利用基于组织的代谢组学方法鉴定急性主动脉夹层中的血清生物标志物

《Scientific Reports》：Identification of serum biomarkers in acute aortic dissection using tissue-informed metabolomics methods

　　

摘要

A型主动脉夹层是一种严重的心血管急症，具有较高的死亡率和致残率，且发病率呈上升趋势。除了临床治疗外，人们还致力于识别高风险人群以便及时进行干预。虽然一些研究人员利用血液代谢组学来研究A型主动脉夹层的代谢指标，但这种方法受到显著变异性的影响，存在许多混杂因素、结果不一致以及可重复性有限的问题。在这项研究中，探讨了一种基于组织信息的代谢组学方法的可行性和有效性，该方法借鉴了肿瘤学中的微小残留病（MRD）检测技术。研究从20名被诊断为A型主动脉夹层的患者和20名器官捐献志愿者中分别收集了血清和升主动脉全层组织，作为实验组和对照组。基于组织信息的代谢组学研究包括两个步骤：首先使用非靶向代谢组学方法分析有无夹层患者的升主动脉组织的代谢谱，以识别组织特异性的代谢差异（步骤1）；随后根据组织代谢组学的结果，采用靶向代谢组学方法对两组患者的血液样本中的代谢物进行确认和筛选（步骤2）。分析结果显示，A型主动脉夹层患者的主动脉组织代谢谱与健康个体的主动脉组织存在显著差异。其中，中枢碳代谢、嘌呤代谢和抗坏血酸代谢途径的紊乱尤为明显。研究共分析了850种不同的代谢物，其中氨基酸及其衍生物是最丰富的代谢物类别（共147种）。随后，研究重点转向了血浆中的氨基酸组成。经过比较验证，发现三种代谢物（犬尿氨酸、同型半胱氨酸和N-乙酰神经氨酸）存在显著差异。本研究结果表明，利用基于组织信息的代谢组学方法可以有效地识别A型主动脉夹层相关的代谢物，并发现患者体内某些代谢途径和代谢物水平存在显著异常。