大家好呀，新的一天从阅读一篇好的文章开始~。今天给大家介绍的是今年刚发表在Theranostics（IF：8.579）上的一篇研究代谢组学的文章，标题为"Multi-omics study reveals that statin therapy is associated with restoration of gut microbiota homeostasis and improvement in outcomes in patients with acute coronary syndrome"，即通过多组学研究揭示了他汀类药物治疗与急性冠脉综合征患者肠道微生物稳态恢复以及预后改善相关。研究背景：冠心病患者的降脂治疗是GDMT治疗（指南导向性药物治疗）的重要组成部分，尤其是他汀类药物——被广泛用于治疗血脂异常和动脉粥样硬化的一线药物。目前，肠道失调在冠心病中的作用已成为人们关注的焦点，多项研究关注他汀类药物的使用与肠道微生物变异之间的关系。但目前还没有研究关注于他汀相关的肠道微生物群和血清代谢组改变，或其与ACS临床表型的关系。研究目的：揭示ACS患者肠道微生物群和代谢谱的变化可能与他汀类药物的使用有关;研究ACS患者肠道微生物群、血清代谢组和临床结果之间的相关性。研究方法和对象：共有133名受试者。根据诊断和用药情况，将他们分为对照组(N= 30)、ACS组(N= 67)和ACS-他汀类药物组(N= 36)。对受试者进行了16S rRNA测序、血清代谢组学分析和随访研究。利用PICRUSt2实现重要细菌类群的宏基因组功能预测。研究结果：一、研究群体的特征：ACS-他汀组与ACS组的疾病严重程度在baseline水平差异不明显，且在ACS-他汀组同时患有高脂血症和2型糖尿病(T2DM)的受试者比例明显更高。二、ACS-他汀组患者的预后情况比ACS组患者要好：根据二元logistic分析表明，他汀类药物治疗与ACS复发风险降低、心脏原因相关再入院风险降低以及复合终点的风险降低有关，并在分析时校正了包含ACS种类在内的各种混杂因素。也就是说，接受长期和标准他汀类药物疗法的患者在该研究中倾向于有更好的预后。三、不同受试组的肠道微生物组的概况：共获得了2,830,519个高质量16S rRNA读数，每个样品的中位读数计数为20,597。去噪后，总共获得了829个扩增子序列变体(ASV)。在三个受试组的肠道菌群中识别出了五种主要门系(phylum)，其中硬毛是最主要的门系，其次是拟杆菌、变形杆菌、放线菌和疣状微生物菌（如A）。检查了genus水平对三个实验组的贡献（如B），拟杆菌属占所有样品的27.0％，是最主要的属。通过构造维恩图来检查每组中相对丰度> 0.1％的ASV的存在，发现三个实验组共享了大多数ASV（总共244个，具体见C）。根据BugBase数据库来预测每组肠道菌群的表型。有趣的是，ACS组中潜在致病菌的总数明显高于对照组（P = 0.003，Mann-Whitney U检验）和ACS他汀类药物组（P = 0.044，Mann-Whitney U检验）四、与他汀类药物使用相关的粪便微生物群组成的变化为了比较各组之间粪便菌群（fecal microflora）的差异，作者使用了edgeR，设定阈值P <0.05和FDR <0.2。发现在两个疾病组中共有51个ASV出现了显著不同的丰度，包括ACS-他汀类药物组中富集的24个ASV和贫乏的27个ASV（如A）。使用曼哈顿图显示了在门系水平和属水平上，差异丰富的ASV的贡献（如B,C）。用热图（D）展示了三组中他汀类药物在不同类别中的相对丰度。使用Spearman相关方法将他汀类药物相关的ASV和属与临床表型相关联，发现Blautia和厌氧菌与ACS的严重程度呈负相关。五、与他汀类药物使用相关的血清代谢组学特征的变化通过非靶向LC-MS方法探索了血清代谢组;应用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型来描述ACS-他汀类药物组和ACS组之间的代谢组学分布，Pareto缩放用于OPLS-DA中的数据标准化，然后使用Wilcoxon秩和检验和变量重要性投影(VIP)来识别ACS-他汀类药物组和ACS组之间丰度不同的代谢产物（VIP值>1, p值<0.05）；将丰度差异的代谢产物与临床表型相关联，发现总共有25种代谢物与疾病严重程度及结局事件的指标（cTnI水平，Gensini评分和狭窄的血管数量）相关（如A）；这些代谢物与ACS的主要危险因素之间的关系如B所示。总之发现他汀类药物疗法与ACS患者的某些血清代谢物变化有关，他汀类药物阳性代谢产物与疾病的严重程度和不良结局呈负相关，而他汀类药物阴性代谢产物却呈现相反的趋势。六、他汀类药物在ACS中肠道菌群与血清代谢产物的关系通过分析他汀类药物相关的微生物类群与血清代谢产物之间的Spearman相关性，发现共有12个他汀类药物关联的ASV与20种代谢物显著相关（P <0.05），而这些代谢物又与疾病严重程度和/或复合终点指标相关（如）。显示了与不同组的临床表型相关的已鉴定分类单元和代谢物的相对丰度。

七、与他汀类药物相关的宏基因组功能变化的预测使用基于MetaCyc数据库的PICRUSt2工具预测宏基因组通路，发现ACS组与ACS他汀类药物组之间共有38条通路存在富集差异（P <0.05，FDR <0.2）。这些他汀类药物相关的通路与重要的他汀类药物关联的ASV相关（如）。 八、他汀类药物对人副细菌，长双歧杆菌，长双歧杆菌和厌食厌氧菌的影响为了验证他汀类药物对已鉴定物种的生长和细菌代谢产物产生的影响，作者进行了体外实验；结果发现，他汀类药物趋向于抑制拟南芥副生细菌的体外生长。此外，他汀类药物显著促进了厌食厌氧菌和长双歧杆菌亚种的生长。并且，在阿托伐他汀的存在下，长双歧杆菌产生更多的丁酸酯。文章小结：在本研究中，作者通过随访研究表明了慢性的他汀类药物治疗可改善ACS患者的预后。另外，还通过多组学研究表明，他汀类药物可通过调节ACS患者的肠道微生物组使其处于更健康的状态，即减少潜在的致病细菌（如粪副拟杆菌）和增加有益细菌（如长双歧杆菌亚种）来使宿主受益，从而降低了患者的代谢风险。这些发现为他汀类药物的异源作用和ACS中的多组学相互作用提供了新的见解，但仍需要通过功能研究来进一步探索。有生信相关问题联系：18501230653欢迎关注转录组| 甲基化 | 重测序 | 单细胞 | m6A|多组学  cytoscape | limma | WGCNA |水熊虫传奇|linux电泳 | PCR | 测序简史 | 核型 | NIPT | 基础实验 基因| 2019-nCoV | 富集分析 | 联合分析 |微环境 瘟疫追凶| 思路汇总| 学者 | 科研 | 撤稿| 读博|工作