酒精性肝硬化和乙肝硬化患者血清代谢组学初步研究

摘要

研究背景：
　　 我国肝脏疾病发病率高,根据2006年全国乙型肝炎流行病学调查结果,现有的慢性HBV感染者约9300万人,其中慢性乙型肝炎患者约2000万例,5年内有10-20％的慢性乙型肝炎将进展为肝硬化。随着我国经济的不断发展,酒精引起的肝炎、肝硬化发病率近年也在增加。因此,针对酒精性肝硬化、乙肝肝硬化的早期诊断及发病机制的研究具有十分重要的意义。
　　 肝脏是机体最重要的代谢器官,是物质代谢的枢纽。当肝脏发生病理生理改变时,必然会引起与之相关的代谢网络发生相应的变化。代谢组学是系统生物学研究的一个新的平台,在制药工业和临床诊断等方面已得到了广泛和有效的应用。它通过考察生物体系(细胞、组织或生物体)受刺激或扰动后(疾病或环境变化后),其代谢产物的变化或其随时间的变化来研究生物体系。在临床上,代谢组学目前已在一些疾病的诊断、发病机制、预后判断上得到初步研究应用。代谢组学研究常用的技术方法有核磁共振(NMR)气相色谱-质谱(GC/MS)、液相色谱-质谱(LC/MS)。其中超高效液相色谱质谱相对于其他技术更加高效、快速、灵敏,越来越多的应用于代谢组学研究,是一种稳健的代谢组学研究工具。
　　 本研究应用线性梯度的超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC/TOF/MS)在正离子模式下对酒精性肝硬化、乙肝肝硬化患者的血清进行分析,对获取的数据应用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法聚类分析法(OPLS)进行模式识别,和正常健康组进行比较,探索可用于酒精性肝硬化、乙肝肝硬化早期诊断的血清生物标志物。
　　 方法:酒精性肝硬化患者18例,乙肝肝硬化患者19例、健康对照人群22例,每例各取血清200μl,1∶3(v/v)和乙腈混合,涡旋,10000rpm离心10min,取上清液450μl。应用超高效液相色谱质谱(UPLC/MS)对酒精性肝硬化患者、乙肝肝硬化患者、健康对照组人群的血清萃取液进行代谢组学分析,结合主成份分析、偏最小二乘法分析等多变量数据分析方法来研究不同原因引起的肝硬化患者血清代谢谱变化,评估代谢谱对不同原因引起的肝硬化及早期肝硬化诊断的有效性。
　　 结果:建立了基于UPLC/MS的肝硬化患者血清代谢组学诊断模型。应用该技术对酒精性肝硬化患者、乙肝肝硬化患者、健康人血清乙腈萃取液进行代谢组学分析。对正常组与酒精性肝硬化、乙肝肝硬化患者血清代谢组学数据进行主成份分析(principalcomponentsanalysis,PCA)分析,结果显示正常组与酒精性肝硬化组、正常组与乙肝肝硬化组、酒精性肝硬化组与乙肝肝硬化组的代谢指纹有显著差别。进一步运用有监督的正交偏最小方差判别分析(OrthogonalPartialleastsquares,OPLS)方法对3组样本进行重新建模,结果显示正常组与不用原因引起的肝硬化组以及酒精性肝硬化和乙肝肝硬化患者之间能够得到更好的区分。说明主成份分析模型、有监督的正交偏最小方差判别分析模型可以用于肝硬化的早期诊断以及酒精性肝硬化和乙肝肝硬化的鉴别诊断。对分组贡献(VIP值)较大的小分子代谢物质(＜1000Da)进行了提取和鉴定:肝硬化患者血清中溶血软磷脂(LPC)LPCC16∶0,LPCC18∶0,LPCC18∶2,LPCC18∶3,LPCC20∶3,LPCC20∶5较健康组显著性降低,甘胆酸、鹅脱氧甘胆酸、次黄嘌呤、硬脂酰胺较健康组显著性升高,这组小分子物质可以作为肝硬化诊断的“共同生物标志物”。油酰胺、十四酰胺在酒精性肝硬化患者血清中升高,在乙肝肝硬化患者血清中降低,两者之间的差异有显著性。油酰胺、十四酰胺可以作为酒精性肝硬化和乙肝肝硬化诊断的“特异性生物标志物”。
　　 结论:本课题在基于UPLC/MS血清代谢组学方法的基础上,通过对酒精性肝硬化患者、乙肝肝硬化患者和健康人群血清代谢组学研究,结合多变量统计分析方法,发现代谢组学技术对肝硬化的诊断具有较好的作用,是临床研究的一个强有力的武器。

目录

文摘

英文文摘

致谢

论文说明:英文缩略语

1 研究背景

2 材料和方法

3 结果

4 讨论

5 结论

参考文献

综述:生物标志物在临床疾病诊断中的作用

个人简历