21世紀以來，全球進入老齡化的人群快速增幅，然而衰老和死亡過程中新陳代謝的變化尚不完全清楚。2023年9月16日，哈佛大學陳曾熙公共衛(wèi)生學院 Marta Guasch-Ferré 團隊在Nature Communications上在線發(fā)表了題為“Plasma metabolomic profiles associated with mortality and longevity in a prospective analysis of 13,512 individuals”的文章，對 13,512個體進行的前瞻性分析中確定了與死亡率和壽命相關的血漿代謝組圖譜。本研究構建了多種代謝物譜評分并開展了其與死亡率和壽命的關聯(lián)研究，發(fā)現(xiàn)核苷、氨基酸和幾種脂質亞類水平的差異可以預測死亡率。代謝組學為發(fā)現(xiàn)與衰老和疾病相關的新型生物標志物提供了新途徑。

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

中文標題：對 13,512 名個體進行的前瞻性分析中與死亡率和壽命相關的血漿代謝組圖譜

研究材料：血漿

組學技術：非靶向代謝組

一、主要研究結果

1.研究隊列設計

本研究主要分析包括11,634名美國參與者（中位隨訪時間為 22.6 年，其中 4288 人死亡）和 1878 名西班牙參與者（中位隨訪時間為 14.5 年，其中 525 人死亡）。利用護士健康研究和健康專業(yè)人員隨訪研究中可用的代謝組學數(shù)據(jù)，研究了參與者中循環(huán)代謝物與全因死亡率、心血管死亡率和癌癥死亡率的關聯(lián)。進一步評估了代謝物與壽命（定義為達到 85 歲）之間的關聯(lián)。此外，作者還開發(fā)了全因死亡率的多代謝物譜評分，并分析了其與死亡率和壽命的關聯(lián)（圖1）。

圖1. 研究設計示意圖（圖源：Wang et al., Nat Commun, 2023）

2.代謝組范圍內與全因死亡率、心血管死亡率和癌癥死亡率的關聯(lián)

在所有檢測出的代謝物中，發(fā)現(xiàn)75種代謝物與全因死亡率呈正相關，32種代謝物與全因死亡率呈負相關，這 107 種代謝物的關聯(lián)在病例和對照之間總體相似，不同基線年齡（<55 歲或≥55 歲）和性別之間也存在類似的關聯(lián)。經(jīng)過多重測試調整后，共有 54 種代謝物與心血管死亡率相關，其中大多數(shù)也在全因死亡率分析中被鑒定出來。只有兩種代謝物 N2,N2-二甲基鳥苷和 N1-乙酰亞精胺與癌癥死亡率相關（圖2）。

圖2 全因死亡率、心血管死亡率、癌癥死亡率和壽命的代謝組范圍關聯(lián)（圖源：Wang et al., Nat Commun,

3.與死亡率相關的代謝組和模塊

為了確定與死亡率相關的代謝物組/模塊，作者進行了代謝物集富集分析（MSEA）和加權基因共表達網(wǎng)絡分析（WGCNA）。MSEA 分析中，四個代謝物組與全因死亡率相關，碳原子數(shù)≤56、雙鍵≤3的三酰甘油、磷脂酰乙醇胺、核苷、核苷酸和類似物與全因死亡率風險增加相關，而碳含量>56或雙鍵>3的三酰甘油與較低的全因死亡率相關。心血管死亡率和癌癥死亡率也觀察到了這些關聯(lián)。WGCNA 確定了五個代謝物模塊，其中兩個與全因死亡率相關，模塊1以高度不飽和的TAG、PC和縮醛磷脂為特征，與較低的全因死亡率相關；模塊 5 的特征是核苷和含有 ≤56 個碳和 ≤3 個雙鍵的三酰基甘油，與較高的全因死亡率相關，模塊 5 還與心血管死亡風險增加相關（圖3）。

圖3 代謝組和模塊與全因死亡率和壽命的關聯(lián)（圖源：Wang et al., Nat Commun, 2023）

二、小結

綜上所述，作者利用四項研究中13,512名參與者的代謝組學數(shù)據(jù)，確定了與全因死亡率和壽命相關的血漿代謝物譜。此外，作者還開發(fā)了包含 75 種代謝物的多代謝物譜評分。較高的分數(shù)與全因死亡風險、心血管死亡風險和癌癥死亡風險增加以及長壽幾率降低相關，這一點在不同性別和外部復制數(shù)據(jù)集中都很明顯。

三、拜譜生物小結

在這項研究中，作者通過血漿代謝組學，確定了一組與死亡率和壽命相關的核苷、氨基酸和脂質分析物，包括兩種與心血管死亡風險相關的新型代謝物。這些結果強調了衰老和疾病中一些潛在重要的代謝物和生物途徑，這可能為將這些代謝組標記物納入臨床研究開辟新途徑。作為醫(yī)學檢驗種最常見的樣本之一，血液樣本的生物標志物與疾病研究越來越重要。由此，拜譜生物可提供血液多維方案，包括超高深度血液蛋白組、DIA定量分析蛋白組、糖蛋白組、Olink蛋白組、代謝組學等產(chǎn)品，助力血液標志物研究，歡迎咨詢！

參考文獻：

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.