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文献分享丨Phenomics脂蛋白介导心血管健康和认知功能

心血管健康指标现在被广泛认为是认知能力下降和痴呆的可调控的危险因素。心血管疾病和痴呆之间的联系可能是靠代谢紊乱发挥作用。复旦大学人类表型组研究院蒋艳峰团队、陈兴栋团队和唐惠儒团队合作,在前瞻性社区队列研究中,通过代谢组学进行循环代谢物分析发现心血管危险因素导致认知能力下降的潜在机制。相关成果于2023年7月在Phenomics期刊上发表研究论文,标题是:Circulating Lipoproteins Mediate the Association Between Cardiovascular Risk Factors and Cognitive Decline: A Community-Based Cohort Study,原文链接:https://doi.org/10.1007/s43657-023-00120-2。



实验设计

泰州脑影像队列(Taizhou Imaging Study,TIS):复旦大学领衔建设的我国最大自然人群队列之一“泰州队列”框架下系统设计的子队列。2013年始,复旦大学联合多家单位在“泰州队列”人群中选择3个农村社区约1000名全部55-65岁的健康志愿者构建“泰州脑影像队列”,进行认知衰老和早期脑动脉硬化性疾病研究。“泰州脑影像队列”从流行病学和临床干预的角度设计,收集了上述研究对象的基线流行病学资料、多种类型生物样本及多组学数据,进行了详细的体格、认知功能、步态、嗅觉评估、高解析多模态脑核磁共振成像、颈动脉超声、动脉硬化、骨密度等方面的临床检测并定期随访调查,为脑血管病与认知障碍的危险因素、生物标志物、发病机制、干预和治疗措施等研究提供了珍贵的资源及系统的研究框架。

在本研究中,使用了来自基线和TIS第一轮随访的数据,共725 名参与者被纳入纵向分析。

根据健康行为和特征分配心血管健康评分,以概述研究参与者的健康状况。具体来说,心血管健康评分包括吸烟、运动、睡眠、饮食、体重指数 (BMI)、血压和血糖,不包括血脂。

心血管健康得分是从0到7,得分越高表明健康状况越好,参与者被分为三组,即不利组(健康得分:0-3)、中间组(健康得分:4)和有利组(健康评分:5-7)。

认知能力使用简易精神状态检查(MMSE)和蒙特利尔认知评估(MoCA)来评估。特定认知领域(短期记忆、视觉空间能力、执行功能、注意力/集中力/工作记忆、语言和方向)、MMSE 和 MoCA 评分变化结果为阴性的受试者被归为认知下降组,而其余受试者被归为非下降组。


检测方法

使用自动生化仪检测空腹血清中血糖、尿酸、总胆红素等指标。对全血样本的基因组DNA进行基因分型,载脂蛋白E(ApoE;rs7412 和rs429358)基因型被分为ApoE ε4携带者与非携带者,ApoE ε4携带者被广泛认为是迟发性痴呆的主要遗传风险因素,并且ApoE在调节血浆脂蛋白清除和维持脂质稳态方面发挥着关键作用。

使用NMR检测血清中353个脂蛋白指标,包括88个脂蛋白、57个小分子代谢物和208个功能指标。在进行质量控制过程中,去除了超过20%的样本中未检测到的32个指标,和低于检测限的9个指标等。最后使用312个指标进行血清代谢表型的分析,包括277个脂蛋白相关指标以及 35个小分子代谢物指标(氨基酸、有机酸、脂肪酸、酮体、葡萄糖等)。


基线特征

总共有484名参与者(占比66.8%)经历了MMSE下降,而 338名参与者(占比59.7%)在中位四年随访期间经历了 MoCA 下降。


结果分析

更好的心血管健康状况与较低的注意力下降和方向性下降风险显着相关(风险比(HR):0.84-0.90;p<0.05)。

Apo-A1、HDL-胆固醇、胆固醇酯和磷脂浓度与记忆和方向能力下降的风险降低显著相关(p<0.05 和调整后的 p<0.20)。

分析发现健康状况与认知功能下降风险之间的负相关部分是由HDL-2和HDL-3中的胆固醇酯和总脂质介导的(介导比例:7.68-8.21%,均p<0.05)。

讨论

研究发现认知能力下降是由循环脂蛋白,特别是HDL脂蛋白成分介导的。说明脂蛋白具有作为早期痴呆症筛查和干预目标的潜力。


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