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基于代谢组学对代谢综合征特征代谢物及其中医证型的研究

冯伟峰  
【摘要】: 目的: 运用代谢组学技术研究代谢综合征(metabolic syndrome, MS)的特征代谢物及其中医证候的生物学本质。 方法: ①在暨南大学附属第一医院体检中心和中医科门诊收集病例,包括正常人(n=11)、MS高危患者(n=13)和MS患者(n=12),运用Bruker400MHz NMR技术检测其血浆中的小分子代谢产物,对所得到的代谢指纹图谱进行分段积分,对积分数据归一化处理后进行主成分分析和偏最小二乘法分析,根据得分图和载荷图找出具有差异的特征代谢物,从而辨识生物标志物并追溯其来源和代谢途径。②运用代谢组学技术,对三个不同证型MS患者(包括痰湿内蕴证组13人,痰瘀互结证组13人,气阴两虚证组13人)和健康对照组(n=13)之间的一维NMR氢谱进行比较,运用正交信号校正-偏最小二乘法(OSC-PLS)方法构建MS不同中医证候间的代谢模型,区分代谢轮廓并寻找可能的生物标记物及代谢通路。 结果: 1.从主成分分析模型中得知,正常人与MS高危患者、MS患者之间完全分开,MS高危组和MS患者组之间也可以明显地看到聚类且近似能够分开,并有MS高危患者向MS过渡的趋势。从OSC-PLS模型的得分图和载荷图分析,三组之间确实存在代谢物的差异,其中与正常人比较,MS高危患者的血浆代谢物中含有较高浓度的VLDL、LDL、乳酸、乙醇、葡萄糖等,与MS高危患者比较,MS患者的β-羟丁酸、丙酮酸、VLDL、LDL、柠檬酸、谷氨酸、琥珀酸等含量较高。由此可知,不管是高危患者还是确诊患者,都存在着脂代谢的异常或紊乱,并可能在代谢综合征演变过程中起着重要的桥梁作用。正常人和MS高危患者、MS患者三组主要的差别物质是血糖、类脂、氨基酸、乳酸等物质,这也与代谢综合征的概念吻合,而这些物质正是体内碳水化合物、糖类、脂类、蛋白质等代谢紊乱的必然结果。 2.MS三个中医证型和正常人之间的代谢轮廓图存在差别,通过建立OSC-PLS模型的两两比较,不仅三个证型与正常人之间存在差异物质,在三个证型之间,相关代谢物质上的含量也是有差别的,其中痰湿内蕴证组血浆中的乙醇、乙酸、胆碱等升高较为明显,可能为潜在的生物标志物;痰瘀互结证血浆中的脂质代谢紊乱最为明显,而且乳酸、柠檬酸、谷氨酸、琥珀酸等的含量在三个证型中较高;气阴两虚证组的β-羟丁酸、乳酸、丙酮酸、缬氨酸、N-乙酰糖蛋白等含量较高。而且这些所测定的差异物质信息与临床各证型表现出一致性,并且能合理地解释这些物质的代谢过程,由此提示正是这些体内的小分子化合物可能是中医分型的物质基础。结论: MS不仅影响了糖、脂类、蛋白质代谢,也导致了能量代谢、免疫系统和氨基酸等不同代谢系统的紊乱。而且MS三个中医证型之间也存在着不同的物质代谢或代谢网络的改变。说明代谢组学在研究疾病生理病理、中医药现代化等方面具有其他传统医学手段不可替代的优势。


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