单餐饮食诱导的急性血浆和尿液蛋白质组学变化及其与心脏代谢健康的关系

《BMC Medicine》：Proteomic profiling of acute postprandial responses to five single-meal challenges and implications for cardiometabolic health

摘要背景饮食影响人类健康，但单个餐食的急性分子效应尚不完全清楚。方法在这项前瞻性交叉研究中，20名健康志愿者接受了五种单餐挑战：高糖/口服葡萄糖耐量试验、生酮饮食、高脂高热量（HFHC）、正常脂正常热量（NFNC）和低脂低热量（LFLC）。我们收集了500份血浆和500份尿液样本，并进行了高通量蛋白质组学分析。采用孟德尔随机化评估饮食响应蛋白与心脏代谢结局的遗传相关性。该试验已在ClinicalTrials.gov注册（NCT04984642）。结果每种餐食均诱导出独特的蛋白质组学反应。与LFLC相比，生酮餐增加了PPBP、SRGN、GSTO1、BLVRB、MIF和S100A4，涉及血小板活化、炎症及氧化应激相关过程。与高糖挑战相比，HFHC改变了JUP、DSP、APOA5、TAGLN2、RAP1B和TMSB4X，涉及细胞黏附、细胞骨架组织、脂质运输和内皮相关通路。高糖挑战降低了PRDX1、CAT和SOD1，提示氧化还原防御通路受到急性扰动。探索性尿液蛋白质组学分析显示互补的餐食特异性反应，包括过氧化氢分解代谢和细胞氧化剂解毒过程的富集。超重/肥胖参与者的基线CRP、LILRA3和SERPINE1水平较高，ADIPOQ水平较低，且餐后蛋白质-甘油三酯关联发生改变，包括HFHC后APOA5和PGM1与甘油三酯的独特相关性。结论单次餐食诱导了急性的、饮食特异性的血浆和尿液蛋白质组学反应，涉及炎症、氧化应激、脂质代谢、血小板活化和血管功能相关通路。这些发现为餐食组成与心脏代谢健康之间的潜在联系提供了机制性见解。公开可用的餐后血浆和尿液蛋白质组学数据集为研究日常饮食如何影响健康提供了宝贵资源。