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【自然·醫學】:菸鹼酸驚現黑暗面!科學家發現,維生素B3的終末代謝物會誘導血管炎癥和白細胞粘附,增加心血管疾病風險

2024-03-01科學

*僅供醫學專業人士閱讀參考

說好的維生素B3(菸鹼酸)能抗炎降血脂呢?怎麽會增加心血管疾病(CVD)風險?


近期,克里夫蘭診所科學團隊在【自然·醫學】雜誌發文,研究者們對千余名心臟病患者進行了代謝組學分析, 發現菸鹼酸的兩種終末代謝產物2PY和4PY與主要不良心血管事件(MACE)發生有關。在不同的驗證佇列中,2PY/4PY水平高相較水平低者,MACE風險最多分別增加102%和99%。


進一步分析發現4PY會促進可溶性血管粘附分子1(sVCAM-1)表達、增加白細胞對血管內皮的粘附,透過炎癥相關機制增加CVD風險。

論文題圖

菸鹼酸是一種研究比較多的營養元素了。菸鹼酸是NAD合成的重要必需微量元素,成年人每日攝入需要達到15毫克,如果不足則可能帶來糙皮病等疾病。


在人類歷史上,也有因為菸鹼酸攝入不足而造成公共健康危機的時代,如今加工食品和快餐食品越來越多,人類因此吃下了更多的精制碳水,主要來自米面的菸鹼酸也不太缺了,甚至到了過剩的地步。


菸鹼酸也曾經是治療血脂異常的藥物。但是奇怪的是, 菸鹼酸雖然能夠有效降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL)和甘油三酯的水平、提高高密度脂蛋白膽固醇(HDL)水平,但是這卻不能轉化為CVD風險的降低 。近年發表在JACC上的一篇薈萃分析甚至發現,菸鹼酸補充劑會增加全因死亡風險。


「菸鹼酸悖論」讓人們意識到,菸鹼酸對心血管疾病事件有著復雜的影響,可能是獨立於膽固醇的。

膳食菸鹼酸在人體內的主要代謝途徑

為了尋找背後的機制,研究者們對1162名心臟病患者進行了代謝組學分析,試圖尋找在傳統CVD風險因素之外的幹擾因子。


分析中,研究者發現一種結構未知的物質與MACE發生風險增加最多有關。這種物質質荷比m/z為153.0656Da,元素組成C 7 H 9 O 2 N 2


結合代謝途徑分析,研究者發現菸鹼酸/NAD代謝與其聯系緊密,猜測它的真身應該是菸鹼酸的兩種代謝物2PY和4PY的混合物。這兩種代謝物被研究得並不深入,生物活性如何也不甚清楚。


針對這兩種物質,研究者分別在兩個驗證佇列中進行了分析,發現迴圈中2PY和4PY水平較高的參與者具有更高的MACE風險。 兩個佇列中,將2PY/4PY水平按照4分位分組,最高組較最低組MACE分別增加64%、102%,89%、99%。

4PY水平高於MACE風險增加有關

透過GWAS,研究者發現,2PY和4PY分別與兩個變體有關,rs10496731和rs6430553。巧的是,這兩個變體都位於2號染色體的 ACMSD 基因內。順著基因繼續分析,研究者找到了幾種蛋白質和代謝物,其中就包括 血管粘附分子1(VCAM-1)


VCAM-1是血管炎癥和動脈粥樣硬化形成的重要參與者之一。在驗證佇列中,研究者也發現 sVCAM-1與MACE風險之間存在聯系,以及sVCAM-1與迴圈PY2/PY4水平有關。


研究者在小鼠體內進行了實驗,發現4PY能夠促進主動脈內皮細胞上的VCAM-1表達,並增加了白細胞對血管壁的粘附。 2PY並未表現出類似的功能。


血管炎癥是心血管疾病的重要部份,有臨床試驗證實抑制炎癥能夠有效降低CVD事件風險。血管炎癥中,VCAM-1的存在是必要的,動物實驗中也證實敲低VACM-1能夠保護動物免遭動脈粥樣硬化。


這項研究一定程度上為「菸鹼酸悖論」給出了解答,但還不足以代表長期4PY升高對疾病表型的影響。後續還需要更多研究來探索菸鹼酸/NAD補充劑、4PY與CVD之間的關系。

參考資料:

[1]https://www.nature.com/articles/s41591-023-02793-8

本文作者丨代絲雨