Multi-Omics-Studie an Patienten mit jungem Koronarsyndrom (Young-COSMOS)

1. Zweck und Bedeutung der Forschung In den letzten Jahren haben die rasante Entwicklung der chinesischen Wirtschaft, Veränderungen in der Ernährungsstruktur und im Lebensstil sowie übermäßiger psychischer Stress und andere Faktoren zu einem offensichtlichen Trend einer jüngeren Inzidenz koronarer Herzkrankheiten geführt ( CAD) und ein Anstieg der Sterblichkeitsrate. Dies gilt insbesondere für Shenzhen, das das jüngste Durchschnittsalter im Land aufweist. CAD verringert bei jungen Menschen nicht nur die Lebensqualität und verliert die Arbeitsfähigkeit, sondern konsumiert auch vorzeitig medizinische Ressourcen, erhöht die sozialen Kosten und stellt eine schwere Belastung für Familien und die Gesellschaft dar. Daher ist es von großer Bedeutung, das Transkriptom, Metabolom und die Darmflora junger CAD-Patienten zu untersuchen und die multiomischen Merkmale dieser Patienten für eine Frühwarnung zu ermitteln, um die Verbesserung zu steuern des Lebensstils, die Regulierung der Behandlung, die Verbesserung der Behandlungsrate und die Verringerung der Belastung von Familie und Gesellschaft.

2. Forschungsstatus im In- und Ausland

1. Die Belastung der öffentlichen Gesundheit durch koronare Herzkrankheit in China Mit der Entwicklung der Sozialwirtschaft hat sich der nationale Lebensstil Chinas tiefgreifend verändert. Vor dem gesellschaftlichen Hintergrund der Bevölkerungsalterung und Urbanisierung steigt das Risiko einer atherosklerotischen Herz-Kreislauf-Erkrankung (ASCVD) von Tag zu Tag .CAD ist ein wichtiger Bestandteil von ASCVD. Laut China Cardiovaskulärer Gesundheits- und Krankheitsbericht 2019 beträgt die Gesamtzahl der CAD-Patienten in China etwa 11 Millionen 2013 zeigte sich, dass die Prävalenzrate koronarer Herzkrankheit bei Einwohnern ≥ 15 Jahren in städtischen Gebieten 12,3‰, in ländlichen Gebieten 8,1‰ und in städtischen und ländlichen Gebieten 10,2‰ betrug. Laut Chinas Health Statistics Yearbook 2018 beträgt die Sterblichkeitsrate Die Zahl der koronaren Herzkrankheiten lag 2017 bei 115,32 pro 100.000 Stadtbewohnern und 122,04/100.000 Landbewohnern. Basierend auf der Stichprobendatenbank stationärer Patienten, die von 2010 bis 2014 in der chinesischen Grundversicherung versichert waren, wurde die jährliche Krankenhauseinweisungsrate aufgrund eines akuten Myokardinfarkts auf 44,2/100.000 geschätzt. 100.000. Die durchschnittlichen Krankenhauskosten für Patienten mit akutem Myokardinfarkt im städtischen China betragen 31.000 Yuan, und die durchschnittlichen Krankenhauskosten für Patienten, die eine Koronarinterventionstherapie erhalten, betragen 52.000 Yuan.

   Es ist eine unbestreitbare Tatsache, dass CAD eine ernsthafte soziale Belastung darstellt. Es ist ein dringendes Problem für die öffentliche Gesundheit, wie man es mehr CAD-Patienten ermöglichen kann, ihre Krankheit so früh wie möglich zu erkennen, so früh wie möglich einzugreifen und zu vermeiden, dass sie aufgrund der Verschlimmerung der Krankheit wieder in die Armut abrutschen, behindert werden oder sogar sterben Laut dem Plan „Gesundes China 2030“ wird erwartet, dass die vorzeitige Sterblichkeitsrate aufgrund schwerer chronischer Krankheiten von 18,5 % im Jahr 2015 auf 15,9 % sinken wird, was darauf hindeutet, dass die Behandlung chronischer Krankheiten auch auf der Ebene der nationalen Gesundheitspolitik zunehmend in den Vordergrund rückt.

2. Epidemiologische Merkmale der koronaren Herzkrankheit bei jungen Menschen Mit der Verbesserung des Diagnose- und Behandlungsniveaus und der Aufmerksamkeit der Menschen für koronare Herzkrankheit ist die Sterblichkeitsrate bei koronarer Herzkrankheit weltweit deutlich zurückgegangen. Epidemiologische Daten in den Vereinigten Staaten zeigten, dass von 1980 bis 2002 die Die Sterblichkeitsrate männlicher und weiblicher CAD-Patienten sank um 52 % bzw. 49 % [3]. Leider deckten Verbesserungen der CAD-Ergebnisse nicht alle Altersgruppen ab. Epidemiologische Daten aus den Vereinigten Staaten [3], dem Vereinigten Königreich [4], Kanada [5] und Australien [6] zeigen alle, dass die Morbidität und Mortalität junger CAD-Patienten unter 45 Jahren von Jahr zu Jahr zunimmt Die Abteilung für Kardiologie des Shenzhen People's Hospital ist von 2015 bis 2019 von Jahr zu Jahr gewachsen. Dies zeigt, dass junge CAD-Patienten unterschiedliche Krankheitsentwicklungsmerkmale aufweisen und die Theorie und Grundlage der jungen CAD-Patienten aus der Untersuchung der gesamten Bevölkerung und den entsprechenden Innovationen abgeleitet werden Das Behandlungskonzept hat die Prognose junger CAD-Patienten nicht wesentlich verbessert. Daher ist es von großer Bedeutung, die Forschung zu CAD bei Jugendlichen zu fördern, die Pathogenese von CAD bei Jugendlichen aufzudecken und die Vorhersage, diagnostischen Marker und therapeutischen Ziele für die Prävention zu untersuchen Behandlung von CAD bei Jugendlichen und Verbesserung des nationalen Gesundheitsniveaus.

   Im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung sind junge CAD-Patienten häufig mit mehreren Risikofaktoren verbunden. Laut Statistik haben mehr als die Hälfte der jungen Menschen im Alter von 18 bis 24 Jahren mindestens einen CAD-Risikofaktor [9, 10], fast ein Viertel der jungen Menschen haben atherosklerotische Plaques. Die Größe und das Ausmaß atherosklerotischer Plaques korrelieren direkt positiv mit der Anzahl der Risikofaktoren. Schlechte Ernährung, Übergewicht, Hyperlipidämie, körperliche Inaktivität und Rauchen sind die Hauptrisikofaktoren für junge Erwachsene, und die Anzahl der Risikofaktoren hängt eng mit der Anzahl der Risikofaktoren zusammen -Terminale Ergebnisse. Die Unkenntnis relevanter Risikofaktoren bei jungen Menschen erhöht das Risiko einer koronaren Herzkrankheit weiter, und sobald sich koronare atherosklerotische Plaques bilden, schreitet die Erkrankung weiter zu einer koronaren Herzkrankheit fort, was die Lebensqualität und Lebenserwartung junger Patienten ernsthaft beeinträchtigen wird [11-13]. Allerdings gibt es derzeit nur sehr wenige Untersuchungen zum Mechanismus hinter dem besonderen epidemiologischen Phänomen der CAD bei jungen Menschen [7, 8] und entsprechende Forschungen sind dringend erforderlich, um die Pathogenese dieser einzigartigen CAD-Population zu erklären .

3. Dynamische pathologische Veränderungen der koronaren Herzkrankheit CAD ist ein chronisch fortschreitender, sich dynamisch verändernder pathologischer Prozess, der sich in einem langfristig stabilen Zustand befinden oder jederzeit instabil werden kann. Plaque-Ruptur oder -Erosion kann akute thrombotische Ereignisse verursachen. Entsprechend den klinischen Manifestationen kann CAD in akutes Koronarsyndrom (ACS) und chronisches Koronarsyndrom (CCS) unterteilt werden.

   ACS ist eine Gruppe klinischer Syndrome, die durch akute Myokardischämie gekennzeichnet sind, einschließlich ① instabiler Angina pectoris (UA);② Akuter Nicht-ST-Strecken-Hebungs-Myokardinfarkt (NSTEMI);③ Akuter ST-Strecken-Hebungs-Myokardinfarkt (STEMI).Der Hauptmechanismus ist die Ruptur oder Erosion koronarer atherosklerotischer Plaque in Kombination mit Thrombose und/oder Vasospasmus, was zu einer starken Verschlimmerung einer Koronararterienstenose oder eines akuten Verschlusses führt.

   CCS deckt die verschiedenen Entwicklungsstadien der KHK zusätzlich zu den klinischen Manifestationen ab, die von akuter Koronarthrombose dominiert werden, einschließlich asymptomatischer Myokardischämie, Vasospasmus und Mikrozirkulationsläsionen. Zu den sechs häufigsten klinischen CCS-Zuständen gehören: (1) Patienten mit Verdacht auf koronare Herzkrankheit und „stabile“ Angina pectoris, mit oder ohne Dyspnoe;② Patienten mit neu aufgetretener Herzinsuffizienz oder linksventrikulärer Dysfunktion, Verdacht auf CAD;③ Patienten mit asymptomatischen oder stabilen Symptomen innerhalb eines Jahres nach ACS oder Patienten mit kürzlicher Revaskularisation;(4) Patienten mit oder ohne Symptome mindestens 1 Jahr nach Erstdiagnose oder Revaskularisierung;⑤ Patienten mit Angina pectoris, Verdacht auf Vasospasmus oder Mikrozirkulationserkrankungen;(6) Beim Screening wurden asymptomatische Patienten mit koronarer Herzkrankheit gefunden.

   Der dynamische pathologische Prozess der koronaren Herzkrankheit ist zum Schwerpunkt der aktuellen Forschung geworden, und jede Verbindung im pathophysiologischen Prozess könnte ein potenzielles neues Ziel für Prävention und Behandlung werden.

4. Forschungsstand zu Transkription, Metabolismus und Darmflora bei koronarer Herzkrankheit. Jüngste Studien haben gezeigt, dass CAD mit Veränderungen der Darmmikrobiota in verschiedenen Populationen verbunden ist und Metaboliten der Darmmikrobiota als Hauptmarker für Herzschäden gelten. Koren et al. fanden heraus, dass die atherosklerotischen Plaques DNA-Sequenzen von Bakterien wie Staphylococcus aureus, Veroncoccus und Streptococcus enthielten, die auch in den Plaques der Darmgefäße desselben Individuums beobachtet werden konnten.Liu et al. führten eine Multi-Omics-Analyse an 161 CAD-Patienten und 40 gesunden Kontrollpersonen durch und fanden heraus, dass sich die Zusammensetzung der Darmflora und der Metaboliten mit der Schwere der CAD deutlich veränderte. Diese Studien legen nahe, dass die Darmflora den dynamischen pathologischen Prozess der CAD beeinflussen kann, indem sie den Stoffwechsel reguliert Wege des Wirts.

   Einige spezielle nicht-kodierende RNA-Moleküle, wie circRNAs (Circularrnas) und lange nicht-kodierende RNAs (lncRNAs), wurden während der Entwicklung von CAD abnormal exprimiert und hatten bestimmte regulatorische Funktionen. Als Biomarker und therapeutisches Ziel spielt es eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Behandlung von CAD. Gleichzeitig ergab eine frühere Transkriptomanalyse verschiedener atherosklerotischer Zellen sowie tierischer und menschlicher Gefäßgewebe, dass eine große Anzahl von Genen während des pathologischen Prozesses von CAD abnormal exprimiert wurde [1-7]. Dies deutet darauf hin, dass diese Gene möglicherweise am pathologischen Prozess der CAD beteiligt sind. Ob es sich bei diesen Genen jedoch um anfällige Gene für junge CAD handelt, bleibt unklar.

5. Unsere Projektideen CAD bei jungen Menschen stellen eine schwere Belastung für Familien und die Gesellschaft dar. Junge CAD hat ihre eigenen Krankheitsmerkmale, und die älteren Patienten sind unterschiedlich, rauchen, trinken, lange wach bleiben und andere schlechte Lebensstile sowie eine unvernünftige Ernährung , Arbeitsdruck ist bei jungen CAD-Patienten häufiger. Frühere Omics-Studien zu CAD wurden in der Gesamtbevölkerung durchgeführt und konnten die Pathogenese der jungen Bevölkerung nicht genau aufdecken. Daher konnte nur durch die Untersuchung des Transkriptoms, der Darmflora und des Stoffwechsels junger CAD-Patienten Können wir durch die Aufdeckung der Pathogenese und die Erforschung neuer Biomarker und therapeutischer Ziele die Probleme junger CAD grundlegend lösen und wirksame Strategien für die klinische Prävention und Behandlung junger CAD anbieten?

In dieser vorgeschlagenen Themenlinie wurden 200 Patienten im Alter von 18 bis 45 Jahren koronarinterventionell diagnostiziert und behandelt. Basierend auf den Ergebnissen der Koronarangiographie und den klinischen Manifestationen wurde die Gruppe in junge Patienten mit normaler Koronarerkrankung (40 Fälle) und junge Patienten mit chronischem Koronarsyndrom unterteilt Gruppe (80 Fälle) und Jugendgruppe (80 Fälle), Patienten mit akutem Koronarsyndrom zum Metabolismus des gesamten Spektrums der Blutgruppe und zur Sequenzierung des gesamten Transkriptoms sowie zum Metagenom der Darmflora und zur Sequenzierung des gesamten Metaboloms des Kots.