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外媒 | 中国研究人员发现吃大蒜后不用张口就把动脉粥样硬化吓跑了
外媒 | 中国研究人员发现吃大蒜后不用张口就把动脉粥样硬化吓跑了 ——大蒜是对抗动脉粥样硬化的有效武器 近日发表在《药理学前沿》(Frontiers In Pharmacology)杂志上的一项研究引发国际关注,在该研究中,中国的研究人员在研究潜在的药理学机制的同时,确定并分析了大蒜的有效成分及其在动脉粥样硬化(AS)中的作用靶点。他们发现大蒜降低了铁死亡相关基因的表达,表明其通过调节铁死亡和减少脂质过氧化作用在治疗动脉粥样硬化方面具有潜在的应用价值。 中国山西医科大学与第二医院 中国山西省中西医结合医院 该论文研究团队成员来自中国山西医科大学第二医院血管外科、肾内科和中国山西省中西医结合医院。并列第一作者是血管外科的Tingting Gao和Siqi Gao,通讯作者是肾内科的Ruijing Zhang、中西医结合医院的Yun Zhou以及第二医院血管外科Honglin Dong。 动脉粥样硬化(AS)是一种慢性动脉疾病,主要表现为缺血性心脏病、缺血性卒中和外周动脉疾病,是血管疾病相关死亡的主要原因。2020年在30 ~ 79岁人群中开展的全球流行病学研究表明,27.6%的人出现颈动脉内膜异常增厚,超过10亿人。此外,21.1%的人被诊断为颈动脉斑块,颈动脉狭窄影响1.5%的人群。 动脉粥样硬化是大多数心血管疾病的主要病理过程。其病理基础在于脂质代谢紊乱,动脉壁脂肪条纹逐渐进展形成动脉粥样硬化斑块。这些斑块的急性破裂触发局部血栓形成,导致斑块局部狭窄或脱离,导致受累动脉部分或完全闭塞。 冠状动脉粥样硬化 主动脉与髂动脉粥样硬化合并血栓 此外,动脉粥样硬化的潜在致病机制涉及脂质代谢失衡和异常免疫反应,导致动脉壁的慢性炎症。铁死亡是一种新型的调节性细胞死亡方式,由铁代谢紊乱引起的脂质过氧化过度生成,最终导致细胞死亡。铁死亡与多种心血管疾病相关,如动脉粥样硬化、卒中、缺血再灌注损伤和心力衰竭。 铁死亡与动脉粥样硬化(AS)相互作用的分子机制和信号通路。 血管内皮细胞铁死亡的相互作用。 根据动脉粥样硬化的致病机制确定有效的治疗药物对于预防和治疗血管病变至关重要。目前,降低血脂水平和稳定斑块的药物已得到充分证实。然而,它们的使用与肝和肾损害以及其他不良反应的风险增加相关。因此,开发安全有效的特异性靶向动脉粥样硬化的新药具有重要意义。 研究论著:大蒜通过调控铁死亡通路改善动脉粥样硬化:网络药理学、生物信息学和实验验证的综合策略。 研究背景信息 如上所述,动脉粥样硬化(AS)是缺血性心脏病和卒中等心血管疾病的主要原因,颈动脉内膜异常增厚影响全球10多亿人。该病源于脂质代谢紊乱,导致斑块形成,斑块破裂导致潜在的动脉闭塞。 新证据阐明了铁死亡(铁死亡是一种与脂质过氧化相关的调节性细胞死亡形式)在动脉粥样硬化和其他心血管疾病中的作用。虽然有降脂药物,但它们有肝肾损伤等风险,这强调了需要更安全的治疗方法。 大蒜,一种广泛使用的草药补充剂,以其心血管益处而闻名,特别是在减少氧化应激和炎症方面,这是动脉粥样硬化的关键。其活性成分如大蒜素可抑制脂质过氧化和铁死亡。 舌尖上的“一带一路”丨大蒜远航 作为日常餐桌上的“灵魂调料” 大蒜,从哪里来? 据可考的文献资料 大蒜的原产地并不在中国 西汉时期,张骞“凿空西域”之行 向西带去了中华文明 向东带回了葡萄、苜蓿、大蒜等“新鲜食物” 如今 大蒜登上了千家万户的餐桌 我国成为全球大蒜的头号种植选手 年产量约1500万吨 这么多的大蒜,去了哪? 2022年,近200万吨鲜蒜头走出中国国门 一半以上的目的地都是“一带一路”沿线国家 有坐中欧班列的,有搭海运专列的 除了鲜蒜头 蒜片、蒜粉、黑蒜等加工产品也倍受青睐 民以食为天,美食无国界 不同国家、地区和种族的人民因美食相聚、相知 不仅是向外远航的大蒜 胡椒、孜然、干辣椒等调味品 沿“一带一路”走进中国人的厨房 它们的交流往来 为世界饮食文化增添更多精彩元素 尽管大蒜的益处已知,但其对动脉粥样硬化影响的确切机制仍不清楚。网络药理学和分子对接分析可用于研究大蒜的多靶点作用机制,旨在开发新的、有效的动脉粥样硬化预防和治疗药物。 在本研究中,研究人员结合网络药理学、生物信息学、分子对接和实验验证,研究了大蒜改善动脉粥样硬化的机制。 关于这项研究 从中药系统药理学数据库(TCMSP)、中医药信息数据库(TCM-ID)和中国中医药百科全书(ETCM)获取大蒜的主要药理靶点和有效成分,统称为大蒜相关药物靶点。 研究团队从以下数据库获得了潜在的动脉粥样硬化基因靶点:DisGeNET、GeneCards和DiGSeE。对这些数据进行交集分析,以确定大蒜治疗动脉粥样硬化的潜在靶基因。 对这些基因进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。研究团队建立了大蒜成分、治疗靶点和主要信号通路之间的相互作用网络。使用各种数据库分析健康个体和动脉粥样硬化患者之间的基因表达差异。此外,还对大蒜的活性成分与关键基因进行了分子对接。 实验验证包括小鼠细胞的细胞毒性实验、生化检测、油红O染色和Western blot。逆转录-定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测基因表达水平。将小鼠模型分为假手术组、模型组、大蒜素治疗组和阴性对照组。对血清样本进行生化检测,并观察组织学变化。 结果和讨论 共鉴定出16种大蒜有效成分和503个潜在靶点。此外,研究团队发现了3,033个动脉粥样硬化的关键靶点。通过将大蒜的作用靶点与动脉粥样硬化的靶点交叉,他们确定了230个潜在的治疗靶点。 通路富集分析揭示了2017个生物学过程、78个细胞组分和200个分子功能。重要的过程包括对氧化应激和炎症的反应。潜在靶点富集在脂质代谢和动脉粥样硬化通路。 分子对接研究表明,大蒜成分如sobrol A、苯扎醛肟、大蒜素和(+)- l -大蒜素与铁死亡相关蛋白如GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶)、DPP4(二肽基肽酶4)和ALOX5(花生四烯酸盐5-脂氧合酶)有强相互作用。 原文图4: AS的大蒜干预网络黄色标记是大蒜的主要活性成分。蓝色标记是潜在的行动目标。粉色标记为KEGG通路。绿色标记是GO分析主题。 原文图5:关键基因在AS人体组织中的表达(A,B) 230个靶点与上调差异基因取交集,得到15个上调基因。(C,D) 230个靶点与下调差异基因取交集,得到2个下调基因。(E) AS的其他潜在关键致病基因。 原文图6: 大蒜可能通过调节铁死亡来改善动脉粥样硬化斑块。(A)大蒜靶点与AS靶点、铁死亡调控靶点的交集得到26个关键基因。(B)将26个关键基因导入String数据库得到PPI网络。(C)大蒜活性成分与铁死亡相关基因GPX4、DPP4、ALOX5进行分子对接,得到分子结合能热图。 原文图7:蛋白受体和配体之间的相互作用。大蒜素与ALOX5、DPP4和GPX4结合。(+)-L-Alliin与ALOX5、DPP4和GPX4结合。苯扎唑肟与ALOX5、DPP4和GPX4结合。Sobrol-A与ALOX5、DPP4和GPX4结合。 在动物模型中,特别是载脂蛋白E基因敲除小鼠和C57BL/6小鼠中,大蒜素显示出显著减少颈动脉斑块形成和脂质沉积。研究还发现,与未治疗组相比,大蒜素治疗组的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇和甘油三酯浓度较低,从而改善血脂谱。 研究发现,大蒜素可以减轻脂质过氧化和铁死亡,如降低血清中丙二醛水平和增加GPX4。 在体外实验中,大蒜素被发现可以降低ox-LDL引起的氧化损伤。铁死亡相关基因DPP4和ALOX5的蛋白表达量在大蒜素处理后降低,而GPX4的表达量增加。 此外,与ox-LDL组相比,大蒜素降低了ALOX5信使核糖核酸(mRNA)水平,增加了GPX4 mRNA水平。这些发现提示大蒜,尤其是大蒜素,可能通过调节铁死亡来改善动脉粥样硬化,突出了其在CVD管理中的潜在治疗价值。 原文图8:动物实验验证。(A)油红O染色检查验证建立的颈动脉斑块(TS ApoE−/−)模型并观察治疗效果。C57BL/6组、C57BL/6+Allicin组、ApoE−/−组、TS ApoE−/−组和TS ApoE−/−+Allicin组。(B)生化检测血清LDL-C、TC、TG。(C)检测血清中丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的表达。(*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001,组间数据有统计学意义; Ns表示差异无统计学意义)。 结论 综上所述,本研究突出了大蒜及其活性化合物,如sobrol A、大蒜素、(+)- l -蒜素和苯扎尔定,通过靶向铁死亡相关机制治疗动脉粥样硬化的潜力。 研究中确定的特定基因靶点为未来设计靶向治疗提供了基础,从而提高治疗效果。这一发现为进一步研究以大蒜为基础的疗法提供了依据,这可能会为心血管疾病带来更有效、更自然的治疗选择。
吕平
主任医师
华中科技大学同济医学院附属协和医院
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新型绷带利用电场促进慢性伤口愈合每次包扎成本只需1美刀
新型绷带利用电场促进慢性伤口愈合每次包扎成本只需1美刀 研究人员开发了一种廉价的绷带,利用电场促进慢性伤口愈合。在动物实验中,用这种电绷带治疗的伤口比用传统绷带治疗的伤口愈合速度快30%,而且每次包扎成本只需1美刀(美元)。这篇论文题为“Water-powered, electronics-free dressings that electrically stimulate wounds for rapid wound closure (电刺激伤口快速愈合的水动力、无电子敷料)”,于8月7日 (当地时间) 发表在《科学进展》(Science Advances) 杂志上。慢性伤口是开放的伤口,愈合缓慢。例如,一些糖尿病患者的溃疡是慢性伤口。这些伤口尤其成问题,因为它们经常在治疗后复发,并大大增加截肢和死亡的风险。与慢性伤口相关的挑战之一是,现有的治疗方案非常昂贵,这可能给患者带来额外的问题。该研究的共同通讯作者、米国哥伦比亚大学生物医学工程教授Sam Sia指出:这个项目是DARPA一个更大的项目的一部分,该项目旨在通过个性化伤口敷料加速伤口愈合。这个合作项目表明,这些轻量级绷带可以通过简单的加水来提供电刺激,比对照组愈合伤口的速度更快,与更笨重、更昂贵的伤口治疗速度相似。 米国哥伦比亚大学 Amay Amay Bandodkar是该研究的共同通讯作者之一,也是米国北卡罗莱纳州立大学电子与计算机工程助理教授。Bandidkar指出:研究团队的目标是开发一种便宜得多的技术,加速慢性伤口患者的愈合。我们还想确保这项技术足够容易,让人们在家里使用,而不是让病人只能在临床环境中接受。具体来说,研究小组开发了水动力、无电子敷料(water-powered, electronics-free dressings, WPEDs),这是一种一次性伤口敷料,一边有电极,另一边有一个小型的生物相容性电池。敷料被敷在病人身上,这样电极就能接触到伤口。然后将一滴水浇在电池上,使其激活。绷带一旦被激活,就会产生持续数小时的电场。WPED的材料、设计和工作原理。 该研究的共同第一作者、北卡罗来纳州立大学博士后研究员Rajaram Kaveti指出:电场是至关重要的,因为众所周知,电场会加速慢性伤口的愈合。电极的设计使它们可以随着绷带弯曲,并符合慢性伤口的表面,这些伤口通常很深,形状不规则。Kaveti指出:这种顺应的能力是至关重要的,因为我们希望电场从伤口的外围指向伤口的中心。为了有效地聚焦电场,你需要电极在伤口的周围和中心与病人接触。由于这些伤口可能是不对称的,而且很深,所以你需要有能够适应各种表面特征的电极。受kirigami(剪纸艺术)启发的WPED用于复杂的深层伤口。 北卡罗来纳州立大学 该研究的另一位共同第一作者、哥伦比亚大学的研究生Maggie Jakus介绍:我们在糖尿病小鼠身上测试了伤口敷料,这是人类伤口愈合的常用模型。我们发现,该装置的电刺激加快了伤口愈合的速度,促进了新血管的形成,减少了炎症,所有这些都表明伤口愈合的整体改善。具体来说,研究人员发现,接受WPED治疗的小鼠比接受常规绷带治疗的小鼠愈合速度快30%左右。Bandodkar表示:同样重要的是,这些绷带的生产成本相对较低——我们说的是每次包扎的间接成本只有1刀(美元)。WPED在db/db小鼠体内的评价。 该研究的合著者、米国贝斯以色列女执事医学中心的外科教授Aristidis Veves指出:糖尿病足溃疡是一个严重的问题,可能导致下肢截肢。迫切需要新的治疗方法,因为最后一种获得食品和药物管理局批准的治疗方法是在25年前开发的。我的团队非常幸运地参与了这个研究创新和有效的新技术的项目,这些技术有可能彻底改变糖尿病足溃疡的管理。此外,WPED可以快速方便地应用。一旦应用,患者就可以四处走动并参加日常活动。这一功能意味着患者可以在家中接受治疗,并且更有可能遵守治疗。换句话说,患者不太可能跳过治疗疗程或走捷径,因为他们不需要去诊所,也不需要几个小时不动。 米国贝斯以色列女执事医学中心 Bandodkar指出:我们的下一步工作包括进一步调整我们的能力,以减少电场的波动,延长电场的持续时间。我们还在进行额外的测试,这将使我们更接近临床试验,并最终实现实际应用,从而帮助人们。这项工作得到了米国国防高级研究计划局(D20AC00004)和米国北卡州立大学集成传感器先进自供电系统和技术中心(由米国国家科学基金会资助[1160483])的支持。bandidkar和Kaveti是与这项工作相关的专利申请的发明者。WPED治疗伤口的组织学研究。 附:背景信息慢性伤口的特点是愈合受损,影响全球数百万人。这些伤口是由多种因素造成的,包括皮肤长期暴露于外部压力、静脉和动脉功能不全、周围神经病变、糖尿病和手术并发症。仅米国医疗保险和医疗补助服务中心每年就花费超过280亿刀(美元)用于治疗这类伤口,由于糖尿病、肥胖、癌症和其他合并症患者的人数不断增加,预计在可预见的未来,这一支出还会增加。目前用于治疗慢性伤口的产品包括闭塞敷料、水凝胶、皮肤替代品和局部生长因子。虽然闭塞敷料、纱布和水凝胶相对成本低且用户友好,但它们对复杂的慢性伤口的效果有限。更先进的治疗方法,如皮肤替代品和局部生长因子,仍然只有中等效果,最多能在约50%的病例中实现伤口完全愈合,而每次伤口愈合的费用往往超过1000刀,有时超过2万刀。目前对基于生物的系统的研究包括干细胞负载水凝胶、生长因子传递系统和多层支架。然而,干细胞和生长因子仍然昂贵且具有挑战性,支架可能会收缩,无法重建异质皮肤环境。因此,有必要开发低成本、高效的治疗方法。在这种情况下,电疗,包括使用外部电场来驱动伤口愈合,显示出巨大的前景,最近的例子表明,低成本,皮肤友好的电极有效地向伤口输送电刺激。临床前和临床研究表明,电疗可以增加细胞迁移、静脉血流和细胞增殖,以及其他促进愈合的作用,从而导致伤口快速愈合。然而,使用这种方法获得最佳的患者结果需要每天治疗几个小时,通常持续数周。这给患者带来了过高的压力,因为刺激电极连接到笨重的台式设备上,限制了患者在治疗期间的活动能力,也限制了电疗在伤口护理中的实际应用。在无电池、射频(RF)供电和电池供电的可穿戴电子装置领域的新兴工作,使支持电疗的小型化、智能敷料得以实现。然而,电池供电的系统仍然相当笨重,当与脆弱的伤口接触时,会带来安全问题。无电池、射频供电的平台要求患者在发射天线附近才能无线供电,这限制了患者的移动性。这些系统还需要精心设计的传输和接收天线,并依赖于昂贵而笨重的设备,如射频放大器、函数发生器和先进的阻抗匹配单元。此外,基于电池供电和无电池的电子系统的脆弱性限制了它们在承受高压和容易产生慢性伤口的身体部位的使用,比如脚后跟和骶骨。摩擦电纳米发电机提供了一种非常规的电疗方法,尽管它们只有在参与者移动或与外部系留直线电机连接时才能产生电场。除了伤口愈合,电疗系统在其他组织再生领域也显示出前景,包括细胞调节、神经再生和成骨。在上述研究中,研究团队描述了一种水动力,无电子敷料(WPED),电刺激伤口,导致伤口愈合率与昂贵的生物制剂或基于电子的方法相当,成本只有一点(每次敷料约1美刀)。该装置包括一个灵活的水动力电池和一对薄膜刺激电极,与商业敷料无缝集成。当被水激活时,电池在刺激电极上产生电场。与目前基于电子的电疗敷料不同,水动力敷料提供数小时的连续刺激,不限制患者的活动能力,性能稳定(即使在极端温度,环境湿度和外部压力下),由于其材料,设计架构和工作原理,保质期长。通过对糖尿病小鼠的严格的实验和体内研究,研究团队证明了WPED提供了一种廉价而高效的伤口治疗方法。
吕平
主任医师
华中科技大学同济医学院附属协和医院
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慢性肾脏病是腹主动脉瘤危险因素? 有何关联?
基于韩国全国人群的研究发现:慢性肾脏病是腹主动脉瘤的危险因素 ——可能的关联有哪些? 这是由韩国研究团队近年完成的一项研究,据知这是目前最大规模的人群研究之一,目的是研究慢性肾脏病(CKD)与腹主动脉瘤(AAA)的发生发展之间的关系。 研究团队成员来自韩国首尔天主教大学医学院富川圣玛丽医院外科血管和移植外科科;天主教大学医学院生物医学与健康科学系;首尔江东圣心医院外科;天主教大学医学院恩平圣玛丽医院外科血管和移植外科;以及崇实大学统计与精算系。 韩国首尔天主教大学医学院富川圣玛丽医院 背景信息 慢性肾脏病(Chronic kidney disease, CKD)定义为肾功能下降和估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)下降,是一个主要的全球公共卫生问题,影响世界上许多国家10% ~ 20%的成年人,是生存受损的一个强有力的预测因素,尤其是血管手术后。 CKD已被公认为促进动脉粥样硬化和心血管疾病(CVD)的危险因素之一,多达一半的CKD患者死于CVD。 腹主动脉瘤(AAA)是指与正常主动脉直径相比,主动脉节段性、全层扩张,导致直径增加50%。动脉瘤的自然病程特点是缓慢扩张并伴有破裂风险的增加。 腹主动脉瘤破裂是一种危及生命的疾病,估计每年导致全球15 ~ 20万人死亡。在韩国,AAA的患病率从每百万人口201例增加至278例。尽管2012年和2016年破裂AAA的比例分别从8.6%下降到7.3%,但仍是主要的医疗问题之一。 目前有大量研究探讨肾功能下降与各种CVD亚型之间的关系,如冠状动脉疾病、心肌梗死(MI)、心力衰竭和卒中。 但目前关于CKD对AAA影响的研究较少,且多为横断面研究或小样本量研究,结果相互矛盾。因此,韩国研究团队利用韩国全国人群队列数据来确定晚期CKD是否为AAA发生的危险因素。 该领域研究信息以及韩国全国人群研究发现 据知,这是目前最大规模的人群研究之一,证明了CKD与AAA的发生发展之间的关系。该研究获得了以下结果: (1) CKD是AAA的危险因素; (2) 随着CKD分期的进展,AAA的发展呈比例增加; (3) 无论年龄、吸烟、高血压、高脂血症、糖尿病和大量蛋白尿,AAA均随CKD分期呈分级增高; (4) 随着CKD分期的增加,这种风险逐渐增加。 根据慢性肾脏病(CKD)分期绘制腹主动脉瘤发病率的Kaplan-Meier曲线。ESRD,终末期肾病。 CVD是CKD患者死亡的主要原因之一,而CKD是众所周知的CVD的危险因素,如冠心病、心力衰竭和脑血管疾病。 AAA的患病率取决于相关的危险因素,包括高龄、男性、白人、阳性家族史、吸烟、高血压、高胆固醇血症、外周血管闭塞性疾病和冠状动脉疾病,而这些危险因素几乎都是动脉粥样硬化的经典危险因素,这表明AAA是心血管疾病的亚型之一。 在此基础上,韩国研究团队假设CKD是AAA的危险因素;为了评估CKD严重程度与AAA发生率之间的关系,他们使用韩国国民健康保险公司(National Health Insurance Service, NHIS)数据库进行了一项研究。 目前已有大量研究证实了腹主动脉瘤开放修复术(open aneurysm repair, EVAR)和腔内修复术(endovascular aneurysm repair, EVAR)术后肾功能受损与不良预后之间的关系。 腹主动脉瘤开放修复术(open surgical aneurysm repair, OSR) 与 腔内修复术(endovascular aneurysm repair, EVAR) 此外,在对接受动脉瘤修复术的患者开发和验证的许多风险评分中,肾损害均被证明是一个重要的预后指标。相反,CKD与AAA发病的相关性研究较少;然而,报道的数据较少,报道的结果相互矛盾。 一项退伍军人健康系统地区研究的筛查项目将肾功能不全确定为AAA的危险因素。研究者发现eGFR <60 mL/min/1.73 m2与AAA显著相关(36.7%对24.3%,P < 0.001)。 日本一项纳入261例患者的队列研究提示,在一般人群中,CKD是主动脉疾病(动脉瘤破裂、主动脉夹层)相关死亡的另一个危险因素。 近年,一项使用社区动脉粥样硬化风险(Atherosclerosis Risk in Communities, ARIC)研究(该研究纳入了约15,000例患者)数据的研究表明,CKD本身及其测量指标(如eGFR和微量白蛋白尿)与AAA风险和更大的腹主动脉直径相关。 韩国团队研究纳入的近1000万人也支持这些结果,并通过校正已知的AAA危险因素(如年龄、性别、吸烟、高血压、高脂血症等),韩国研究团队发现CKD是AAA发展的独立危险因素。 CKD如何影响AAA的发生发展尚无明确解释;然而,有一个合理的假设是CKD和AAA之间的关联。 首先,CKD和AAA都有众所周知的危险因素,并表现出CVD的风险增加,这表明CKD的危险因素可以影响AAA的发展。 第二,一些基质金属蛋白酶(如MMP- 2,8,9),一个解整合素和金属蛋白酶(ADAM)家族,和金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)同时参与主动脉瘤和CKD的发展。MMP- 2、8、9、TIMP在动脉瘤中过度表达和活化,同时这些MMPs可损伤肾小管细胞,激活肾脏一系列促炎和促纤维化信号,加速CKD进展。 第三,与健康人群相比,CKD患者的动脉具有动脉粥样硬化、钙化和硬化增加的特点,并且CKD患者的动脉粥样硬化斑块的胶原纤维含量较低,钙沉积增加,这些管壁条件可能是发展成动脉瘤样变性的风险。 第四,在生物力学研究方面,CKD患者腹主动脉瘤壁的“失效张力”降低(被认为是壁的部分抵抗破裂的能力,与实际壁厚无关)。这种失效张力的降低也表现在血钾和尿素值的增加,这表明CKD增加了腹主动脉瘤破裂的风险。从这个角度来看,CKD可能会增加AAA的风险。 韩国研究团队承认他们的研究存在几个局限性。然而,这是目前规模最大的关于CKD对AAA影响的人群研究,研究团队通过调整已知的AAA危险因素,如年龄和性别,以增加研究的稳健性。 韩国团队的研究表明: CKD与AAA的发生风险增加呈正相关,且随着CKD分期的进展,其风险逐渐增加。在调整年龄、性别、吸烟、高血压、高脂血症等已知的AAA危险因素后,CKD是AAA发生的独立危险因素。 考虑到这一点,研究团队建议在晚期CKD或终末期肾病 (ESRD) 患者中通过超声检查或腹部非增强CT筛查AAA,以预防不良事件。然而,为了支持这一理论基础,前瞻性研究和基础研究是必要的。
吕平
主任医师
华中科技大学同济医学院附属协和医院
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自然通讯 | 中国学者揭示衰老加重主动脉夹层动脉瘤发生的新机制
自然通讯 | 中国学者揭示衰老加重主动脉夹层动脉瘤发生的新机制 ——衰老通过miR-1204-MYLK信号轴加重小鼠主动脉瘤和夹层 中国中山大学附属第一医院教授区景松团队联合中国北京大学教授孔炜团队首次揭示了衰老通过p53/miR-1204/MYLK轴在调控主动脉夹层动脉瘤发生发展中起关键作用,为临床上早期发现、诊断、限制或预防衰老相关的主动脉夹层动脉瘤发生提供新思路。 相关成果近期发表于《自然-通讯》(nature communications)。 腹主动脉瘤与胸主动脉瘤 主动脉夹层 横断面示意图:正常主动脉-真性主动脉瘤-假性主动脉瘤-主动脉夹层 自然·通讯 (nature communications) 研究论著: 衰老通过miR-1204-MYLK信号轴加重小鼠主动脉瘤和夹层 研究团队成员来自以下单位: 1. 中山大学附属第一医院心血管病研究所心外科; 2. 广东省血管疾病诊断与治疗联合工程实验室,广州; 3. 国家卫生健康委重点实验室循环与血管疾病 (中山大学),广州,中国; 4. 中国医学科学院辅助循环与血管疾病重点实验室,中国广州医学科学院; 5. 广东省血管疾病诊疗工程技术中心,广州,中国; 6. 北京大学基础医学院生理与病理生理学教研室,北京; 7. 分子心血管科学教育部重点实验室,北京; 8. 基础医学院生物医学信息学教研室,北京大学,北京,中国; 9. 中南大学湘雅二医院心血管外科,中华人民共和国长沙; 10. 中山大学附属第一医院血管外科,广州; 11. 米国伊利诺斯州芝加哥拉什大学医学中心拉什医学院药理学和心血管研究中心; 12. 西南医科大学附属医院心血管研究所心内科,泸州; 13. 中山大学附属第一医院心血管病研究所心内科高血压与血管病科,广州; 14. 中山大学中山医学院,广东省脑功能与疾病重点实验室,广州。 并列第一作者有:刘泽龙,李艳,林奕君,石茂茂,傅孟霞(Ze-Long Liu, Yan Li, Yi-Jun Lin, Mao-Mao Shi, Meng-Xia Fu, 均为音译),单位均来自上面标注的1, 2, 3, 4, 5;通讯作者有:孔炜(单位为6, 7),区志军(Zhi-Jun Ou, 音译;单位为上面标注的2, 3, 4, 5, 13),区景松(单位为上面标注的1, 2, 3, 4, 5, 14)。 衰老诱发主动脉瘤和夹层 (AAD) 的机制尚不清楚。该研究共招募430名研究对象进行血浆差异表达微小RNAs (miRNAs)的筛选。miR-1204在老年AAD患者血浆和主动脉中均显著升高,且与年龄呈正相关。 细胞衰老通过p53与浆细胞瘤变异体易位1 (plasmacytoma variant translocation 1) 相互作用诱导miR-1204表达,miR-1204诱导血管平滑肌细胞 (VSMC) 衰老形成正反馈回路。 此外,miR-1204可加重血管紧张素 II诱导的AAD形成,抑制miR-1204可减轻β-氨基丙腈单富马酸诱导的小鼠AAD发展。 在机制上,miR-1204直接靶向肌球蛋白轻链激酶(MYLK),导致VSMC获得衰老相关分泌表型(SASP)并失去其收缩表型。 MYLK过表达逆转了miR -1204诱导的VSMC衰老、SASP和收缩表型改变,以及转化生长因子-β信号通路的降低。该研究结果表明,衰老通过miR-1204-MYLK信号轴加重AAD。 原文图8 |假设工作模型。细胞衰老通过p53与浆细胞瘤变异体易位1反应元件(PVT1 RE)的相互作用诱导miR-1204的表达。MiR-1204直接靶向肌球蛋白轻链激酶(MYLK),导致血管平滑肌细胞(VSMC)获得衰老相关分泌表型(SASP)并失去其收缩表型。MiR-1204通过形成正反馈回路诱导VSMC衰老。 原文图1 | miR-1204在主动脉瘤和夹层(AAD)患者中随年龄增长而上调。 原文图2 | miR-1204加重血管紧张素II (AngII)诱导的主动脉瘤和夹层(AAD)形成。 国家重点研发计划项目 (资助项目: 2021YFA0805100); 国家自然科学基金资助项目: 92268202; 81830013; 82270485, 81970363; 82230010)、国家科技部国际合作项目 (2015DFA31070)、中国医学科学院非营利性中央研究院基金项目 (2023-PT320-03)、广东省基础与应用基础研究基金项目 (2019B1515120092)、广州市科技计划项目(202103000016)、中山大学临床研究5010计划 (2014002)、广东省科技计划项目 (2023B1212060018)、国家临床重点专科项目。 附:背景信息 主动脉夹层(AD)和动脉瘤,包括胸主动脉瘤(TAAs)和腹主动脉瘤(AAAs),是潜在的致命疾病。 特别是,升主动脉AD与两天内50%的死亡率和一周内72%的死亡率相关。如果不进行手术干预,1年生存率仅为10%,令人沮丧。 此外,目前还没有针对主动脉瘤和夹层(AAD)的预防或预测方法。 AAD的发病率在老年人中较高,提示年龄是AAD的危险因素。然而,老年人AAD发病率高于年轻人的原因尚不清楚。 最近的研究表明,衰老可能影响AAA的形成。例如,在人类和小鼠AAA样本中, 沉寂信息调节因子 (sirtuin 1) 的表达均降低,并且sirtuin 1的降低增加了血管平滑肌细胞(VSMC)衰老和AAA形成。 TIPS: 沉寂信息调节因子 (SIRT1),是一种组蛋白脱乙酰酶,它能感受细胞中的能量水平,具有延缓细胞衰老、帮助细胞抵御外界应激和改善代谢的功能。 另一项研究表明,在人和小鼠胸腹动脉瘤组织中,心肌素相关转录因子A的表达增加,并且心肌素相关转录因子A的缺失减少了VSMC衰老和AAA形成。 同样,缺乏kruppel样因子5可诱导血管衰老,而血管衰老与AAA破裂相关。 在小鼠和人胸主动脉瘤和夹层(TAAD)标本中也观察到VSMC衰老。虽然这些研究证实了VSMC衰老与AAD之间的关系,但衰老诱导AAD的机制仍不清楚。 研究表明,微小核糖核酸 (miRNAs) 调控细胞衰老和炎症,在衰老相关疾病中发挥重要作用。此外,衰老诱导miRNA表达。miRNAs也参与AAD的形成。 然而,miRNAs是否诱导血管衰老,从而通过诱导炎症促进AAD形成尚不清楚。 在该研究中,研究团队发现miR-1204在老年AAD患者(包括TAA和AAA)的血浆和主动脉中显著上调。 衰老诱导miR-1204,抑制肌球蛋白轻链激酶(MYLK),促进VSMC中衰老相关分泌表型(SASP)的获得和收缩表型的丧失。 这导致细胞因子/趋化因子释放、血管炎症和VSMC去分化,从而加重AAD的形成。 此外,在衰老的VSMC中,miR-1204是通过p53与浆细胞瘤变异体易位1(PVT1)反应元件的相互作用来诱导的。miR-1204通过形成正反馈回路诱导衰老,加重AAD形成。 该研究首次揭示衰老通过调控p53/miR-1204/MYLK轴是主动脉夹层动脉瘤发生的共同发病机制,提示p53/miR-1204/MYLK轴是预防主动脉夹层动脉瘤发生的一个新靶点,而循环miR-1204水平有可能成为预测年龄相关主动脉夹层动脉瘤发生的生物标志物。
吕平
主任医师
华中科技大学同济医学院附属协和医院
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