烟酸，也称为维生素 B3 ，是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 合成所必需的微量营养素。成人每天需要至少摄入 15mg以避免烟酸缺乏综合症，因此美国法律强制规定在谷物中添加烟酸。然而随着加工食品和快餐食品的大量消费，膳食烟酸已经出现过量摄入。治疗性烟酸是最早用于治疗血脂异常的药物之一，然而最近的临床试验表明，烟酸在联合他汀类药物治疗情况下反而提高了总死亡率。因此学者认为，烟酸对心血管疾病具有更复杂的影响。

本文从前瞻性发现队列中稳定心脏病患者的空腹血浆样本中解析出过量烟酸终末代谢物 N1-甲基-2-吡啶酮-5-酰胺 (2PY) 和 N1-甲基-4-吡啶酮-3-酰胺 (4PY) ，并通过统计学手段确认高水平的2PY 或 4PY 与重大心血管不良事件正相关。

本文还鉴定出Acmsd 基因参与调节人类和小鼠中 2PY 和4PY的水平，以及4PY 通过激发血管黏附分子（VCAM-1）表达引发血管炎症和白细胞粘附。

非靶向代谢组学是一种无偏向的代谢组学分析方法，被广泛用于发现新的生物标记物或者差异代谢物。其主要特点是无偏向性，能够覆盖更多的代谢通路，并尽可能多地定性出更多代谢物。Mummichog算法可用于高通量、无靶向代谢组学数据的分析。该算法利用代谢网络的组织结构，通过预测代谢途径的活性，从而推断质谱峰的生物活性。Mummichog算法绕过了先前代谢物鉴定中的一些瓶颈为代谢组学数据的分析提供了一种更加简洁、有效的方法。

全基因组关联研究（GWAS）是一种广泛应用的方法，主要用于研究基因组中的单核苷酸多态性（SNP）及其与疾病或其他表型特征之间的关联。这种研究方法通过对大规模的DNA样本进行扫描和分析，找出与复杂疾病或特定生理特征相关的基因变异，揭示基因型和表型之间的相关性

表型组关联研究（PheWAS）是一种反向遗传学分析方法，利用生物医学数据库和电子病历信息，研究遗传变异与多种表型（包括疾病、健康指标等）之间的关联。

本文首先对前瞻性发现队列中稳定心脏病患者的空腹血浆进行非靶向代谢组学研究，解析出一种高分辨率m/z  = 153.0656 Da 的未知结构分析物。随后使用mummichog 算法将其定位至 “烟酸代谢”模块，经质谱检测其为2PY和4PY的混合物。

采用稳定同位素稀释液相色谱串联质谱 (LC-MS/MS) 方法分别定量 2PY 和 4PY。在美国和欧洲验证队列中的 Kaplan-Meier 分析表明，循环中 2PY 或 4PY 水平较高的个体具有较高的重大心血管不良事件风险。在 Cox 比例风险回归分析中，在调整已确定的心血管疾病风险因素后，2PY 或 4PY 水平升高与重大心血管不良事件风险增加相关。

通过全基因组关联研究 (GWAS) 方法检查了循环 2PY 和 4PY 的遗传决定因素，发现2PY和 4PY的主要变体均位于基因ACMSD（氨基羧基粘康酸半醛脱羧酶）内，且通过shRNA敲低Acmsd 基因能够增加小鼠血清中2PY 和 4PY 水平。然而孟德尔随机化 (MR) 分析结果显示，2PY和4PY 基因水平的上升与冠状动脉疾病、心肌梗死和中风没有存在因果关系的证据。

通过表型组关联研究 (PheWAS) 方法来推定 2PY 和 4PY 水平与心血管疾病风险关联的生物学机制，发现其与血管黏附分子（VCAM-1）关联程度较高。生理水平的 4PY 而非 2PY 会激发人内皮细胞上 VCAM-1 的 mRNA 和蛋白质表达，而转录组学结果显示，4PY 也能够上调上调参与细胞对肿瘤坏死因子反应的基因，如AKT1、MAPK3。在 0 小时、2 小时和 4 小时后给小鼠注射 2PY、4PY 或载体对照，第一次注射六小时后，4PY 升高了主动脉内皮细胞上的内皮 VCAM-1 表达，并增加了耳小静脉中粘附白细胞的数量。

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