心律失常代谢组学的研究进展--生物标志物与代谢重构的探索

1心律失常的诊治进展心律失常已成为世界性的重大公共卫生问题之一,心律失常患者人数逐年递增,恶性心律失常的发生率也持续增高,疾病负担越来越重。美国因恶性心律失常导致死亡的心血管疾病患者每年约达40万人,而我国因心脏性猝死的患者每年高达60万人,其中因心律失常导致的心源性猝死占比近90%,包括恶性心律失常、室性心动过速及心室颤动。目前对心律失常患者常采用药物、电复律、导管消融术及植入心脏除颤器等治疗手段,虽然已取得一定的治疗效果,但仍不理想。因此,如何突破心律失常的诊治成为我国乃至全球迫切需要攻克的一大难题。

色谱-质谱联用技术在代谢组学中的应用

代谢组学是对生物体受外部刺激所产生的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化进行研究的一门学科,以实现对体液、细胞以及组织提取物等复杂的生物样本中所有代谢产物的定性和定量分析为研究目标。色谱-质谱联用技术在代谢组学的研究中已显示出极大的发展潜力。本文主要综述近年来代谢组学研究中涉及的色谱-质谱联用技术及其数据处理方法,重点介绍各种分离技术的特点及其在应用中的关键问题,并对其在代谢组学应用中的未来发展给予展望。

类风湿性关节炎疾病分型的血浆代谢组学研究

现代医学以及传统中医从不同的视角认识疾病,并有望在系统生物学的范畴内得到统一。本文采用基于超高效液相色谱-时间飞行质谱(UPLC-Q-TOF)的血浆代谢组学方法,运用多维数据分析来研究类风湿性关节炎(RA)的疾病分型。主成分分析(PCA)的方法能够区分对照组和RA疾病组。进一步采用正交滤噪(OSC)并结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)可明显区分类风湿性关节炎的不同病程(稳定期与活动期)以及中医特定证候(寒证与热证)等疾病亚型。代谢组学在阐明传统中医理论,促进中医与现代医学的交流上有着广泛的应用前景。

基于拟靶向液相色谱-质谱联用的胃癌患者血清代谢组分析

胃癌是一种高发的恶性肿瘤,是癌症相关死亡的第二大病因。早期筛查是提高患者生存率的有效手段,但目前临床上尚缺乏实现胃癌无创筛检的可靠标志物。本研究采用了基于液相色谱-质谱联用的拟靶向代谢组学方法分析了20例胃癌患者及40例正常人血清代谢组,以期发现新的潜在代谢标志物。代谢组数据的主成分分析和偏最小二乘法数据分析结果显示,胃癌患者与健康人群的血清代谢组存在明显的差异,结合非参数检验进一步筛选并定性出57个差异代谢物。其中二氢胆固醇经验证组样本验证,具有成为胃癌代谢标志物的潜力。本研究在发现胃癌的潜在代谢标志物的同时,也为胃癌患者代谢分型提供了重要的科学依据。

白毒伞致胆汁酸代谢产物的变化对预后的影响

目的通过分析白毒伞中毒患者胆汁酸代谢产物变化,证实胆汁酸代谢产物的变化可以用于判断患者预后及指导治疗。方法采用高效液相色谱联合质谱技术检测了5例不同预后的白毒伞中毒患者的多种胆汁酸代谢产物。结果白毒伞中毒患者的胆汁酸代谢产物与健康对照组有很大差异;死亡患者与治愈患者的胆汁酸代谢产物也不相同;二者之间的差异在食后第4天就明显地表现出来。恢复期患者的胆汁酸代谢产物与对照组仍有很大差异。经分子量测定、数据库筛查及统计学处理后,患者与健康对照组之间差异最大的胆汁酸代谢产物为甘氨结合脱氧胆酸(GDCA)、甘氨结合鹅脱氧胆氧(GCDCA)、甘氨胆酸(GCA)及甘氨熊脱氧胆酸(GUDCA),并在患者组明显增加。结论GDCA、GCDCA、GCA及GUDCA可以指示白毒伞中毒程度及预后。

从痈论治重症急性胰腺炎的中西医结合微创诊疗平台构建及推广应用

重症急性胰腺炎(SAP)一直存在“三高一长”的治疗难题,即病死率高、并发症发生率高、医疗费用高、住院时间长。围绕以上临床问题及中西医协同诊疗模式及技术瓶颈,项目团队总结近60年中西医结合治疗急性胰腺炎的经验,立足中西医结合临床国家重点学科平台,历经16年研究与实践,依托国家自然科学基金等7项课题,从中医理论创新、技术体系创新、中药及器械研发创新等方面开展:创新“从痛论治”SAP中医理论新内涵,系统诠释SAP“脾痈”病机演变现代生物学基础;在国际上首次构建覆盖疾病全周期、标本兼治的SAP中西医结合微创诊疗体系和一站式诊疗服务平台;自主研发4种特色中药颗粒制剂和1种临床新器械,建立科研-临床转化双通道。

一种基于液相色谱-质谱技术进行血清代谢组学研究的方法:从代谢指纹到潜在标志物

本文描述了一种基于液相色谱-质谱技术(LC-MS)的代谢组学发现疾病潜在标志物的方法.该方法利用LC-MS获得代谢指纹图谱,并通过多种统计分析方法对产生的海量数据进行分析,最终筛选出潜在标志物.数据分析过程包括:通过归一化、修正80%规则、数据集分割和数据缩放等方法对数据集进行预处理;通过正交校正的偏最小二乘(OPLS)模式识别方法对样品进行分型;根据模型的变量重要性因子(VIP值)、非参数检验结果和z值筛选潜在标志物.以宫颈癌血清样本为例,应用上述方法,15个变量被确认为潜在标志物,操作者接受曲线(ROC)下的面积为0.667～0.956.经过相关性分析和结构鉴定,发现这15个变量来自9个化合物.其中7个化合物被鉴定为色氨酸、硬脂酸、花生四烯酸、溶血磷脂酰胆碱(0:0/16:0,16:0/0:0,18:1/0:0和18:0/0:0),说明在宫颈癌中花生四烯酸和溶血磷脂酰胆碱的代谢发生异常.

丙型肝炎病毒自发清除者的血清代谢组学研究

目的探索HCV自发清除者、慢性丙型肝炎（丙肝）及健康人血清代谢组学的差异。方法纳入HCV自发清除者、慢性丙肝患者和健康对照各30例，采用快速液相色谱一串联质谱联用（LC—MS／MS）技术，应用主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘法一判别分析（OPLS-DA）进行模式识别，然后通过变量重要性因子（VIP）、非参数检验，结合数据库检索筛选鉴定有差异的代谢物。结果25个变量被确认为存在显著差异的代谢物，其中7个变量被鉴定为花生四烯酸、棕榈油酸、葵酰基肉碱、溶血磷脂酰胆碱（20：5，16：0）、溶血磷脂酰乙醇胺（16：0，18：0），涉及脂肪酸、磷脂等代谢。其中花生四烯酸以及未鉴定出明确结构的m／z179．0719、m／z382．1360、m／z548．3475、m／z680．4281、m／z303．2323等物质与自发清除组的相关性较好，受试者工作特征曲线下面积为0．887-0．977，具有较好的特异度和敏感度。结论HCV自发清除者、慢性丙肝感染者、健康人在血清代谢水平上存在明显差异，这些差异的意义有待进一步探索。

肝性脑病患者代谢产物变化初探

目的 通过检测单纯乙型病毒性肝炎（乙肝）后肝硬化、轻微肝性脑病及临床肝性脑病患者血清中的代谢产物,探讨肝性脑病患者代谢产物的变化,寻找轻微肝性脑病的可能血清标志物.方法 采用超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱结合高分辨质谱法检测38例乙肝后肝硬化患者和33例健康人血清中的代谢产物.结果 单纯肝硬化患者与轻微肝性脑病及肝性脑病患者的代谢产物种类存在较大差异;轻微肝性脑病与肝性脑病患者的代谢物质变化基本相似;胍氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、苯丙氨酸二肽、高香草酸、鸟氨酸、L-丝氨酸在轻微肝性脑病与肝性脑病患者中均增多;次黄嘌呤则明显减少.结论 轻微肝性脑病时,患者机体代谢产物的种类就发生了与肝性脑病相似的变化;增多的7种代谢产物可能作为早期诊断轻微肝性脑病的代谢产物标志物群,次黄嘌呤可能成为治疗肝性脑病的有效药物.

代谢组学分析在肿瘤标志物筛选中的应用进展

代谢组学（metabonomics）的概念是Nicholson等在1999年率先提出的。相对于基因组学、转录组学以及蛋白质组学,代谢组学更关注生物体的表型,因此也是肿瘤潜在生物标志物筛选中最有前景的发展方向[1-2]。它借助于核磁共振波谱法（nuclear magnetic,NMR）、质谱（mass spectrometry,