血清蛋白质组分析揭示稳定型缺血性心脏病中冠状动脉钙化的潜在预测指标

《Journal of Molecular Histology》：Serum proteomic profiling reveals potential predictive indicators for coronary artery calcification in stable ischemic heart disease

为探究稳定型缺血性心脏病（SIHD）患者冠状动脉钙化（CAC）的潜在风险因素，研究人员分析了相关血清蛋白质组，发现 RNASE1 和 MSLN 可能是早期检测和诊断 CAC 的潜在指标，为疾病研究和诊疗提供新方向。

　　在心血管疾病的研究领域中，稳定型缺血性心脏病（SIHD）和冠状动脉钙化（CAC）一直是备受关注的焦点。SIHD 主要由动脉粥样硬化斑块引起，是缺血性心脏病最常见的临床表现。而 CAC 不仅是心血管疾病的重要危险因素，更是全球范围内导致死亡的主要原因之一，它在 SIHD 患者中十分常见，且发病率随年龄增长而上升。尽管近年来蛋白质在 CAC 中的作用研究取得了一定进展，但针对 SIHD 和 CAC 临床样本的蛋白质组学研究仍较为有限。为了更深入地了解 SIHD 和 CAC 的发病机制，提高对 CAC 的早期诊断、预防和治疗水平，云南省第一人民医院的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究成果发表在《Journal of Molecular Histology》上。

在研究方法上，研究人员从 2019 年 11 月至 2021 年 1 月，在云南省第一人民医院心血管内科招募了 21 名年龄和性别匹配的参与者，分为三组：SIHD 组（6 名无 CAC 且接受经皮冠状动脉介入术（PCI）并植入支架的 SIHD 患者）、CAC_SIHD 组（6 名患有严重 CAC 且需进行旋磨术和 PCI 并植入支架的 SIHD 患者）和对照组（9 名冠状动脉造影结果正常的参与者）。研究人员采集参与者的血液样本，利用纳米液相色谱串联质谱（LC - MS/MS）技术分析血清蛋白质组，并通过多种生物信息学分析方法，如主成分分析（PCA）、基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析、蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络分析等，对数据进行深入挖掘。

在研究结果方面，首先是人口统计学和基线特征。研究分析了所有参与者的血清参数，发现 SIHD 组和 CAC_SIHD 组的低密度脂蛋白胆固醇（LDL - C）、总胆固醇（CHOL）、肌酐（Cr）、钙（Ca）和舒张压（DBP）水平低于对照组，但差异无统计学意义。不过，SIHD 患者的血尿素氮（BUN）水平显著高于对照组，CAC_SIHD 患者的空腹血糖（GLU）水平显著高于对照组。

其次是蛋白质表达模式和通路富集分析。PCA 结果显示，患者组和对照组能明显区分开，而 SIHD 组和 CAC_SIHD 组有一定相似性。研究共检测到 33 种差异表达蛋白（DEPs），患者组中多数蛋白相较于对照组上调，如补体途径相关蛋白 C1QC、C1QA 和 C1QB。KEGG 分析表明，SIHD 和 CAC_SIHD 患者中补体和凝血级联反应以及胆固醇代谢相关蛋白显著富集，这意味着胆固醇代谢的改变可能影响血液胆固醇水平，与疾病的发生发展相关。

然后是 SIHD 和 CAC_SIHD 之间的差异蛋白质分析。PCA 结果显示这两组有明显区别，差异蛋白质组分析表明，SIHD 患者中大量蛋白质下调，包括 APOA2 和 RNASE1。GO 功能网络富集分析发现，这些 DEPs 与细胞群体增殖的负调控、胆固醇逆向转运、水解酶活性调节、补体和凝血级联反应等过程密切相关。

接着是趋势分析。K - 均值聚类分析将蛋白质分为五个主要簇，各簇与不同的代谢途径相关，且胆固醇代谢、补体和凝血级联反应在所有簇中均有富集。同时，免疫相关蛋白的热图分析显示，SIHD 组中免疫相关蛋白上调数量较多，表明 SIHD 和 CAC_SIHD 在免疫相关蛋白调节上存在差异。

再是免疫反应分析。通过单样本基因集富集分析（ssGSEA）发现，SIHD 和 CAC_SIHD 患者中自然杀伤细胞、浆细胞、巨噬细胞和 T 细胞浸润 2 被激活，而 T 滤泡辅助细胞和 B 细胞（包括幼稚 B 细胞、记忆 B 细胞和活化 B 细胞）受到抑制，且 CAC_SIHD 患者中中央记忆 CD8⁺ T 细胞浸润显著减少，同时两组患者的血管生成 ssGSEA 评分均呈上升趋势。

最后是代谢改变分析。ssGSEA 显示 SIHD、CAC_SIHD 和对照组之间代谢相关途径存在差异。SIHD 和 CAC_SIHD 患者中糖鞘脂和萜类骨架生物合成途径富集，SIHD 相关蛋白主要参与果糖和甘露糖代谢，而 CAC_SIHD 与多种脂质代谢途径相关，表明该组患者脂质代谢活跃。此外，对四种显著改变的代谢途径分析发现，半胱氨酸和蛋氨酸代谢、萜类骨架生物合成在 SIHD 和 CAC_SIHD 中下调，烟酰胺腺嘌呤代谢和视黄醇代谢上调。通过对 SIHD 和 CAC_SIHD 之间的 DEPs 进行受试者工作特征（ROC）分析，研究人员发现 RNASE1 和 MSLN 可能是 SIHD 患者中 CAC 早期检测和诊断的潜在预测指标，且它们在 CAC_SIHD 患者中表达下调。相关性分析还揭示了临床特征与关键 DEPs 之间的关系，如 GLU 与多种蛋白存在相关性，Ca 与 17 种蛋白显著负相关等。

在研究结论与讨论部分，该研究通过对 SIHD 和 CAC_SIHD 患者血清蛋白质组的分析，发现患者存在补体机制和脂质代谢失调。补体系统中相关蛋白的上调可能通过调节 CTRP3 促进钙化，胆固醇代谢失衡也可能增加 CAC 风险。同时，SIHD 和 CAC_SIHD 患者中 T 细胞和自然杀伤细胞水平增加，可能促进疾病进展。CRP、VWF 和 APOB 等蛋白可能在 CAC 的形成和进展中发挥重要作用，可作为临床评估 CAC 的潜在辅助因素。RNASE1 和 MSLN 则有望成为 CAC 早期检测和诊断的候选蛋白指标。这些发现为改善 CAC 的诊断能力、寻找潜在治疗靶点提供了有价值的线索，不过未来还需更大样本的研究进一步探究这些蛋白质的机制作用，以推动个性化治疗的发展，加深对 SIHD 和 CAC 患者蛋白质与疾病关系的理解。