近日,丹麦哥本哈根大学Torben Hansen研究团队在《自然医学》(Nat Med)杂志上发表了一篇题为“Lipid profiling identifies modifiable signatures of cardiometabolic risk in children and adolescents with obesity”的研究论文。该研究通过质谱技术对血浆中的227种脂质进行了全面的脂质组学分析,并结合心脏代谢风险特征(如肝脂肪变性、高脂血症、胰岛素抵抗、高血糖和高血压)进行了相关性分析。
研究团队在958名超重或肥胖儿童与373名正常体重儿童中进行了脂质组学分析,结果发现142种脂质在不同体重状态间存在显著差异。特别是神经酰胺(Cer)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)等脂质在超重和肥胖儿童中的水平显著增加,而溶血磷脂(如LPC、LPE)水平显著下降。研究还发现,87种脂质显著与肥胖相关,其中神经酰胺与胰岛素抵抗及心脏代谢风险呈正相关,而鞘磷脂则与这些风险因素呈负相关。
研究进一步显示,肥胖对不同年龄段儿童的脂质代谢产生了影响。在正常体重的儿童中,溶血磷脂随年龄增长而显著上升,但在肥胖组中,这一趋势并不明显。此外,26种脂质在年龄与肥胖之间的交互作用显著,表明肥胖改变了年龄相关的脂质代谢趋势。多不饱和脂肪酸(如FA(20:4)和FA(22:6))在超重/肥胖组中的水平随年龄增加而下降,而在正常体重组中并未观察到这种变化。
在227种脂质中,135种脂质与至少一种心脏代谢风险显著相关。特别是神经酰胺(如Cer(d42:0))与肝功能损伤、糖代谢异常等代谢紊乱密切相关。神经酰胺与低密度脂蛋白、甘油三酯、胰岛素和血糖水平呈正相关,而鞘磷脂则与这些风险因素呈负相关。磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇类脂质也与高脂血症、胰岛素抵抗和肝功能异常显著相关。
研究还发现,通过非药物肥胖管理,186名超重或肥胖儿童的体重标准差数(BMI SDS)显著降低,伴随脂质谱的改善。62种脂质与BMI SDS减少显著相关,多种脂质如甘油三酯、神经酰胺、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇显著减少,特别是甘油三酯的减少最为明显。脂质水平的变化与胰岛素抵抗、肝功能和心脏代谢风险的改善密切相关。
此外,研究团队建立了一个由三种脂质(PI(32:1)、PE(36:1)和神经酰胺(d42:0))组成的预测模型,用于预测肝脂肪变性(肝脂肪≥5%),该模型的预测准确性与传统肝酶检测相当。结合脂质和肝酶的综合模型进一步提高了预测的准确性,表明脂质组学在临床诊断中的应用潜力。
中介分析表明,脂质的变化部分调节了BMI减少与心脏代谢特征改善之间的关联。83种脂质在BMI SDS减少与心脏代谢风险特征(如肝脂肪变性、胰岛素抵抗和高血糖)的关联中起到中介作用。尤其是甘油三酯和磷脂酰胆碱的变化对胰岛素抵抗和血糖水平的改善具有显著中介效应,而鞘磷脂、溶血磷脂乙醇胺和溶血磷脂胆碱则表现出负向中介作用,降低了葡萄糖水平,表明这些脂质可能具有保护作用。
总的来说,本研究通过全面的脂质组学分析,揭示了儿童和青少年肥胖与多种脂质水平变化之间的联系,并发现这些脂质与心脏代谢风险显著相关。此外,研究结果表明,个性化的非药物肥胖管理能够有效降低肥胖儿童的有害脂质水平,改善心脏代谢健康。这一研究为早期干预儿童肥胖相关的代谢紊乱提供了新思路。