiota mediate vascular dysfunction in a murine model of sleep apnea: effect of probiotics, European Respiratory Journal (2022). DOI: 10.1183/13993003.00002-2022
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA,Obstructive sleep apnea)是一种以间歇性缺氧(IH,intermittent hypoxia)为主要特征的慢性流行性疾病,其通常与机体的内皮功能异常和冠状动脉疾病的发生直接相关。近日,一篇发表在国际杂志European Respiratory Journal上题为“Gut microbiota mediate vascular dysfunction in a murine model of sleep apnea: effect of probiotics”的研究报告中,来自美国密苏里大学等机构的科学家们通过研究揭示了阻塞性睡眠呼吸暂停影响小鼠机体肠道微生物组的分子机制,以及移植来自睡眠呼吸暂停影响小鼠的肠道菌群引起受体小鼠心血管功能改变的分子机制。
OSA是一种在全球影响超过10亿人的慢性睡眠障碍,有研究证据表明,OSA会改变肠道微生物组,同时还可能会促进OSA相关的合并症发生,包括糖尿病、高血压、缺血性心脏病和认知问题。这项研究中,研究人员对一组小鼠进行分析,这组小鼠被给予来自暴露于模拟睡眠呼吸暂停状况的小鼠的肠道菌群,研究人员将这组小鼠的心血管功能状况与另一组给予未暴露于睡眠呼吸暂停状况的小鼠的肠道菌群的小鼠机体的心血管功能进行比较,在为期6周的研究时间段内,他们监测了小鼠的动脉血压、冠状动脉和主动脉的功能,并通过血液分析测定了已知能促进动脉硬化的肠道衍生代谢产物的水平。
结果发现,携带暴露于睡眠呼吸暂停状况的供体所移植的肠道菌群的小鼠会经历血压上升,机体中有害代谢产物的水平上升以及主动脉和冠状动脉受损的表现;换句话说,仅仅肠道微生物组的改变或许就足以诱导机体心血管功能的某些变化,而这些变化在OSA患者机体中具有一定的特点。同时,研究人员还给予每组小鼠益生菌来观察是否有益的肠道菌群能减轻对机体心血管系统的损伤效应。
综上,本文研究结果表明,间歇性缺氧所诱发的肠道微生物组的改变至少部分是睡眠呼吸暂停的典型心血管障碍的基础,并且可以通过同时服用益生菌来进行缓解。
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