BackgroundLow-risk limits recommended for alcohol consumption vary substantially across different national guidelines. To define thresholds associated with lowest risk for all-cause mortality and cardiovascular disease, we studied individual-participant data from 599 912 current drinkers without previous cardiovascular disease.MethodsWe did a combined analysis of individual-participant data from three large-scale data sources in 19 high-income countries (the Emerging Risk Factors Collaboration, EPIC-CVD, and the UK Biobank). We characterised dose–response associations and calculated hazard ratios (HRs) per 100 g per week of alcohol (12·5 units per week) across 83 prospective studies, adjusting at least for study or centre, age, sex, smoking, and diabetes. To be eligible for the analysis, participants had to have information recorded about their alcohol consumption amount and status (ie, non-drinker vs current drinker), plus age, sex, history of diabetes and smoking status, at least 1 year of follow-up after baseline, and no baseline history of cardiovascular disease. The main analyses focused on current drinkers, whose baseline alcohol consumption was categorised into eight predefined groups according to the amount in grams consumed per week. We assessed alcohol consumption in relation to all-cause mortality, total cardiovascular disease, and several cardiovascular disease subtypes. We corrected HRs for estimated long-term variability in alcohol consumption using 152 640 serial alcohol assessments obtained some years apart (median interval 5·6 years [5th–95th percentile 1·04–13·5]) from 71 011 participants from 37 studies.FindingsIn the 599 912 current drinkers included in the analysis, we recorded 40 310 deaths and 39 018 incident cardiovascular disease events during 5·4 million person-years of follow-up. For all-cause mortality, we recorded a positive and curvilinear association with the level of alcohol consumption, with the minimum mortality risk around or below 100 g per week. Alcohol consumption was roughly linearly associated with a higher risk of stroke (HR per 100 g per week higher consumption 1·14, 95% CI, 1·10–1·17), coronary disease excluding myocardial infarction (1·06, 1·00–1·11), heart failure (1·09, 1·03–1·15), fatal hypertensive disease (1·24, 1·15–1·33); and fatal aortic aneurysm (1·15, 1·03–1·28). By contrast, increased alcohol consumption was log-linearly associated with a lower risk of myocardial infarction (HR 0·94, 0·91–0·97). In comparison to those who reported drinking >0–≤100 g per week, those who reported drinking >100–≤200 g per week, >200–≤350 g per week, or >350 g per week had lower life expectancy at age 40 years of approximately 6 months, 1–2 years, or 4–5 years, respectively.InterpretationIn current drinkers of alcohol in high-income countries, the threshold for lowest risk of all-cause mortality was about 100 g/week. For cardiovascular disease subtypes other than myocardial infarction, there were no clear risk thresholds below which lower alcohol consumption stopped being associated with lower disease risk. These data support limits for alcohol consumption that are lower than those recommended in most current guidelines.FundingUK Medical Research Council, British Heart Foundation, National Institute for Health Research, European Union Framework 7, and European Research Council.

BackgroundConflicting evidence exists regarding the association between saturated fatty acids (SFAs) and type 2 diabetes. In this longitudinal case-cohort study, we aimed to investigate the prospective associations between objectively measured individual plasma phospholipid SFAs and incident type 2 diabetes in EPIC-InterAct participants.MethodsThe EPIC-InterAct case-cohort study includes 12 403 people with incident type 2 diabetes and a representative subcohort of 16 154 individuals who were selected from a cohort of 340 234 European participants with 3·99 million person-years of follow-up (the EPIC study). Incident type 2 diabetes was ascertained until Dec 31, 2007, by a review of several sources of evidence. Gas chromatography was used to measure the distribution of fatty acids in plasma phospholipids (mol%); samples from people with type 2 diabetes and subcohort participants were processed in a random order by centre, and laboratory staff were masked to participant characteristics. We estimated country-specific hazard ratios (HRs) for associations per SD of each SFA with incident type 2 diabetes using Prentice-weighted Cox regression, which is weighted for case-cohort sampling, and pooled our findings using random-effects meta-analysis.FindingsSFAs accounted for 46% of total plasma phospholipid fatty acids. In adjusted analyses, different individual SFAs were associated with incident type 2 diabetes in opposing directions. Even-chain SFAs that were measured (14:0 [myristic acid], 16:0 [palmitic acid], and 18:0 [stearic acid]) were positively associated with incident type 2 diabetes (HR [95% CI] per SD difference: myristic acid 1·15 [95% CI 1·09–1·22], palmitic acid 1·26 [1·15–1·37], and stearic acid 1·06 [1·00–1·13]). By contrast, measured odd-chain SFAs (15:0 [pentadecanoic acid] and 17:0 [heptadecanoic acid]) were inversely associated with incident type 2 diabetes (HR [95% CI] per 1 SD difference: 0·79 [0·73–0·85] for pentadecanoic acid and 0·67 [0·63–0·71] for heptadecanoic acid), as were measured longer-chain SFAs (20:0 [arachidic acid], 22:0 [behenic acid], 23:0 [tricosanoic acid], and 24:0 [lignoceric acid]), with HRs ranging from 0·72 to 0·81 (95% CIs ranging between 0·61 and 0·92). Our findings were robust to a range of sensitivity analyses.InterpretationDifferent individual plasma phospholipid SFAs were associated with incident type 2 diabetes in opposite directions, which suggests that SFAs are not homogeneous in their effects. Our findings emphasise the importance of the recognition of subtypes of these fatty acids. An improved understanding of differences in sources of individual SFAs from dietary intake versus endogenous metabolism is needed.FundingEU FP6 programme, Medical Research Council Epidemiology Unit, Medical Research Council Human Nutrition Research, and Cambridge Lipidomics Biomarker Research Initiative.

A critical question facing the field of metabolomics is whether data obtained from different centers can be effectively compared and combined. An important aspect of this is the interlaboratory precision (reproducibility) of the analytical protocols used. We analyzed human samples in six laboratories using different instrumentation but a common protocol (the AbsoluteIDQ p180 kit) for the measurement of 189 metabolites via liquid chromatography (LC) or flow injection analysis (FIA) coupled to tandem mass spectrometry (MS/MS). In spiked quality control (QC) samples 82% of metabolite measurements had an interlaboratory precision of <20%, while 83% of averaged individual laboratory measurements were accurate to within 20%. For 20 typical biological samples (serum and plasma from healthy individuals) the median interlaboratory coefficient of variation (CV) was 7.6%, with 85% of metabolites exhibiting a median interlaboratory CV of <20%. Precision was largely independent of the type of sample (serum or plasma) or the anticoagulant used but was reduced in a sample from a patient with dyslipidaemia. The median interlaboratory accuracy and precision of the assay for standard reference plasma (NIST SRM 1950) were 107% and 6.7%, respectively. Likely sources of irreproducibility were the near limit of detection (LOD) typical abundance of some metabolites and the degree of manual review and optimization of peak integration in the LC–MS/MS data after acquisition. Normalization to a reference material was crucial for the semi-quantitative FIA measurements. This is the first interlaboratory assessment of a widely used, targeted metabolomics assay illustrating the reproducibility of the protocol and how data generated on different instruments could be directly integrated in large-scale epidemiological studies.

Abstract While the consequences of poor maternal diet on the offspring’s cardio-metabolic health have been studied in detail, the role of the father’s diet on the health of his offspring is poorly understood. We used a known mouse model to establish the impact of an isocaloric paternal low-protein high-carbohydrate diet on the offspring’s lipid metabolism. Detailed lipid profiles were acquired from F1 neonate (3 weeks), F1 adult (16 weeks) and F2 neonate male and female offspring, in serum, liver, brain, heart and abdominal adipose tissues by Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance. Using a purpose-built computational tool for analysing lipid metabolism as a network, we characterised the number, type and abundance of lipid variables in and between tissues (Lipid Traffic Analysis), finding a variety of alterations associated with paternal diet. These elucidate a mechanism for the defective physiological behaviour of systems at risk of cardio-metabolic disease.

Abstract Fetal sex differences play an important role in the pathophysiology of several placenta-related pregnancy complications. We previously reported that the maternal circulating level of a polyamine metabolite was altered in a fetal sex-specific manner, and was associated with pre-eclampsia and fetal growth restriction. Here we show that placental polyamine metabolism is altered in these disorders and that polyamines influence widespread changes in gene expression by regulating the availability of acetyl-CoA which is necessary for histone acetylation. Sex differences in polyamine metabolism are associated with escape from X chromosome inactivation of the gene encoding the enzyme spermine synthase in female placentas, as evidenced by biallelic expression of the gene in female trophoblasts. Polyamine depletion in primary human trophoblasts impairs glycolysis and mitochondrial metabolism resulting in decreased availability of acetyl-CoA and global histone hypoacetylation, in a sex-dependent manner. Chromatin-immunoprecipitation sequencing and RNA–sequencing identifies downregulation of progesterone biosynthetic pathways as a key target and polyamine depletion reduced progesterone release in male trophoblasts. Collectively, these findings suggest that polyamines regulate placental endocrine function through metabolic regulation of gene expression, and that sex differences in polyamine metabolism due to XCI escape may buffer the effects of placental dysfunction in pregnancy disorders.

Abstract Dried blood spots (DBS) and dried milk spots (DMS) represent convenient matrices for collecting and storing human samples. However, the use of these sample types for researching lipid metabolism remains relatively poorly explored, and especially the efficiency of lipid extraction is unclear. A visual inspection of punched DBSs after standard extraction suggests that the samples remain largely intact. DMSs comprise a dense aggregate of milk fat globules on one side of the card, suggesting that the lipid fraction may be physically inaccessible. This led us to the hypotheses that decoagulating may facilitate lipid extraction from both DBSs and DMSs. We tested decoagulation using a mixture of strong chaeotropes (guanidine and thiourea) in both DBS and DMS in the context of high throughput lipidomics (96/384w plate). Extraction of lipids from DMSs was tested with established extractions and one novel solvent mixture in a high throughput format. We found that exposure of DBSs to chaeotropes facilitated collection of the lipid fraction but was ineffective for DMSs. The lipid fraction of DMSs was best isolated without water, using a mixture of xylene/methanol/isopropanol (1:2:4). We conclude that decoagulation is essential for efficient extraction of lipids from DBSs and that a non-aqueous procedure using a spectrum of solvents is the best procedure for extracting lipids from DMSs. These methods represent convenient steps that are compatible with the sample structure and type, and with high throughput lipidomics. Highlights The efficiency of lipid extractions on dried milk and dried blood spots was tested The number of lipid variables and the total signal strength were used as objective measures Decoagulation of dried blood spots improved extraction efficiency A mixture of xylene, methanol and isopropanol isolates the lipid fraction best from DMSs An aqueous extraction using dichloromethane was the most efficient method for isolating lipids from DBSs

ABSTRACT Essential fatty acids (EFAs) and their derivatives, the long and very long chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFAs), are preferentially transported by the mother to the fetus. Failure to supply EFAs is strongly linked with stillbirth, fetal growth restriction, and impaired neurodevelopmental outcomes. However, dietary supplementation during pregnancy is unable to simply reverse these outcomes, suggesting imperfectly understood interactions between dietary EFA intake and the molecular mechanisms of maternal supply. Here we combine untargeted lipidomics with transcriptional profiling of healthy and genetically-manipulated murine models to understand the maternal adaptations required to provide LC-PUFAs to the developing fetus. We discovered a late pregnancy-specific, selective activation of the Liver X Receptor signalling pathway which dramatically increases maternal supply of LC-PUFAs within circulating phospholipids. Crucially, genetic ablation of this pathway in the mother reduced LC-PUFA accumulation by the fetus. Overall our work suggests new molecular strategies for improving maternal-fetal transfer of these important lipids.

ABSTRACT Maternal obesity during pregnancy has immediate and long-term detrimental effects on the offspring heart. In this study, we characterized the cardiac and circulatory lipid profiles in fetuses of diet-induced obese pregnant mice and established the changes in lipid abundance and fetal cardiac transcriptomics. We used untargeted and targeted lipidomics and transcriptomics to define changes in the serum and cardiac lipid composition and fatty acid metabolism in male and female fetuses. From these analyses we observed: (1) maternal obesity affects the maternal and fetal serum lipidome distinctly; (2) female heart lipidomes are more sensitive to maternal obesity than male fetuses; (3) changes in lipid supply might contribute to early expression of lipolytic genes in mouse hearts exposed to maternal obesity. These results highlight the existence of sexually dimorphic responses of the fetal heart to the same in utero obesogenic environment and identify lipids species that might mediate programming of cardiovascular health.

Alcohol dehydrogenase 1B (ADH1B) is a primate-specific enzyme which, uniquely among the ADH class 1 family, is highly expressed both in adipose tissue and liver. Its expression in adipose tissue is reduced in obesity and increased by insulin stimulation. Interference with ADH1B expression has also been reported to impair adipocyte function. To better understand the role of ADH1B in adipocytes, we used CRISPR/Cas9 to delete ADH1B in human adipose stem cells (ASC). Cells lacking ADH1B failed to differentiate into mature adipocytes manifested by minimal triglyceride accumulation and a marked reduction in expression of established adipocyte markers. As ADH1B is capable of converting retinol to retinoic acid (RA), we conducted rescue experiments. Incubation of ADH1B-deficient preadipocytes with 9-cis-RA, but not with all-transretinol, significantly rescued their ability to accumulate lipids and express markers of adipocyte differentiation. A homozygous missense variant in ADH1B (p.Arg313Cys) was found in a patient with congenital lipodystrophy of unknown cause. This variant significantly impaired the protein’s dimerization, enzymatic activity, and its ability to rescue differentiation in ADH1B-deficient ASC. The allele frequency of this variant in the Middle Eastern population suggests that it is unlikely to be a fully penetrant cause of severe lipodystrophy. In conclusion, ADH1B appears to play an unexpected, crucial and cell-autonomous role in human adipocyte differentiation by serving as a necessary source of endogenous retinoic acid.

Background Benfotiamine provides an important novel therapeutic direction in Alzheimer’s disease (AD) with possible additive or synergistic effects to amyloid targeting therapeutic approaches. Objective To conduct a seamless phase 2A-2B proof of concept trial investigating tolerability, safety, and efficacy of benfotiamine, a prodrug of thiamine, as a first-in-class small molecule oral treatment for early AD. Methods This is the protocol for a randomized, double-blind, placebo-controlled 72-week clinical trial of benfotiamine in 406 participants with early AD. Phase 2A determines the highest safe and well-tolerated dose of benfotiamine to be carried forward to phase 2B. During phase 2A, real-time monitoring of pre-defined safety stopping criteria in the first approximately 150 enrollees will help determine which dose (600 mg or 1200 mg) will be carried forward into phase 2B. The phase 2A primary analysis will test whether the rate of tolerability events (TEs) is unacceptably high in the high-dose arm compared to placebo. The primary safety endpoint in phase 2A is the rate of TEs compared between active and placebo arms, at each dose. The completion of phase 2A will seamlessly transition to phase 2B without pausing or stopping the trial. Phase 2B will assess efficacy and longer-term safety of benfotiamine in a larger group of participants through 72 weeks of treatment, at the selected dose. The co-primary efficacy endpoints in phase 2B are CDR-Sum of Boxes and ADAS-Cog13. Secondary endpoints include safety and tolerability measures; pharmacokinetic measures of thiamine and its esters, erythrocyte transketolase activity as blood markers of efficacy of drug delivery; ADCS-ADL-MCI; and MoCA. Conclusion The BenfoTeam trial utilizes an innovative seamless phase 2A-2B design to achieve proof of concept. It includes an adaptive dose decision rule, thus optimizing exposure to the highest and best-tolerated dose. Trial registration ClinicalTrials.gov identifier: NCT06223360 , registered on January 25, 2024. https://classic.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT06223360 .