Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱

21世纪以来,全球进入老龄化的人群快速增幅,然而衰老和死亡过程中新陈代谢的变化尚不完全清楚。2023年9月16日,哈佛大学陈曾熙公共卫生学院 Marta Guasch-Ferré 团队在Nature Communications上在线发表了题为“Plasma metabolomic profiles associated with mortality and longevity in a prospective analysis of 13,512 individuals”的文章,对 13,512个体进行的前瞻性分析中确定了与死亡率和寿命相关的血浆代谢组图谱。本研究构建了多种代谢物谱评分并开展了其与死亡率和寿命的关联研究,发现核苷、氨基酸和几种脂质亚类水平的差异可以预测死亡率。代谢组学为发现与衰老和疾病相关的新型生物标志物提供了新途径。


Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱
Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱

英文标题:Plasma metabolomic profiles associated with mortality and longevity in a prospective analysis of 13,512 individuals(Nature Communications,IF=16.60,2023)

中文标题:对 13,512 名个体进行的前瞻性分析中与死亡率和寿命相关的血浆代谢组图谱

研究材料:血浆

组学技术:非靶向代谢组

Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱






01

主要研究结果




1

研究队列设计

本研究主要分析包括11,634名美国参与者(中位随访时间为 22.6 年,其中 4288 人死亡)和 1878 名西班牙参与者(中位随访时间为 14.5 年,其中 525 人死亡)。利用护士健康研究和健康专业人员随访研究中可用的代谢组学数据,研究了参与者中循环代谢物与全因死亡率、心血管死亡率和癌症死亡率的关联。进一步评估了代谢物与寿命(定义为达到 85 岁)之间的关联。此外,作者还开发了全因死亡率的多代谢物谱评分,并分析了其与死亡率和寿命的关联(图1)。

Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱

图1. 研究设计示意图

(图源:Wang et al., Nat Commun, 2023)


2

代谢组范围内与全因死亡率、心血管死亡率和癌症死亡率的关联

在所有检测出的代谢物中,发现75种代谢物与全因死亡率呈正相关,32种代谢物与全因死亡率呈负相关,这 107 种代谢物的关联在病例和对照之间总体相似,不同基线年龄(<55 岁或≥55 岁)和性别之间也存在类似的关联。经过多重测试调整后,共有 54 种代谢物与心血管死亡率相关,其中大多数也在全因死亡率分析中被鉴定出来。只有两种代谢物 N2,N2-二甲基鸟苷和 N1-乙酰亚精胺与癌症死亡率相关(图2)。

Nat Commun(IF=16.6)|死亡率及寿命相关的血浆代谢组图谱

图2 全因死亡率、心血管死亡率、癌症死亡率和寿命的代谢组范围关联

(图源:Wang et al., Nat Commun, 2023)


3

与死亡率相关的代谢组和模块

为了确定与死亡率相关的代谢物组/模块,作者进行了代谢物集富集分析(MSEA)和加权基因共表达网络分析(WGCNA)。MSEA 分析中,四个代谢物组与全因死亡率相关,碳原子数≤56、双键≤3的三酰甘油、磷脂酰乙醇胺、核苷、核苷酸和类似物与全因死亡率风险增加相关,而碳含量>56或双键>3的三酰甘油与较低的全因死亡率相关。心血管死亡率和癌症死亡率也观察到了这些关联。WGCNA 确定了五个代谢物模块,其中两个与全因死亡率相关,模块1以高度不饱和的TAG、PC和缩醛磷脂为特征,与较低的全因死亡率相关;模块 5 的特征是核苷和含有 ≤56 个碳和 ≤3 个双键的三酰基甘油,与较高的全因死亡率相关,模块 5 还与心血管死亡风险增加相关(图3)。
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图3 代谢组和模块与全因死亡率和寿命的关联

(图源:Wang et al., Nat Commun, 2023)






02

小结




综上所述,作者利用四项研究中13,512名参与者的代谢组学数据,确定了与全因死亡率和寿命相关的血浆代谢物谱。此外,作者还开发了包含 75 种代谢物的多代谢物谱评分。较高的分数与全因死亡风险、心血管死亡风险和癌症死亡风险增加以及长寿几率降低相关,这一点在不同性别和外部复制数据集中都很明显。






03

拜谱小结




在这项研究中,作者通过血浆代谢组学,确定了一组与死亡率和寿命相关的核苷、氨基酸和脂质分析物,包括两种与心血管死亡风险相关的新型代谢物。这些结果强调了衰老和疾病中一些潜在重要的代谢物和生物途径,这可能为将这些代谢组标记物纳入临床研究开辟新途径。作为医学检验种最常见的样本之一,血液样本的生物标志物与疾病研究越来越重要。由此,拜谱生物可提供血液多维方案,包括超高深度血液蛋白组、DIA定量分析蛋白组、糖蛋白组、Olink蛋白组、代谢组学等产品,助力血液标志物研究,欢迎咨询!




参考文献:

Wang F, Tessier AJ, Liang L, et al. Plasma metabolomic profiles associated with mortality and longevity in a prospective analysis of 13,512 individuals. Nat Commun. 2023 14(1):5744. doi: 10.1038/s41467-023-41515-z.


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