读NEJM，学临床科研思维

　　今天挑圈联靠的文献分析为：Intestinal microbial metabolism of phosphatidylcholine and cardiovascular risk.  N Engl J Med 2013 Apr 25; 368(17): 1575-84.

文献概要：

· Background

　　动物实验发现，肠道微生物代谢磷脂酰胆碱的产物氧化三甲胺(TMAO)与冠状动脉疾病相关

· Methods

　　健康志愿者：短期口服广谱抗生素前后，检测血液和尿液中TMAO水平，同时检测血液中胆碱和甜菜碱含量；
　　病人：4007例病人检测TMAO与心血管不良事件发生的关系

· Results

　　临床试验中，TMAO含量，具有时间依赖性的增加；
　　抗生素使用后TMAO降低，停用后增加；
　　TMAO的增加与心血管不良事件有关；
　　TMAO含量的增加可以预测不良心血管事件发生的风险

· Conclusions

　　磷脂酰胆碱产生的TMAO依赖于肠道微生物的代谢；

　　TMAO水平的增加与发生不良心血管事件风险的增加相关

研究方案设计：作者设计了两项前瞻性临床试验

实验结果分析

1. Phosphatidylcholine（磷脂酰胆碱）挑战

　　40名参与者的磷脂酰胆碱试验结果，血浆TMAO(图1A)和d9-TMAO(图1B)的水平在图1中：食用鸡蛋后和停用抗生素后，水平升高；而使用抗生素后水平较低；说明肠道菌群与TMAO生成相关。餐后TMAO(图1C)和D9-TMAO(图1D)的水平均具有时间依赖性。

　　血浆胆碱和甜菜碱水平在附图S1中，趋势与TMAO不同；24h的尿液检测发现，也存在TMAO和D9-TMAO，结果见附图S2，趋势与血中类似；血浆TMAO的水平和尿TMAO水平之间存在着强相关(Spearman r＝0.58，P＜0.001)

2. 临床结果

　　在三年的时间内随访并确认是否发生不良心血管事件，表1给出了4007例临床病人的基本结果；心血管危险因素较高，许多参与者至少有单一的冠状动脉疾病(表1)。有不良心血管事件的患者TMAO基线值比其他的也较高(P<0.001)(表1)。对传统影响因素和基线进行校准后，结果见表2。血浆TMAO水平升高是不良心血管事件风险的显著预测因子(表2)，Kaplan–Meier分析可解释(图2)。TMAO高四分位患者比低四分位的风险显著增加(表2)。TMAO水平升高与死亡风险、非致死性心肌梗死或中风增加显著相关(P<0.001)

3. 低风险亚组中的临床心血管风险

　　研究发现吸烟、髓过氧化物酶等也与TMAO的水平有关(P<0.05)。亚组包括年轻的参与者（＜65岁），女性，冠状动脉疾病或冠状动脉疾病等病史，等等

文章讨论

　　无菌小鼠和人的临床试验结果表明，肠道菌群可将磷脂酰胆碱代谢为TMAO。本文作者的临床试验指出：

• 肠道菌群在TMAO产生中有重要作用，口服广谱抗生素可影响其产生；

• 空腹血浆TMAO水平是预测主要不良心血管事件发生的独立因素；

• 依赖于肠道菌群，可有助于追踪冠状动脉粥样硬化、心脏病等病理生理的过程，因此肠道菌群是一个潜在的治疗靶点。

　　肠道菌群在复杂的代谢疾病如肥胖中，发挥重要作用(近几年的Nature等杂志也有报道)。近来的发现，微生物参与人类动脉粥样硬化的发生；口服抗生素降低了TMAO的产生，就说明了微生物发挥的作用；图3可解释肠道菌群将磷脂胆碱转换为TMAO的过程尿和血浆TMAO水平之间的高度相关性，说明TMAO有利尿作用。

　　目前，虽然认为细菌感染和动脉粥样硬化之间有关联，但抗菌疗法的临床效果，在预防疾病进展方面的作用令人失望。可能的原因是，原来的抗菌疗法并没有靶向肠道菌群或其代谢物。尽管现在证明肠道菌群有效，但是长期使用广谱抗生素的作用未知。

结论：

• 作者已经表明，肠道微生物参与磷脂代谢中TMAO的形成；

• 作者明确了血浆中高浓度TMAO和发生主要不良心血管事件之间的相关性；

• 这种相关性是独立危险因素，即便在低危人群。

从文章看临床科研思维

　　其实，我个人认为，试验的设计并不复杂。尽管这么多病人资料的收集和样品采集以及检测比较费时，但试验的设计思路似乎不太难。难点是什么呢？我觉得其一是新颖性。那么，又是什么原因能使文章发表在NEJM上呢？

　　下面，一一看过来：

　　刚刚的PubMed检索结果，大家也看到了，关于这方面的报道较少，大家可以自己检索一下。当然，这里的检索将cardiovascular换为stroke等其他的关键词，结果也会不同。不过2010年以前相关的文献，确实太少了。作者在2011年的时候，类似的实验是用动物做的，结果发表在Nature上，是一篇Article，工作量相当大(后续有机会再讲一下这篇Nature)。

　　那么，问题来了：作者(或作者的老板)如何想到这方面的研究呢？

　　我们来找一下作者或通讯作者的科研经历：2011-2015年，他们先后在Nature、NEJM、Nature Medicine、Eur Heart J、Circulation Research上就TMAO与心血管的问题发表N篇文章。这个老板Stanley L. Hazen (Department of Cellular & Molecular Medicine, Cleveland Clinic, Cleveland, Ohio, USA)的情况呢？

　　因此，作者在这样一个研究机构，从事的也是与心血管疾病相关的研究，并且是长时间的积累(二十多年)，成果自然多多。

　　我要说的是：长时间在某个方向的积累，会让你迅速找到科研思路，抓住国际前沿。当然，我们目前不能与这个专家相比，我这里这样说的目的是，只要你有心栽花，会有收获的！不管你要做临床，还是做基础，都不是想象中的那么困难！！

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