赵冬教授团队紧密围绕心血管病学研究的需求重点，基于中国多省市队列研究跟踪随访20余年的心血管病研究队列，开展了一系列心血管病流行病学、病因学和生物信息学研究，探索了动脉粥样硬化及心血管病危险因素发生发展的相关机制，为早期识别心血管病高危个体、有效遏制动脉粥样硬化的进展、早期预防心血管病提供新证据和新手段;通过链接临床常规信息数据平台和外部环境数据库探讨环境因素对心血管疾病的影响，为研究生态环境对人类健康与疾病影响及其作用机理提供科学依据;建立了中国人心血管病终生发病风险的预测模型，为指导临床干预措施提供新的实践工具，为中国临床指南的制定提供依据。具体研究进展如下：

(1)探索血脂异常相关危险因素的影响因素和及其致动脉粥样硬化的相关机制，为疾病早期预防提供依据

(A)胆固醇合成吸收代谢对他汀降胆固醇疗效具有指导意义：国内外指南均将他汀药物作为血脂异常治疗及心血管病预防的核心策略。然而在临床实践中，许多患者应用常规甚至较大剂量他汀药物治疗后，血胆固醇降低不明显或难以达标。而可能的原因为：人体血循环中胆固醇主要来源于机体自身合成与肠道吸收和再吸收。临床上采用他汀药物和选择性胆固醇吸收抑制剂的联合治疗为有效降低胆固醇水平提供了新手段。然而对临床医生来说，如何能在治疗前了解个体的胆固醇合成和吸收状态，有针对性地选择他汀单药治疗或联合治疗是至关重要的。为探索胆固醇的合成/吸收状态是否影响他汀药物的降胆固醇作用及可否预测他汀药物降胆固醇疗效，我们设计了一个为期4周，开放性的前后对照临床试验研究。该项研究对306例初次使用他汀药物的冠心病高危患者，采用20mg/d的阿托伐他汀治疗4周，观察治疗前后胆固醇的合成和吸收标记物、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平和变化。研究首次报告了我国冠心病高危患者服用他汀药物治疗后血脂变化呈现明显个体差异，从多个角度论证了治疗前胆固醇合成/吸收状态对他汀药物降胆固醇效果具有联合作用，并可预测他汀疗效。本研究结果对有针对性地选择降脂药，实现个体化治疗，促进血脂治疗达标，并有效降低心血管病发病危险具有重要指导意义。该研究发表于国际血脂权威杂志Journal of Lipid Research(2013, 54:3189-97.)。同时《中华内科杂志》特为该研究发表了一篇评论。

(B)脂蛋白相关磷脂酶A2升高可促进亚临床动脉粥样硬化进展的风险脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)是近年关注的一种炎症细胞分泌的酶。基础研究显示Lp-PLA2参与动脉粥样硬化过程，国外研究显示Lp-PLA2可增加心血管病临床事件的危险，但Lp-PLA2是否在临床事件发生前的早期就开始影响动脉粥样硬化的进展还待研究本研究。为此，我们采用前瞻性队列研究的方法，在较大样本的汉族人群中获得了我国汉族人群Lp-PLA2活性和浓度的人群分布特征，并探讨了基线的Lp-PLA2活性和浓度水平与未来5年中亚临床动脉粥样硬化发生发展的关系。研究首次在基线无心血管病的一般人群中发现随着血浆Lp-PLA2活性的增加，男性颈动脉斑块的进展率、颈动脉内膜中层厚度最大值均增加，且趋势检验达到统计学意义，但在女性中趋势性检验无统计学意义。调整其他因素的影响后，血浆Lp-PLA2活性仍是男性颈动脉粥样硬化进展的独立危险因素。未见Lp-PLA2浓度对颈动脉粥样硬化的患病或进展有独立作用。本研究结果将有助于进一步阐明Lp-PLA2与动脉粥样硬化的关系，对Lp-PLA2活性抑制剂类药物将来的市场预测和目标人群定位提供了重要依据。该研究发表在Journal of Atherosclerosis and Thrombosis(2014;21(6):532-42.)。

(C)核磁共振技术检测的高密度脂蛋白颗粒对动脉粥样硬化进展的影响高密度脂蛋白(HDL)是血液中密度最高、颗粒最小的脂蛋白，也是心血管病的残余危险因素之一。但目前以HDL为靶点来降低心血管疾病残余风险的几项大型随机对照药物临床试验显示，升高HDL胆固醇并不能减缓冠状动脉粥样硬化程度、降低心血管病事件发生率。为此，我们采用前瞻性队列研究，在国际上首次报告了负载胆固醇的HDL颗粒可以预测动脉粥样硬化病变进展的风险，即使在HDL携带的胆固醇水平升高的情况下。研究结果从一定程度上解释了目前以升高HDL携带的胆固醇为干预措施来降低心血管疾病残余风险的大型随机对照药物临床试验不能减缓冠状动脉粥样硬化程度、降低心血管病事件发生率的原因。这一研究对今后有针对性地寻找新的HDL相关干预靶点、早期预防心血管病发生具有重要指导价值。该研究发表在全球心血管领域排名第一，影响因子最高的学术期刊——美国心脏病学学院杂志(Journal of the American College of Cardiology, JACC)，美国心脏病学学院杂志还为该研究发表同期的编者按。

(D)极低密度脂蛋白受体mRNA表达水平对极低密度脂蛋白胆固醇与动脉粥样硬化关系的修饰作用我国人群血脂异常以甘油三酯(TG)升高为特征。高TG导致富含TG的极低密度脂蛋白(VLDL)升高。VLDL是低密度脂蛋白(LDL)的前体，其携带的胆固醇(VLDL-C)是独立于LDL-C的心血管病危险因素。了解VLDL代谢途径对动脉粥样硬化的影响对于我国人群的心血管疾病防治有重要意义。基础研究显示VLDL-C参与动脉粥样硬化的病理生理过程。VLDL受体(VLDLR)是介导VLDL-C进入巨噬细胞并导致泡沫细胞形成的途径之一。但VLDLR表达水平是否与VLDL-C和动脉粥样硬化的关系存在关联还缺少人群研究的验证。因此我们以既往建立的中国多省市队列研究为基础，分析人群外周血VLDLR mRNA表达水平与血浆VLDL-C和颈动脉粥样硬化关系的关联。研究发现在外周血VLDLR mRNA表达位于低水平时，VLDL-C水平与动脉斑块患病风险显著相关，且随着VLDL-C水平的升高，动脉斑块患病风险增加;而在VLDLR mRNA表达位于高水平时，VLDL-C水平增加与颈动脉斑块患病风险升高无关。即使VLDL-C位于低水平，人群的动脉斑块患病危险也较VLDLR mRNA表达低水平时增加。本研究的结果提示人群的VLDLR mRNA表达水平可影响VLDL-C水平与动脉粥样硬化的关系。即使VLDL-C低水平的个体，如果VLDLR mRNA表达水平升高同样需要引起重视。VLDLR水平升高可能是我国人群心血管疾病防治的一个潜在干预靶点。

(2)探索高血压相关危险因素的影响因素和及其致动脉粥样硬化的相关机制，为疾病早期预防提供依据

(A)危险因素变化程度对动脉粥样硬化进展速率的影响颈动脉粥样硬化是全身动脉粥样硬化的窗口，已被证实可预测未来心血管疾病的发生。血压是颈动脉粥样硬化进展的主要危险因素，然而长期的血压变化是否影响动脉粥样硬化进展目前尚不清楚。随着社会经济的发展，中国人群心血管疾病危险因素水平显著上升，传统的队列研究只分析了基线危险因素水平与未来结局之间的关系，并没有考虑随访期间危险因素变化对结局的影响。因此，本研究利用队列研究分析5年血压的变化是否与颈动脉粥样硬化进展独立相关。研究结果显示，在调整基线年龄、收缩压、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、颈动脉内中膜厚度和吸烟后，5年间收缩压变化值与新发斑块显著相关(OR=1.01，95%置信区间：1.01-1.02，P=0.029)。多因素线性回归模型结果显示，5年间收缩压变化值与新发斑块总面积显著相关，随着收缩压变化值的增大，斑块总面积也增大(标准化回归系数=0.071，P=0.014)。本研究的结果证实动脉粥样硬化的发生发展并不是在发生高血压之后，而是与收缩压的进展同步进行的，这也强调了预防血压紧张的重要性。该研究发表在Hypertension Research(2014; 37: 960–965)。Hypertension Research同期刊登了意大利学者Cesare Cuspidi等对本研究的评述，认为本研究证实了收缩压进展在动脉粥样硬化进展过程中扮演这重要角色，这也提示预防和治疗收缩压是预防血管损伤的重要人群预防策略。

(B)高通量色谱-质谱联用法检测的小分子代谢物对高血压发生风险的影响高血压是心脑血管疾病的重要危险因素之一。早期识别高血压高危人群并采取相应防治措施，将有助于控制高血压带来的沉重疾病负担。高血压属于代谢性的疾病，目前发病机制尚不明确。代谢组学方法能够同时检测体内多种小分子代谢物水平，有助于发现高血压早期小分子代谢改变，为高血压高危人群的识别提供依据。本研究在巢式病例对照人群中，利用代谢组学方法探索与高血压发生相关的小分子代谢物。研究共鉴别出241种小分子代谢物，其中26种代谢物基线水平在高血压组和对照组存在差别。在调整传统危险因素之后，16种代谢物与高血压发生风险存在显著关联。氨基酸水平(包括两种必须氨基酸，苏氨酸和苯丙氨酸)与高血压发生风险负相关。来苏糖为肠道微生物发酵产物，血清较高的来苏糖水平与高血压发生风险升高显著相关。本研究发现了多个小分子代谢物与高血压发生风险相关。研究结果表明氨基酸和肠道细菌代谢可能在高血压发生过程中起重要作用。

(C)膳食盐摄入量对血压调节的影响血压是中国人群最重要的可以改变的心血管病危险因素之一。降低盐摄入量可能是一个有效的降低与血压水平升高相关疾病负担、可进行全人群推广的方法。目前减盐活动已经在中国全国推广开来，但在中国人群中盐摄入量降低对血压的影响尚未得到很好的总结。本研究对中国人群中盐摄入量变化对血压的影响，以及减盐策略的干预效果进行了系统的Meta分析。我们通过汇总5个研究3153 名研究对象数据发现，在高血压人群中盐(氯化钠)摄入量每降低1g，收缩压平均可以降低0.94mmHg，舒张压降低0.62mmHg。而在正常血压人群中，盐摄入量每降低1g，收缩压可以平均降低0.55mmHg，舒张压降低0.28mmHg。在评估减盐策略中盐勺使用对血压影响的4个研究共3715 例研究人群数据发现，盐勺使用可以使盐摄入量平均降低1.46g。而在评估减盐策略中替代盐使用对血压影响的4研究中发现，替代盐的使用可以使高血压患者的收缩压水平下降4.2mmHg，使混有高血压者的社区人群的收缩压水平平均下降2.31mmHg，研究发现替代盐可以使舒张压水平下降，但降幅未达到统计学差异。本研究不仅仅是汇总了中国人群中盐摄入量变化对血压的影响以及各项减盐策略的干预效果，为相关卫生政策的制定提供了数据;更重要的是本研究发现了目前国内外减盐相关研究在研究设计及执行过程中普遍存在的局限性，将为未来的减盐相关研究开展提供指导。该研究及研究者还被美国心脏病学协会在2014年举办的科学年会中被评为“Early Career poster winner”，并在circulation增刊上发表，另外，在会议期间该研究结果还被作为会议头条进行报道。

(3)探讨环境因素对心血管疾病的影响，为研究生态环境对人类健康与疾病的作用机理提供科学依据

(A)环境污染程度对心血管疾病发病风险的影响欧美的既往研究显示空气中PM2.5浓度与心血管疾病住院率和死亡率显著相关。然而，由于欧美国家PM2.5浓度较低，变化范围较窄，无法进行两者间的剂量反应关系研究。在中国，既往的PM2.5与心血管疾病相关的研究结局都是死亡率，缺乏PM2.5与心血管疾病发病率之间的关联性研究。因此，为了解决这两个研究问题，我们利用全北京市2010-2012年的缺血性心脏病(IHD)发病和死亡数据分析大气PM2.5浓度之间的剂量反应关系。研究结果显示在调整大气温度、露点温度、日历时间和星期效应后，PM2.5浓度每增加10微克/立方米，北京市IHD发病率增加0.27%，死亡率增加0.25%。大气PM2.5浓度与IHD之间的剂量反应关系曲线显示，在低浓度的时候，发病率和死亡率上升速度更快，在高浓度时上升速度变缓。2010-2012年间，由于PM2.5浓度未达到WHO标准而导致的超额发病例数为7703例，导致的超额死亡人数为1475人。本研究的结果证实了PM2.5浓度与IHD发病率和死亡率之间的关系，更进一步分析了两者之间的剂量反应关系。我们的研究提示，政府在制定PM2.5标准时，应该越低越好，因为并没有一个安全浓度;另外，PM2.5对心血管疾病的危害并没有一个阈值，污染越严重，发病率和死亡率越高，这点对发展中国家尤为重要。本研究发表在Heart杂志 (2014, doi:10.1136/heartjnl-2014-306165.)。Heart杂志同时刊登了本领域权威专家美国学者C Arden Pope III对本文的评述，认为本研究非常重要，为PM2.5与心血管疾病这个研究领域提供了重要证据。

(4)建立国人心血管病终生发病风险的预测模型，为指导临床干预措施提供依据

(A)国人心血管病终生发病风险的预测心血管疾病是造成中国人群早死的主要原因。心血管病的发生是多种危险因素综合作用的结果。根据各种危险因素来综合评估个体发生心血管病的绝对危险，以便对处于不同危险等级的人群进行不同力度的干预是当前心血管病防治的共识。然而目前被心血管病防治指南所采用并用于指导临床实践的10年心血管病发病风险预测模型不适用于年轻个体，很容易使年轻个体忽略对心血管病的重视和生活方式的改进，不利于心血管病的早期预防。心血管病终生风险评估方法可以评估被观察个体整个生命周期发生心血管病的风险。国外已有多部心血管病预防指南提出心血管病终生风险应作为10年心血管病风险评估的补充。基于中国多省市队列研究，本研究评估了中国人群心血管病终生风险。研究结果显示，若个体能够将所有危险因素均保持在理想水平，其整个生命过程发生心血管病的风险就可以保持在极低水平，甚至完全克服年龄因素导致的心血管病风险增加;然而，如果个体的各个主要危险因素水平轻微升高，即使还处于正常范围，其心血管病终生风险也已经远高于所有危险因素均为理想水平者，由此产生的心血管病风险的差距用10年的观察时间可能还不能发现，随着时间的进一步延长，差距才逐渐加大。而具有两种以上明显升高的危险因素的人群中，超过半数在一生中会发生心肌梗死或脑卒中。国人心血管病终生风险评价方法的建立将为心血管病的早期预防和危险因素的早期干预提供了依据。本研究将为我国建立新的心血管病长期风险评价工具提供依据。本研究发表在Eur J Prev Cardiol杂志(2014. doi: 2047487313516563 [pii]10.1177/2047487313516563)。