当前位置: 华文世界 > 科学

【自然·医学】:烟酸惊现黑暗面!科学家发现,维生素B3的终末代谢物会诱导血管炎症和白细胞粘附,增加心血管疾病风险

2024-03-01科学

*仅供医学专业人士阅读参考

说好的维生素B3(烟酸)能抗炎降血脂呢?怎么会增加心血管疾病(CVD)风险?


近期,克利夫兰诊所科学团队在【自然·医学】杂志发文,研究者们对千余名心脏病患者进行了代谢组学分析, 发现烟酸的两种终末代谢产物2PY和4PY与主要不良心血管事件(MACE)发生有关。在不同的验证队列中,2PY/4PY水平高相较水平低者,MACE风险最多分别增加102%和99%。


进一步分析发现4PY会促进可溶性血管粘附分子1(sVCAM-1)表达、增加白细胞对血管内皮的粘附,通过炎症相关机制增加CVD风险。

论文题图

烟酸是一种研究比较多的营养元素了。烟酸是NAD合成的重要必需微量元素,成年人每日摄入需要达到15毫克,如果不足则可能带来糙皮病等疾病。


在人类历史上,也有因为烟酸摄入不足而造成公共健康危机的时代,如今加工食品和快餐食品越来越多,人类因此吃下了更多的精制碳水,主要来自米面的烟酸也不太缺了,甚至到了过剩的地步。


烟酸也曾经是治疗血脂异常的药物。但是奇怪的是, 烟酸虽然能够有效降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL)和甘油三酯的水平、提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL)水平,但是这却不能转化为CVD风险的降低 。近年发表在JACC上的一篇荟萃分析甚至发现,烟酸补充剂会增加全因死亡风险。


「烟酸悖论」让人们意识到,烟酸对心血管疾病事件有着复杂的影响,可能是独立于胆固醇的。

膳食烟酸在人体内的主要代谢途径

为了寻找背后的机制,研究者们对1162名心脏病患者进行了代谢组学分析,试图寻找在传统CVD风险因素之外的干扰因子。


分析中,研究者发现一种结构未知的物质与MACE发生风险增加最多有关。这种物质质荷比m/z为153.0656Da,元素组成C 7 H 9 O 2 N 2


结合代谢途径分析,研究者发现烟酸/NAD代谢与其联系紧密,猜测它的真身应该是烟酸的两种代谢物2PY和4PY的混合物。这两种代谢物被研究得并不深入,生物活性如何也不甚清楚。


针对这两种物质,研究者分别在两个验证队列中进行了分析,发现循环中2PY和4PY水平较高的参与者具有更高的MACE风险。 两个队列中,将2PY/4PY水平按照4分位分组,最高组较最低组MACE分别增加64%、102%,89%、99%。

4PY水平高于MACE风险增加有关

通过GWAS,研究者发现,2PY和4PY分别与两个变体有关,rs10496731和rs6430553。巧的是,这两个变体都位于2号染色体的 ACMSD 基因内。顺着基因继续分析,研究者找到了几种蛋白质和代谢物,其中就包括 血管粘附分子1(VCAM-1)


VCAM-1是血管炎症和动脉粥样硬化形成的重要参与者之一。在验证队列中,研究者也发现 sVCAM-1与MACE风险之间存在联系,以及sVCAM-1与循环PY2/PY4水平有关。


研究者在小鼠体内进行了实验,发现4PY能够促进主动脉内皮细胞上的VCAM-1表达,并增加了白细胞对血管壁的粘附。 2PY并未表现出类似的功能。


血管炎症是心血管疾病的重要部分,有临床试验证实抑制炎症能够有效降低CVD事件风险。血管炎症中,VCAM-1的存在是必要的,动物实验中也证实敲低VACM-1能够保护动物免遭动脉粥样硬化。


这项研究一定程度上为「烟酸悖论」给出了解答,但还不足以代表长期4PY升高对疾病表型的影响。后续还需要更多研究来探索烟酸/NAD补充剂、4PY与CVD之间的关系。

参考资料:

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

本文作者丨代丝雨