轻微型肝性脑病患者血清中特异性代谢物谱研究

摘要

目的:运用GC-TOFMS代谢组学分析平台，结合生物信息学及模式识别分析方法(PR)，分析受试者（健康人群及乙型肝炎肝硬化导致的轻微型肝性脑病（MHE）患者）血清代谢物谱，对其血清中代谢网络的改变进行研究，寻找造成MHE代谢表型改变的关键性差异代谢物;确立MHE特异性生物标志物群，揭示MHE认知功能障碍的发病机制，探索MHE早期诊断方法。　　方法:收集50例健康志愿者(NC组)和29例乙型肝炎肝硬化导致的轻微型肝性脑病患者(MHE组)血清样本，采用GC-TOFMS技术检测受试者血清样本中的代谢物，采用混合样本QC进行原始数据校正，校正后进行多维统计分析，应用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等多变量分析模型对数据进行模式识别分析，用传统分析方法验证表达差异的代谢物质，鉴定与M旺相关的生物标志物，构建MHE血清代谢组学诊断模型。　　结果:在受试者血清中鉴定了246个物质，所有多维统计均采用这些可鉴定物质进行分析。基于以上多变量分析模型，结合student T-test单维方法，针对不同组间的比对情况，筛选出一系列关键的差异性代谢物:在正常人群（NC组）和轻微型肝性脑病患者（MHE组）血清中找到60种差异性代谢物，其中下调22个，上调38个（见表8），根据OPLS-DA模型中的变量的VIP值（VIP值大于1.5者，被认为是差异大的代谢产物），以下物质可能为MHE的标志物，共27个:腺嘌呤、甘氨鹅脱氧胆酸、岩藻糖、别苏氨酸、缬氨酸、猪胆酸、草酸、甘氨熊去氧胆酸、酪氨酸、牛磺鹅脱氧胆酸、鞘氨醇、苯丙氨酸、4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸、2-羟基-3-甲基丁酸、羟基乙酸、异亮氨酸、别异亮氨酸、牛磺胆酸、山梨糖醇、甲状腺素、rac辛酰基肉毒碱、鼠李糖、牛熊去氧胆酸盐、甲苯磺丁脲、焦谷氨酸、生育酚（维生素E）、苹果酸。根据OPLS-DA模型中MHE组和正常组代谢物质的比值（FC，FC＞1表明MHE组病人物质上调，FC＜1表明MHE组病人物质下调），与健康志愿者相比，在MHE患者中下调的物质为:缬氨酸、草酸、鞘氨醇、4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸、异亮氨酸、别异亮氨酸、甲状腺素、rac辛酰基肉毒碱、生育酚（维生素E），共9种，其余18种代谢物在MHE患者中均上调。　　结论:(1)基于GC-TOFMS平台的血清代谢组学技术可同时检测患者血清中多种代谢物质，有助于研究MHE的发病机制，可能为MHE的早期诊断提供一种新的手段。(2)血清代谢组学分析联合模式识别方法能有效区分正常人群与MHE患者，本研究建立的OPLS-DA诊断模型有望成为一种新的方法，用于鉴别正常人群与MHE患者。(3)与正常人群相比，在轻微型肝性脑病中下调的物质中包括:鞘氨醇，重要的神经鞘脂类物质;生育酚（维生素E），其降低会导致神经刺激传导的贫乏;以及一些支链氨基酸(branched-chain amino acid，BCAA)、肉毒碱、甲状腺素等。上调的物质较多，其中包含多种胆酸，暗示肠道菌群失调引起代谢物的改变，造成脂类代谢异常;芳香族氨基酸（Aromatic aminoacids，AAA）;以及一些不饱和脂肪酸、多糖、腺嘌呤、甲苯磺丁脲等。以上这些代谢物可能为MHE的特异性生物标志物。

目录

声明

摘要

引言

正文

1 资料与方法

1．1 研究背景

1．2 一般资料

1．3 诊断标准

1．4 病例纳入及排除标准

1．5 观察指标及指标检测规范

1．6 研究方法

1．7 数据分析

2 研究结果

2．1 仪器状态和数据预处理

2．2 模型构建

2．3 PCA分析

2．4 OPLS-DA分析

2．5 关键物质筛选

3 讨论

3．1 健康志愿者与MHE患者血清差异性代谢物分析

3．2 本研究存在的不足

4 总结与展望

4．1 代谢组学简述

4．2 MHE的中西医认识

4．3 MHE与代谢组学

结论

参考文献

附录

缩略词表

综述

致谢

个人简历及攻读学位期间获得的科研成果