Multi-omics-studie av unga vuxna patienter med kranskärlssyndrom (Young-COSMOS)

1. Forskningens syfte och betydelse Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av Kinas ekonomi, har förändringarna i koststruktur och livsstil, liksom överdriven mental stress och andra faktorer lett till en uppenbar trend av yngre incidens av kranskärlssjukdom ( CAD), och en ökning av dödligheten. Detta gäller särskilt i Shenzhen, som har den yngsta medelåldern i landet.CAD hos unga minskar inte bara livskvaliteten och förlorar förmågan att arbeta, utan förbrukar också i förtid medicinska resurser, ökar sociala kostnader och medför en tung börda för familjer och samhälle. Därför är det av stor betydelse att studera transkriptom, metabolom och tarmflora hos unga CAD och erhålla de multiomiska egenskaperna hos dessa patienter för tidig varning, vägledande för förbättringen av livsstil, reglering av behandling, förbättrad behandlingsfrekvens och minskning av bördan för familjen och samhället.

2. Forskningsstatus hemma och utomlands

1. Folkhälsobördan av kranskärlssjukdom i Kina Med utvecklingen av den sociala ekonomin har Kinas nationella livsstil genomgått djupgående förändringar. Under den sociala bakgrunden av befolkningens åldrande och urbanisering ökar risken för aterosklerotisk hjärt-kärlsjukdom (ASCVD) dag för dag. Incidensen av hjärt-kärlsjukdomar fortsätter att öka. ASCVD är den största dödsorsaken i Kina och överträffar cancer och andra sjukdomar .CAD är en viktig del av ASCVD. Enligt China Cardiovascular Health and Disease Report 2019 är det totala antalet CAD-patienter i Kina cirka 11 miljoner. CAD orsakar extremt hög dödlighet och funktionshinder, vilket orsakar allvarlig folkhälsobörda och social och ekonomisk börda. Den 5:e kinesiska hälsovårdsundersökningen i 2013 visade att förekomsten av kranskärlssjukdom bland invånare ≥15 år gamla var 12,3‰ i stadsområden, 8,1‰ på landsbygden och 10,2‰ i stads- och landsbygdsområden. Enligt Kinas Health Statistics Yearbook 2018 var dödligheten från kranskärlssjukdom var 115,32 per 100 000 stadsbor och 122,04/100 000 invånare på landsbygden under 2017. Baserat på provdatabasen över slutenvårdspatienter försäkrade av Kinas grundläggande sjukförsäkring från 2010 till 2014, var den årliga uppskattningen av antalet sjukhusvistelser till 4 akuta sjukhusvistelser till 4. 100 000. Mediankostnaden för sjukhusvistelse för patienter med akut hjärtinfarkt i urbana Kina är 31 000 yuan och mediankostnaden för sjukhusvistelse för patienter som får koronar interventionsterapi är 52 000 yuan.

   Det är ett obestridligt faktum att CAD orsakar en allvarlig social börda. Hur man låter fler CAD-patienter hitta sin sjukdom så tidigt som möjligt, ingripa så tidigt som möjligt och undvika att återvända till fattigdom, bli handikappade eller till och med dö på grund av sjukdom på grund av att sjukdomen förvärras är ett akut folkhälsoproblem. Healthy China 2030 Plan, den förtida dödligheten i allvarliga kroniska sjukdomar förväntas sjunka från 18,5 % 2015 till 15,9 %, vilket indikerar att hanteringen av kroniska sjukdomar också betonas alltmer på den nationella hälsopolitiska nivån.

2. Epidemiologiska egenskaper hos kranskärlssjukdom hos unga människor Med förbättringen av diagnos och behandlingsnivå och människors uppmärksamhet på CAD har antalet dödsfall av CAD i världen minskat avsevärt. Epidemiologiska data i USA visade att från 1980 till 2002, dödligheten för manliga och kvinnliga CAD-patienter minskade med 52 % respektive 49 % [3]. Tyvärr har förbättringar i CAD-utfall inte täckt alla åldersgrupper. Epidemiologiska data från USA [3], Storbritannien [4], Kanada [5] och Australien [6] visar alla att sjukligheten och dödligheten för unga CAD-patienter yngre än 45 år ökar år för år. Forskargruppen bekräftade också i den tidigare studien att andelen unga CAD-patienter som togs in på Kardiologiska avdelningen vid Shenzhens folksjukhus ökade år för år från 2015 till 2019. Detta visar att unga CAD-patienter har olika sjukdomsutvecklingsegenskaper, och teorin och grunden för ung CAD härrör från studien av hela befolkningen och motsvarande innovation Behandlingskonceptet har inte avsevärt förbättrat prognosen för unga CAD-patienter. Därför är det av stor betydelse att främja forskningen om CAD hos ungdomar, avslöja patogenesen av CAD hos ungdomar och utforska förutsägelse, diagnostiska markörer och terapeutiska mål för förebyggande och behandling av ungdomars CAD och förbättring av den nationella hälsonivån.

   Jämfört med den allmänna befolkningen är unga CAD-patienter ofta förknippade med flera riskfaktorer. Enligt statistik har mer än hälften av ungdomarna i åldern 18-24 minst en CAD-riskfaktor [9, 10] och nästan 1/4 av ungdomarna har aterosklerotiska plack. Storleken och utbudet av aterosklerotiska plack är direkt positivt korrelerade med antalet riskfaktorer. Dålig kost, övervikt, hyperlipidemi, fysisk inaktivitet och rökning är de största riskfaktorerna för unga vuxna, och antalet riskfaktorer är nära relaterade till långvarig Okunskap om relevanta riskfaktorer hos unga ökar risken för CAD ytterligare, och när kranskärlsförkalkningsplack bildas fortsätter tillståndet att utvecklas till kranskärlssjukdom, vilket allvarligt kommer att påverka livskvaliteten och förväntad livslängd för unga patienter. [11-13]. Men för närvarande finns det mycket få undersökningar om mekanismen bakom det speciella epidemiologiska fenomenet CAD hos unga människor [7, 8], och motsvarande undersökningar behövs akut för att förklara patogenesen hos denna unika CAD-population .

3. Dynamiska patologiska förändringar av kranskärlssjukdom CAD är en kroniskt progressiv, dynamiskt föränderlig patologisk process som kan vara i ett långsiktigt stabilt tillstånd eller bli instabilt när som helst. Plackruptur eller erosion kan orsaka akuta trombotiska händelser. Enligt kliniska manifestationer kan CAD delas in i Akut koronarsyndrom (ACS) och Kroniskt koronarsyndrom (CCS).

   ACS är en grupp av kliniska syndrom som kännetecknas av akut myokardischemi, inklusive ① instabil angina pectoris (UA);② Akut hjärtinfarkt utan ST-segmentförhöjning (NSTEMI);③ Akut hjärtinfarkt med ST-förhöjning (STEMI). Huvudmekanismen är bristning eller erosion av koronar aterosklerotisk plack i kombination med trombos och/eller vasospasm, vilket orsakar den kraftiga förvärringen av kranskärlsstenos eller akut ocklusion.

   CCS täcker de olika utvecklingsstadierna av CHD utöver de kliniska manifestationerna som domineras av akut kranskärltrombos, inklusive asymtomatisk myokardischemi, vasospasm och mikrocirkulationsskador. De sex vanligaste kliniska tillstånden för CCS inkluderar: (1) patienter med misstänkt koronar hjärtsjukdom och "stabil" angina pectoris, med eller utan dyspné;② patienter med nyligen uppkommen hjärtsvikt eller vänsterkammardysfunktion, misstänkt för CAD;③ Patienter med asymtomatiska eller stabila symtom inom 1 år efter ACS, eller patienter med nyligen revaskularisering;(4) Patienter med eller utan symtom minst 1 år efter initial diagnos eller revaskularisering;⑤ patienter med angina pectoris, misstänkt vasospasm eller mikrocirkulationssjukdomar;(6) Asymtomatiska patienter med kranskärlssjukdom hittades under screening.

   Den dynamiska patologiska processen av CAD har blivit fokus för aktuell forskning, och varje länk i den patofysiologiska processen kan bli ett potentiellt nytt mål för förebyggande och behandling.

4. Forskningsstatus för transkription, metabolism och tarmflora av kranskärlssjukdom Senare studier har visat att CAD är associerat med förändringar i tarmmikrobiota i olika populationer, och metaboliter av tarmmikrobiota anses vara viktiga markörer för hjärtskador. Koren et al. fann att de aterosklerotiska placken innehöll DNA-sekvenser av bakterier såsom Staphylococcus aureus, Veroncoccus och Streptococcus, som också kunde observeras i placken i tarmkärlen hos samma individ. Liu et al. genomförde multiomics-analyser på 161 CAD-patienter och 40 friska kontroller, och fann att sammansättningen av tarmfloran och metaboliter signifikant förändrades med svårighetsgraden av CAD. Dessa studier tyder på att tarmfloran kan påverka den dynamiska patologiska processen av CAD genom att reglera den metaboliska värdens vägar.

   Vissa speciella icke-kodande RNA-molekyler, såsom circRNAs (Circularrnas) och Long non-coding RNAs (lncRNAs), uttrycktes onormalt under utvecklingen av CAD och hade vissa regulatoriska funktioner. Som biomarkör och terapeutiskt mål spelar den en viktig roll vid diagnos och behandling av CAD. Samtidigt avslöjade tidigare transkriptomanalys av en mängd olika aterosklerotiska celler, djur- och mänskliga kärlvävnader att ett stort antal gener uttrycktes onormalt under den patologiska processen av CAD [1-7], vilket tyder på att dessa gener kan vara involverade i den patologiska processen för CAD, men om dessa gener är mottagliga gener för unga CAD är fortfarande oklart.

5. Våra projektidéer CAD hos unga lägger en tung börda på familjer och samhälle. Ung CAD har sina egna egenskaper hos sjukdomen, och de äldre patienterna är olika, röker, dricker, stannar upp sent och annan dålig livsstil, samt orimlig kost. , är arbetstryck vanligare hos unga CAD-patienter. Tidigare omics-studier om CAD utfördes i hela befolkningen och kunde inte exakt avslöja patogenesen hos den unga befolkningen. Därför endast genom att studera transkriptomet, tarmfloran och metabolismen av unga CAD, avslöja dess patogenes och utforska nya biomarkörer och terapeutiska mål, kan vi i grunden lösa problemen med ung CAD och tillhandahålla effektiva strategier för kliniskt förebyggande och behandling av ung CAD.

Detta ämne föreslagna linje utvalda 18 till 45 år gamla koronar interventionell diagnos och behandling av 200 patienter, enligt resultaten av kranskärlsangiografi och kliniska manifestationer av uppdelad i unga patienter med normal kranskärlsgrupp (40 fall), de unga patienter med kroniskt koronarsyndrom grupp (80 fall) och ungdomsgrupp (80 fall), patienter med akut kranskärlssyndrom till metabolism av hela spektrumet av blodgrupp och hela transkriptomsekvensering, Och tarmmikroflora metagenom och fullspektrummetabolomsekvensering av avföring.