
心血管疾病(CVD)是全球死亡的主要原因,动脉粥样硬化是其主要决定因素。2025年7月16日,西班牙卡洛斯三世国家心血管研究中心(CNIC)David Sancho团队在Nature(48.5)杂志上发表了题为“Imidazole propionate is a driver and therapeutic target in atherosclerosis”的研究文章,揭示了肠道菌群代谢产物丙酸咪唑(ImP)通过激活髓系细胞中的咪唑啉-1受体(I1R)/mTOR通路,驱动动脉粥样硬化发生发展的新机制。
设计結果
01、非靶向代谢组学将ImP与小鼠动脉粥样硬化联系起来
对易患主冠脉粥样硬底化的Apoe−/−小鼠喂料有所的不同飲食,高蛋白质(HC)飲食分析主冠脉粥样硬底化,会用补胆碱(HC/HC)的HC飲食展开抗生素类调理后,主冠脉粥样硬底化受到了这部分防范(图1a)。非靶向疗法产生组学体现 有所的不同喂食条件下血浆产生组的原因性颠覆(图1b-c),16SrDNA体现 与直肠分子生物制品学技术微博黑名单成改动关以(图1d)。非靶产生组检测出了ImP,一些直肠菌群产生物制品技术,与HC哺育时主冠脉粥样硬底化高强度关于的(图 1f-g)。血浆ImP有机废气浓度也与飲食介入后直肠分子生物制品学技术绿色生态学的波动关以(图1h)。
图1 非靶向药物新陈分解代谢组学阐明了 ImP 不是种与冠脉粥样固化涉及到的的生物学体群依赖于性新陈分解代谢物
02、ImP与人类亚临床动脉粥样硬化有关
征召295名有着亚临床研究上冠状血管粥样疏松的受试者和105名没冠状血管粥样疏松的较者,靶向药物分解分解代谢组学降钙素原检测ImP还有相关分解分解代谢物(组氨酸和血尿酸)在血浆产品的样品中的含碳量。与较组相对,亚临床研究上冠状血管粥样疏松个体户的血浆ImP质量密度采用性加剧(图2a)。在有差异序列中,ImP质量密度与冠状血管粥样疏松和冠状血管粥样疏松程度较间则呈现出平滑或与非平滑绑定qq(图2b-d),证明ImP与前面冠状血管粥样疏松间的绑定qq。 收起来论述了ImP与已确认的气微血管安全隐患关键因素分析相互的相互影响。在的几个序列中,ImP与空着肚子血糖和异常情况情况小心肝分泌共同点会重要性,包扩高敏C生理反应核蛋白酶(hs-CRP)添加、脂肪细胞率指标值(BMI)、内脏组织脂肪细胞、影响血脂异常情况、高心率并且高比热容脂核蛋白酶(HDL)-胆固影响(图2e-f)。在懂得调整了的几个序列中的民俗安全隐患关键因素分析后,较高的ImP关卡与大部分冠状血管粥样硬底化结尾孤立重要性(图2g),取决于高ImP关卡是冠状血管粥样硬底化危险添加的指标值。
图2 .ImP与人体亚临床医学冠状动脉粥样软化重要性
03、ImP导致动脉粥样硬化,但胆固醇没有变化
为了让进两步不断探索ImP对血管粥样软化的密切关系相应因果密切关系,在血管粥样软化易感小鼠的食用水下使用ImP以后现,ImP填充剂提高了主血管及茎干的血管粥样软化成长,而不容易密切关系循环系统胆固醇高或匍萄糖盐浓度(图3a-b)。值不值得留意的是,ImP补救的8周Apoe−/−小鼠静脉血表现促炎性Ly6Chi 单线程体组织细胞、T輔助性1(TH1)和T輔助17(TH17)体组织细胞(图3c-d)提高,这与促血管粥样软化学习环境密切相关。 用ImP除理8周的小鼠被冠状动脉的scRNA-seq呈现成化学纤维細胞系、内皮細胞系和天然天然免疫細胞系的相对应总数量增高(图3e),且含有较多细菌感染相应的径路(图3g)。在较弱T細胞系和B細胞系骨髓的小鼠中,ImP促进冠状动脉粥样固化的工作能力有效影响(图3f),选定ImP的致病性关键因素与天然天然免疫的反应的修改密码有关系。磷硝化作用装饰组学进一次分析一下mTOR是ImP的首要靶点(图3h)。
图3. 配置ImP加大动脉血管血管粥样通户易感小鼠的动脉血管血管粥样通户和身上感染
总结
本研究采用非靶向疗法代谢率组学证明ImP与小鼠的动脉粥样硬化进展有关,并且在亚临床队列中验证其与活动性动脉粥样硬化有关,此外,通过单癌细胞转录组测序,确定ImP主要影响血液中成纤维细胞、内皮细胞和免疫细胞等。磷酸性反应淡化组学进一步锁定mTOR信号通路是ImP诱发动脉粥样硬化的主要机制。ImP-I1R轴可作为动脉粥样硬化治疗的独立靶点,与当前的治疗协同作用。
拜谱总结
本研究利用代谢组、单细胞转录组、蛋白组及磷酸化修饰组等多组学技术揭示了ImP通过激活髓系细胞中的咪唑啉-1受体(I1R)/mTOR通路,驱动动脉粥样硬化发生发展的新机制,为改善动脉粥样硬化的早期诊断、实现个性化治疗开辟了新的途径。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的球营养素组学、表达组学、基础代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表。欢迎咨询
基准论文参考文献:
Mastrangelo A, Robles-Vera I, Mañanes D, et al. Imidazole propionate is a driver and therapeutic target in atherosclerosis. Nature. Published online July 16, 2025. doi:10.1038/s41586-025-09263-w