自动脉瘤以及夹层是高危害的血汗管疾病，今朝尚未有用的药物可以预防AAD的发生以及成长。巨噬细胞在AAD的成长中起主要作用。而虎魄酸盐会激发巨噬细胞的炎症变化。北京年夜学根蒂根基医学院血汗管研究所郑乐平易近传授团队与华中科技年夜学从属同济病院汪道文团队初次报导虎魄酸可以作为AAD诊断的新型生物标记物，血浆中高浓度虎魄酸加剧小鼠AAD的进展，按捺巨噬细胞内虎魄酸天生通路p38α-CREB-OGDH轴，有用按捺虎魄酸堆集，减缓AAD的进展，为AAD的医治提供新的靶点。相干结果揭晓于《European Heart Journal》。研究重点剖析(1)虎魄酸是发明行列步队中上调最显著的代谢物；这在验证行列步队中获得证明。(2)血浆虎魄酸浓度可区别AAD患者、急性心肌梗逝世(AMI)、肺栓塞(PE)患者以及康健比照。(3)虎魄酸给药加剧了小鼠血管紧张素 II 引诱的 AAD 以及血管炎症。(4)氧代戊二酸脱氢酶(OGDH)的敲低降低了巨噬细胞中炎症因子的表达。 (5)巨噬细胞中的虎魄酸浓度由 p38α-CREB-OGDH 轴调治。1. 代谢组学展现自动脉疾病患者血浆虎魄酸浓度升高在发明行列步队中，纳入20例自动脉疾病患者、7名B型AD以及8名AAA）和20例春秋、性别以及归并症匹配的康健比照，举行代谢组学。成果显示，在所有自动脉疾病患者以及康健比照之间有119种代谢物存在显著差异。此中，虎魄酸是上调最显著的代谢物。在验证行列步队中，纳入1665例个别，包孕700例自动脉疾病病例、199名AMI 病例、74名PE病例以及692名康健比照，经由过程靶向代谢要领举行验证。成果显示，与康健比照者比拟，自动脉疾病患者的虎魄酸浓度升高。与发明集中的成果连结一致，A型AD、B型AD以及AAA患者的虎魄酸程度较高。随后对于两个行列步队数据举行综合阐发，发明血浆虎魄酸浓度较高的个别患自动脉疾病的危害显著增长。对于春秋、性别、抽烟以及喝酒习气、高血压以及糖尿病史和紧缩压等常见伤害因素校订后，血浆虎魄酸浓度仍旧是一个自力的猜测因子。2. 血浆虎魄酸浓度对于自动脉疾病的诊断机能使用受试者事情特性曲线下面积 (AUROC) 评估虎魄酸猜测AAD的能力，曲线下面积为0.83，比基线模块具备更好的判别机能。此外，基线加虎魄酸组合AUROC在统计学上具备更高的判别机能。同时，决议计划曲线阐发是一种用于评估替换诊断计谋的新要领，与AUROC要领比拟具备上风。DCA阐发成果与AUROC连结一致，以上研究注解血浆虎魄酸测试具备潜在的临床运用价值。自动脉疾病、AMI以及PE是具备相似症状但需要差别医治计谋的疾病。是以，区别这三种疾病至关主要。招募199名 AMI患者以及76名PE患者，以确定是否有任何生化参数可以靠得住地域分自动脉疾病与AMI以及PE。成果注解，与AMI患者以及PE患者比拟，自动脉疾病患者的血浆虎魄酸浓度显著增长。AMI以及PE患者与康健比照的AUROC值别离为0.63以及0.53。自动脉疾病患者与AMI以及PE患者的AUROC值别离为0.9以及0.80。是以，血浆虎魄酸浓度具备很好的诊断机能，且能区别自动脉疾病患者与康健比照和AMI以及PE患者。图1 虎魄酸可以提高自动脉疾病的诊断机能3. 虎魄酸加重小鼠AAD的形成为确定虎魄酸在AAD中的作用，向小鼠施用虎魄酸或者空缺比照载体，并构建BAPN/血管紧张素II引诱的第一个AAD模子。成果显示，虎魄酸给药增长了小鼠灭亡率、AAD发生率，且在第31天时增长了升自动脉、自动脉弓以及降自动脉的直径，因为虎魄酸组中仅剩下3只小鼠，无统计学显著性成果。与空缺比照组比拟，虎魄酸给药增长了自动脉病理状态，也增长了脉管体系中ROS的程度。给Apoe–/–小鼠施用虎魄酸或者空缺比照，然后打针Ang II 28天引诱第二个AAD模子。成果线上，与空缺比照比拟，虎魄酸给药增长AAD发生率。与比照小鼠比拟，虎魄酸给药小鼠的最年夜自动脉直径光鲜明显增长。值患上留意的是，本研究进一步证明增补虎魄酸会加剧BAPN引诱的 AAD。接管含有1.5%虎魄酸盐水的小鼠AAD的发生率增长，自动脉直径增长。图2 增补虎魄酸在体内加剧自动脉瘤以及夹层4. 按捺酮戊二酸脱氢酶可削减巨噬细胞介导的炎症据报导，与脂多糖 (LPS) 一路孵育的巨噬细胞中虎魄酸浓度增长，从而促成 IL-1b 表达并加强促炎巨噬细胞反映。巨噬细胞可以将虎魄酸开释到细胞外情况中。在TCA轮回中，虎魄酸是经由过程由氧代戊二酸脱氢酶(OGDH)介导的α-酮戊二酸氧化脱羧合成的。已经证实 LPS 刺激后巨噬细胞中的OGDH活性显著增长，促成虎魄酸的堆集。AAD构造切片成果显示，巨噬细胞中OGDH显著增长，注解OGDH可能在AAD中阐扬主要作用。经由过程siRNA敲低 Ogdh基因减轻了用LPS刺激24小时的骨髓源性巨噬细胞(BMDM)的炎症，同时Il1b以及 Nos2 的mRNA表达程度降低，OGDH以及pro-IL-1b的卵白表达程度降低。Ogdh敲低后虎魄酸的浓度显著降低。此外，虎魄酰膦酸酯处置惩罚后，在Il1b以及 Nos2的mRNA表达程度下调，pro-IL-1b 的卵白含量表达下调。图3 按捺OGDH可降低巨噬细胞炎症因子的表达5. CREB调控Ogdh 转录按照染色质免疫沉淀-seq数据库，转录因子环磷酸腺苷反映元件联合卵白1可以与Ogdh启动子区域联合。双荧光素酶陈诉基因成果显示，与空缺比照组比拟，CREB的过表达致使Ogdh启动子激活。按照 ChIP 阐发，CREB与BMDM中Ogdh的启动子区域联合。为证实CREB调治巨噬细胞中的OGDH表达，使用siRNA敲低Creb1 基因，从而降低LPS处置惩罚的BMDM中的OGDH以及pro-IL-1b表达程度。在与选择性CREB按捺剂666-15孵育的BMDM中得到了近似成果。同时发明，AAD中巨噬细胞中CREB的磷酸化程度在显著增长。此外，在三个自力的大众自动脉疾病数据库中，CREB以及OGDH的表达程度出现显著正相干。图4 CREB经由过程直接启动子联合调治OGDH 表达6. p38α对于CREB的磷酸化促成虎魄酸孕育发生以及巨噬细胞炎症反映CREB是一种广泛表达的转录因子，其活性受多种激酶的调控。已经报导，在 LPS 刺激下，CREB被p38α磷酸化。本文进一步研究了p38α在调治虎魄酸孕育发生中的作用。经由过程将 p38α-flox 小鼠p38αfl/fl与LysM-Cre小鼠杂交得到p38α髓样缺掉小鼠p38αMKO。成果显示，与p38αfl/fl小鼠比拟，p38αMKO小鼠的LPS处置惩罚的BMDM中p-CREB程度更低，验证了p38α在LPS刺激后磷酸化CREB的不雅点。免疫沉淀试验注解，p38α联合到CREB上。p38α缺掉在mRNA以及卵白质程度下调了OGDH的表达，而且降低了BMDM中虎魄酸的含量。成果还发明p38αMKO小鼠BMDMs中pro-IL-1b的表达低于p38αfl/fl小鼠。在p38α缺掉小鼠中LPS刺激的BMDM中炎症因子表达降低，包孕编码巨噬细胞促炎因子的基因表达程度降低，而且M1促炎巨噬细胞的比例以及细胞内ROS的表达程度均降低。图5 p38α经由过程CREB磷酸化调治OGDH以及虎魄酸的表达来影响巨噬细胞炎症表型7. 巨噬细胞中p38α缺掉削弱了AAD的形成用p38α 前提特异性按捺剂SB203580处置惩罚野生型小鼠。该化合物按捺了弹性卵白酶引诱的AAA的进展。将p38αMKO以及p38αfl/fl小鼠与Apoe–/–小鼠杂交以得到 p38αMKO Apoe–/– 以及 p38αfl/fl Apoe–/– 小鼠。成果显示，与野生型同窝小鼠比拟，注入Ang II的 p38αMKO Apoe–/– 小鼠AAD的发生率降低，自动脉直径变短。H E染色显示，p38αMKO Apoe–/– 小鼠的壁厚以及光滑肌细胞的丧失少于其野生型同窝小鼠。EVG染色显示，巨噬细胞中p38α的缺掉按捺了弹性卵白的降解。在p38αMKO Apoe–/–小鼠中，AAD中的巨噬细胞浸润降低，尤为是M1促炎巨噬细胞，注解自动脉炎症削弱。在注入 Ang II 3天或者7天的小鼠中也不雅察到一致征象。此外，免疫构造化成果显示，与 p38αfl/f Apoe–/– 小鼠比拟，p38αMKO Apoe–/– 小鼠的自动脉炎症因子，如MMP九、IL-六、单核细胞趋化卵白-1 MCP一、TNF-a以及IL-1b的表达程度降低。图6 巨噬细胞特异性 p38α 缺掉削弱血管紧张素 II 引诱的AAD小结本研究经由过程代谢组学测定了40名以及1665名发明以及验证组个别的血浆虎魄酸浓度，发明自动脉夹层以及自动脉瘤等自动脉疾病患者的血浆虎魄酸显著升高。而按捺巨噬细胞内虎魄酸天生通路p38α-CREB-OGDH轴，有用按捺虎魄酸堆集，进而减缓AAD的进展。该研究发明血浆虎魄酸能作为诊断AAD的新型标记物，虎魄酸相干旌旗灯号通路有望成为医治AAD的潜在靶点。绘谱帮你测质谱代谢组学可对于生物样品中的数千个小份子举行周全、体系的阐发，可以敏捷捕获到机体代谢的细微变化，是寻觅疾病的抱负生物标记物或者药物靶标的最新技能。麦特绘谱拥有成熟的代谢物定性以及定量平台，开发出Q300全定量代谢组、宏代谢组、能量代谢，和同位素示踪/代谢流等差别的代谢组检测要领，可以检测本文中的虎魄酸在内的其他代谢物，致力于提供各类疾病的多角度解决方案，详情接待咨询麦特绘谱热线400-867-2686。参考文献Untargeted metabolomics identifies succinate as a biomarker and therapeutic target in aortic aneurysm and dissection. European Heart Journal.2021.https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehab605.