Fundamento: A aterosclerose é a principal causa da maioria das doenças cardiovasculares, e novos biomarcadores para essa condição são sempre necessários. O domínio da peptidase M20 contendo 1 (PM20D1) está associado ao metabolismo lipídico e à obesidade. No entanto, nenhum estudo se concentra no papel do PM20D1 na aterosclerose carotídea. Objetivo: O objetivo deste estudo foi investigar o papel do PM20D1 em pacientes com aterosclerose carotídea. Métodos: Estudo observacional prospectivo conduzido com um total de 231 pacientes com aterosclerose carotídea que estiveram em nosso departamento entre julho de 2018 e dezembro de 2019. Amostras de sangue e dados médicas foram obtidos de outros 231 indivíduos saudáveis com o mesmo índice de massa corporal (IMC) dos pacientes com aterosclerose carotídea. O PM20D1 sérico foi determinado por ensaio imunossorvente ligado a enzima (ELISA). As características clínicas e demográficas de todos os pacientes foram listadas, incluindo idade, sexo biológico, IMC e histórico médico. Os níveis de proteína C reativa (PCR), fator de necrose tumoral, homocisteína, colesterol total, triglicerídeos, leptina-colesterol de alta densidade e leptina-colesterol de baixa densidade foram registrados. Realizouse análise estatística no software SPSS, com p<0,05 considerado estatisticamente significante. Resultados: Os níveis séricos de PM20D1 foram marcadamente mais baixos em pacientes com aterosclerose carotídea comparados aos controles saudáveis, sendo significativamente mais baixos em pacientes com aterosclerose carotídea grave e pacientes com aterosclerose carotídea/acidente vascular cerebral. Pacientes com placas instáveis apresentaram PM20D1 marcadamente menor quando comparados a pacientes com placas estáveis. Nenhuma diferença significativa foi encontrada entre pacientes com aterosclerose carotídea com diferentes IMC. Pacientes com níveis mais elevados de PM20D1 apresentaram expressão significativamente menor de PCR, fator de necrose tumoral, homocisteína, triglicerídeos, colesterol total e colesterol de baixa densidade. PM20D1 correlacionou-se negativamente com PCR, fator de necrose tumoral, homocisteína, colesterol total e leptina de baixa densidade em pacientes com aterosclerose carotídea, podendo ser usado como biomarcador para pacientes com aterosclerose carotídea grave ou com aterosclerose carotídea e acidente vascular cerebral. Sexo biológico, fator de necrose tumoral, homocisteína e PM20D1 foram considerados fatores de risco para aterosclerose carotídea. Conclusão: O PM20D1 estava diminuído em pacientes com aterosclerose carotídea e foi associado com gravidade, estabilidade da placa, níveis de PCR, fator de necrose tumoral, homocisteína, triglicerídeos, colesterol total e colesterol de baixa densidade em pacientes com aterosclerose carotídea.