DASH-Sodium试验中与血压盐敏感性相关的血浆和尿液代谢组谱特征

《The Journal of Nutrition》：Plasma and urinary metabolomic profiles associated with the salt sensitivity of blood pressure in the DASH-Sodium Trial

盐敏感性血压（SSBP）影响约50%的高血压患者和25%的 normotensives，现有无 validated生物标志物。本研究通过代谢组学分析血浆和尿液样本，比较SS和SR参与者低钠（LS）与高钠（HS）饮食下的代谢差异。结果显示，在HS饮食干预下，SS和SR组分别有11和12种差异表达的代谢物（P<0.05），提示这些代谢物可能作为SSBP的生物标志物。

　　高血压是全球可预防的首要死亡原因，每年导致约1040万人死亡，同时是许多共病的主要风险因素，给全球健康带来了巨大的负担。在美国，高血压影响着约50%的成年人，这在很大程度上归因于高钠摄入的普遍性。据估计，美国成年人中约有90%的日常钠摄入量超标，而平均每日摄入量约为3500毫克，远高于美国心脏协会建议的1500毫克。这种高钠摄入不仅加剧了高血压的发生，还对心血管疾病的进展起到了推波助澜的作用。然而，当前用于评估血压对盐的敏感性（SSBP）的方法存在局限，特别是在临床环境中难以广泛应用。传统的评估方法需要数周时间，且患者依从性较低。尽管近年来出现了一些改进的急性检测方法，例如基于呋塞米的住院检测，但其准确性和可重复性仍不及标准的膳食干预方法。

SSBP是指血压随盐摄入量增加而同步上升的现象，影响约50%的高血压患者，并且是心血管疾病的一个独立风险因素。此外，SSBP也影响约25%的正常血压人群，使他们更容易发展为高血压。由于现有的评估方法在临床应用中存在操作复杂、时间消耗大和患者负担重等问题，因此迫切需要开发一种快速、可靠且可重复的替代方法。代谢组学作为一种强大的发现工具，能够识别疾病特异性生物标志物，并整合生理机制，为高血压的诊断和治疗提供了新的视角。

在本研究中，我们利用来自DASH-Sodium试验的扩展样本队列，对SS和SR个体在控制低钠（LS）和高钠（HS）饮食干预下的血浆和尿液代谢组进行无靶向分析，旨在验证之前小规模研究中发现的三种潜在生物标志物。DASH-Sodium试验是一项严格控制的临床试验，旨在评估不同钠摄入水平对血压的影响。该试验涵盖了控制饮食、DASH饮食以及不同钠摄入水平的组合，以模拟典型的西方饮食模式。

我们首先对研究对象进行了详细描述，包括他们的年龄、性别、种族背景、教育水平和收入状况。研究对象均为健康的成年人，年龄在22岁或以上，且在试验前的血压水平正常。在研究对象的分布中，男性和女性的比例在SS和SR组中大致相同，但在女性群体中，非洲裔美国人占SS组的比例明显高于SR组。这可能与种族差异在代谢反应中的影响有关，但具体机制尚需进一步研究。

随后，我们对研究方法进行了说明。研究采用无靶向代谢组学分析，对血浆和尿液样本进行代谢物的全面筛查。在第一项研究中，我们比较了SS和SR个体在LS和HS控制饮食干预下的代谢组变化。通过主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）对数据进行处理，以识别代谢物的变化趋势。此外，我们还进行了差异代谢物表达分析，以确定哪些代谢物的变化具有统计学意义。

研究结果显示，在LS和HS控制饮食干预下，SS和SR个体在血浆中存在11种差异表达的代谢物，其中9种在两种群体中表现出相似的变化模式。然而，在尿液中并未观察到任何显著的代谢物差异。此外，在HS控制饮食下，SS和SR个体在血浆和尿液中分别表现出11种和12种差异表达的代谢物。这些发现表明，HS控制饮食可能更有效地揭示SSBP相关的代谢变化，而LS饮食可能对SS和SR个体的代谢差异影响较小。

在讨论部分，我们分析了这些结果的意义。首先，我们指出SSBP与高血压风险之间存在强烈的关联，而通过血浆和尿液样本进行的代谢组学分析为识别SSBP的生物标志物提供了新的思路。尽管在第一项研究中，我们的假设未被证实，即SS和SR个体在LS和HS饮食干预下代谢组的变化存在显著差异，但第二项研究的结果支持了我们的假设，即SS和SR个体在HS饮食干预下表现出不同的代谢组特征。这些差异可能反映了SSBP个体在高钠摄入环境下的独特代谢反应，而这些反应可能与高血压的发展和心血管疾病的风险增加有关。

我们还指出，尽管代谢组学分析在识别SSBP生物标志物方面具有潜力，但目前尚无针对该领域的具体研究。因此，本研究的结果具有重要的临床意义，为未来开发SSBP的快速检测方法提供了理论依据。此外，研究还强调了代谢组学在整合生理机制方面的价值，为高血压的个性化治疗策略提供了可能的方向。

在结论部分，我们总结了研究的主要发现。尽管在LS和HS控制饮食干预下，SS和SR个体的代谢组变化未表现出显著差异，但在HS饮食干预下，我们观察到了一些重要的代谢物变化。这些变化可能与SSBP个体在高钠摄入环境下的代谢适应有关，并且为SSBP的生物标志物研究提供了新的线索。因此，我们建议进一步研究这些代谢物的生物学意义，并探索其在临床中的应用价值。

本研究的创新之处在于，我们首次在DASH-Sodium试验中对SS和SR个体在HS控制饮食下的代谢组进行了全面分析。通过这种方式，我们能够更准确地模拟典型的西方饮食模式，从而更好地理解SSBP的代谢机制。此外，研究还涉及了多个代谢物的识别，这些代谢物可能成为未来SSBP检测的候选生物标志物。

在数据来源方面，DASH-Sodium试验的数据可以通过国家心脏、肺和血液研究所（NHLBI）的生物样本和数据存储库协调中心获得。原始数据文件存储在NIH代谢组学数据库中，而KEGG标识符则来源于KEGG LIGAND DB数据库。这些数据的可获取性为未来的研究提供了重要的资源，同时也为代谢组学在临床实践中的应用奠定了基础。

最后，我们声明了本研究的资助来源，包括美国国立卫生研究院（NIH）的R01 AG075963和R01 AG062515项目，以及Hevolution基金会的资助。此外，我们还声明了作者之间不存在任何潜在的利益冲突，并且在撰写过程中未使用任何人工智能或AI辅助技术。这些声明确保了研究的透明性和科学性，有助于提高研究结果的可信度。

综上所述，本研究通过无靶向代谢组学分析，揭示了SSBP个体在HS控制饮食下的代谢特征，为未来开发SSBP的生物标志物和检测方法提供了新的思路。这些发现不仅有助于理解SSBP的代谢机制，还可能为高血压的预防和治疗提供重要的参考。未来的研究可以进一步探索这些代谢物的生物学功能，并评估其在临床中的应用潜力。通过这样的研究，我们有望找到更有效的手段来评估和管理SSBP，从而改善高血压患者的健康状况和生活质量。