【EUR J HEART FAIL】射血分数保留性心力衰竭患者冠状动脉微血管功能障碍蛋白质组学相关的性别差异

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导读

目前关于射血分数保留性心力衰竭(HFpEF)中冠状动脉微血管功能障碍(CMD)的性别差异的信息很少。本文研究了HFpEF患者中与CMD相关的性别特异性蛋白质组谱。使用前瞻性多国PROMIS-HFpEF研究(HFpEF中微血管功能障碍的患病率;n = 18254.6%为女性),研究者比较了男性和女性HFpEF患者CMD(定义为冠状动脉血流储备[CFR] <2.5)的临床和生物标志物相关性。本研究使用lasso惩罚回归分析了来自高通量邻近扩展分析的242个生物标志物,并根据年龄、体重指数、肌酐、吸烟和研究地点进行了调整。结果发现患有HFpEF的男性和女性CMD患病率同样高(77% vs. 70%p = 0.27)。CFR的蛋白质组学相关性因性别而异,在男性和女性中,分别有10个和16个不重叠的生物标志物与CFR独立相关。在男性中,CFR的蛋白质组学相关性包括趋化因子配体20、脑利钠肽、蛋白酶3、转谷氨酰胺酶2、妊娠相关血浆蛋白A和肿瘤坏死因子受体超家族成员14在女性中,与病死率最强的蛋白质组学相关性是胰岛素样生长因子结合蛋白1,噬菌体休克蛋白D,含有CUB结构域的蛋白1,前列腺素,核心蛋白聚糖,FMS样酪氨酸激酶3,配体生长分化因子15spondin-1delta/notch样表皮生长因子相关受体和肿瘤坏死因子受体超家族成员13B通路分析表明,CMDHFpEF男性炎症介导的趋化因子和细胞因子信号通路有关,与HFpEF女性的P13激酶和转化生长因子信号通路有关。以上结果表明,虽然HFpEF男性和女性的CMD患病率相似,但微血管功能障碍的驱动因素可能因性别而异。目前HFpEFCMD的炎症范式可能主要发生在男性,而心室重构和纤维化的紊乱可能在女性中发挥更重要的作用。

 

论文ID

 
原名:Sex differences in proteomic correlates of coronarymicrovascular dysfunction among patients with heart failure and preserved ejectionfraction
译名:射血分数保留性心力衰竭患者冠状动脉微血管功能障碍蛋白质组学相关的性别差异
期刊:European Journal of Heart Failure
IF:15.534
发表时间:2022.01
通讯作者:Carolyn S.P.Lam
通讯作者单位:新加坡国立心脏中心
 

实验设计

 

实验结果

 

1. 介绍
 
冠状动脉微血管功能障碍(CMD)在射血分数保留性心力衰竭(HFpEF)中很常见,并且与更严重的心力衰竭和全身内皮功能障碍相关。众所周知,心力衰竭存在性别差异,其中女性患HFpEF的人数超过男性,并且在迄今为止最大的一项HFpEF结果试验中发现了显著的性别-治疗相关性。然而,HFpEF患者CMD的性别差异尚未得到充分研究。我们假设CMD的循环蛋白质组相关性可能因性别而异,并阐明了HFpEFCMD的潜在性别特异性病生理机制。我们比较了男性和女性HFpEF患者CMD的临床和循环蛋白质组学相关性。
 
2. 方法
 
在前瞻性多国PROMIS-HFpEF研究中(HFpEF中微血管功能障碍的患病率)确诊为HFpEF(左心室射血分数≥50%,无未血运重建的心外膜冠状动脉疾病)的男性和女性中,如以前文献所述,我们用腺苷负荷经胸超声心动图测量冠状动脉血流储备(CFR,腺苷诱导的充血流速除以静息冠状动脉流速)。用于评估CFR的多普勒超声心动图已经过验证,具有可重复性,并得到欧洲心脏病学会的认可。CMD定义为CFR < 2.5。我们在瑞典的一个中央Olink蛋白质组学实验室,使用高通量邻近扩展分析(Olink Proseek Multiplex心血管IIIII,以及炎症96×96试剂盒)对有可用血液样本的182名患者的265个蛋白质进行测量。我们排除了23个低于检测限(<15%)的蛋白质。我们随后将去识别的生物标志物数据与患者的临床数据合并进行分析。为了评估CFR和蛋白质之间的关联,我们使用了lasso惩罚回归分析,包括242个根据年龄、体重指数、肌酐、吸烟和研究地点进行调整的生物标志物(以反映HFpEF表型的区域差异)。我们使用R版本3.4.0进行分析。< 0.05的双侧p值被认为具有统计学意义。我们使用Benjamini-Hochberg方法对多重检验进行了校正。我们分别在男性和女性中使用其基因名称作为PANTHER注释工具的输入,确定了差异表达蛋白的功能分类。我们获得了所有研究参与者的书面知情同意,并获得了参与地点机构审查委员会的伦理批准。PROMIS-HFpEF研究符合Helsinki声明。
 
3. 结果
 
182HFpEF患者中(平均年龄74.2 ± 8.8岁,57%为女性),男性和女性的CMD患病率相似(77 vs. 70%p = 0.27;在线补充表S1)。两种性别的充血流速相似,但女性HFpEF患者的平均基线流速低于男性(8.8 ± 3.1 vs. 9.8± 3.3 m/sp = 0.041)。CMD与男性和女性中较高的肌钙蛋白T水平(每增加1 ng/ml调整优势比[OR] 1.0495%置信区间[CI] 1.00–1.08)和心房颤动(调整后的OR 2.2695% CI 1.04–4.92)相关(两者的p相关性> 0.1)。在调整年龄、体重指数、心房颤动、糖尿病、血运重建冠状动脉疾病、肌钙蛋白T水平和左心室质量后,吸烟与男性CMD(调整后的OR 11.995% CI 2.76–51.9)相关,但与女性(调整后的OR 1.7795% CI 0.65–4.82)无关(p相关性= 0.015)。CFR的蛋白质组学相关性因性别而异,在lasso惩罚回归模型中,1016个非重叠生物标志物分别与男性和女性的CFR独立相关(图1,惩罚β > 0)。在男性中,趋化因子配体20、蛋白酶3、妊娠相关血浆蛋白A (PAPP-A)、脑利钠肽、谷氨酰胺转胺酶2、白介素-6、弹性蛋白酶抑制剂、肿瘤坏死因子受体超家族成员14、分化簇93和上皮细胞黏附分子与CFR显著相关。相比之下,女性中与CFR相关最强的蛋白质组学指标是胰岛素样生长因子结合蛋白1、噬菌体休克蛋白DCUB结构域包含蛋白1、前列腺素、核心蛋白聚糖、FMS样酪氨酸激酶3配体、生长分化因子15spondin-1delta/notch样表皮生长因子相关受体和肿瘤坏死因子受体超家族成员13B。功能分类分析表明,男性中与CMD相关的蛋白质与炎症介导的趋化因子和细胞因子信号通路相关(图1C)。然而,与女性CMD相关的蛋白质与P13激酶和转化生长因子信号通路有关(图1D)。

                         

1 患有保留射血分数性心力衰竭(HFpEF)的男性(A)和女性(B)火山图显示通过lasso惩罚回归分析选择的与冠状动脉微血管功能障碍(CMD)(冠状动脉血流储备[CFR] < 2.5)相关的生物标志物(标记)

y轴显示的是有CMD (CFR <2.5)和没有CMD的个体生物标记物之间关联的错误发现率校正p值的-log10x轴显示有和没有CMD的个体之间各自生物标志物差异倍数变化的log2。条形图显示男性(C)和女性(D) HFpEF差异表达蛋白的功能分类分析。BNP,脑利钠肽;CCL20,趋化因子配体20CD93,分化簇93CDCP1,含有CUB结构域的蛋白1CTSL1,组织蛋白酶L1DCN,核心蛋白聚糖;DNERdelta/notch样表皮生长因子相关受体;EpCAM,上皮细胞粘附分子;Flt3LFMS样酪氨酸激酶3配体;GDF15,生长分化因子15GIF,胃内因子;IGFBP1,胰岛素样生长因子结合蛋白1IGFBP7,胰岛素样生长因子结合蛋白7IL6,白细胞介素6JAM-A,连接粘附分子AKIM1,肾损伤分子1MMP9,金属蛋白酶-9PAPP-A,妊娠相关血浆蛋白 API3,弹性蛋白;PRSS8,前列腺素;PRTN3,蛋白酶3PSPD,噬菌体休克蛋白DSPON1spondin-1TFPI,组织因子途径抑制剂;TGM2,转谷氨酰胺酶 2TNFSF13B,肿瘤坏死因子受体超家族成员13BTNFSF14,肿瘤坏死因子受体超家族成员14

 

讨论

 

在缺少未血运重建的大血管冠状动脉疾病的情况下,患有HFpEF的男性和女性的CMD患病率同样高。除吸烟外,两性之间CMD的临床相关性大致相似。然而,与CMD相关的生物标志物明显不同,男性以炎症生物标志物为主,女性以纤维化生物标志物为主。虽然两性之间的充血冠状动脉流速相似,但HFpEF女性的平均基线冠状动脉流速低于HFpEF男性,导致女性的CFR(即充血与基线流速的比率)高于男性。我们的研究结果扩展了以前的报道,包括无阻塞性冠状动脉疾病的心绞痛患者CMD侵入性测量的性别差异,以及通过正电子发射断层扫描心肌灌注成像评估的疑似冠状动脉疾病患者心肌血流的性别差异。

我们之前关于HFpEF中与CMD相关的循环生物标志物的报告将PAPP-A确定为降低CFR的关键生物标志物。本研究阐明了PAPP-A与男性CMD之间的显著关联,但与HFpEF女性无相关性。PAPP-A是一种锌结合金属蛋白酶,被确定为冠状动脉疾病和急性冠状动脉综合征的标志物。PAPP-A在不稳定的动脉粥样硬化中升高,并被发现与缺血性事件的高风险相关。在目前的研究中,与HFpEF女性相比,患有HFpEF的男性先前血运重建冠状动脉疾病的患病率较高(31.9% vs. 9.0%)和更多的炎症生物标志物谱。

据我们所知,这是第一项调查HFpEF患者中与CMD相关的生物标志物性别差异的研究。本研究局限性包括仅推断循环蛋白生物标志物,且这些生物标志物是分析组中预先选择的心血管和炎症标志物。我们没有发现特异的炎症生物标志物,如红细胞沉降率和降钙素原。本研究未量化生物标志物绝对水平。

 

结论

 

虽然HFpEF男性和女性的CMD患病率相似,但微血管功能障碍的驱动因素似乎因性别而异。目前HFpEFCMD的炎症范式可能主要发生在男性,因此他们可能对神经激素调节反应较弱。另一方面,心室重构和纤维化的紊乱可能在HFpEF女性的CMD发病机制中发挥更重要的作用,因此她们可能对神经激素调节的逆转重构更敏感。这一探索性分析的假设产生的结果,需要在未来的研究中进一步的调查,以阐明每个确定的靶点性别特异性调节。

 

原文链接:  

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35060248/

文章转载自微科盟微信公众号

 
2022年3月14日 08:16
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