肌張力障礙疾病代謝組學的診斷探索及頸動脈外膜剝脫手術(shù)前后小分子代謝物的差異.pdf

1、背景:
　　肌張力障礙(dystonia)在1984年國際肌張力障礙醫(yī)學研究基金會上被定義為:一種不自主、持續(xù)性肌肉收縮引起的扭曲、重復運動或姿勢異常的綜合征。近年來得益于影像學,分子生物學,遺傳學,基因工程等技術(shù)的發(fā)展,使得我們對肌張力障礙疾病有了更深刻的認識,但是由于疾病本身的復雜性,我們還不能從根本上完整的闡釋本疾病。本研究中所有肌張力障礙疾病是指除外類似帕金森病、腦性癱瘓等有明確病因診斷,并有系統(tǒng)診療方式的以肌肉主動肌與對

2、抗肌不協(xié)調(diào)運動為主要臨床表現(xiàn)的疾病。
　　近年來,隨著功能性神經(jīng)外科技術(shù)的進步與成熟,本病的診療技術(shù)較前有明顯提高,但由于對疾病本身的認識不足,疾病的臨床表現(xiàn)各異,使得各醫(yī)療機構(gòu)對本病的診斷標準不一,容易造成誤診,漏診。單純影像學(CT、MRI)檢查,甚至于一些單一的生物標志物都能從不同角度反映疾病,但是同樣也具有各自的局限性,不能完整的提供疾病診斷的有力依據(jù)。本研究實驗一應用基于質(zhì)譜的磁共振代謝組學技術(shù),結(jié)合模式主成分分析(PC

3、A)、偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA)研究肌張力障礙患者與健康對照組血清中的小分子代謝物,以一組代謝物的形式作為肌張力障礙疾病小分子代謝水平的標志物,建立患者血清代謝組的診斷模型。希望建立一種無創(chuàng)的肌張力障礙早期診斷的方法。
　　外科手術(shù)(如頸動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)、腦深部電刺激植入術(shù)、各類肌肉松解術(shù)等)作為目前肌張力障礙疾病的最后治療手段,在臨床工作中已有廣泛的應用,但是我們不能

4、在術(shù)前對患者的手術(shù)適應癥絕對把握,或者說不能對干預的效果有一個明確的預測。使得臨床醫(yī)生不得不采取一些實驗性治療來預測干預結(jié)果,同時以此減輕患者的經(jīng)濟負擔(如DBS手術(shù)植入前的體外刺激實驗階段),仍有諸多不便之處,本研究實驗的第二部分應用基于質(zhì)譜磁共振代謝組學方法,分析了頸動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫手術(shù)前后患者血清內(nèi)小分子代謝物的差異。希望從代謝組的層面揭示頸動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)改善肌張力障礙疾病的可能機制。
　　目的:
　　

5、應用核磁共振(1H-NMR)代謝組學技術(shù)研究肌張力障礙患者血清中的小分子代謝物(分子量小于1000)與正常人血清中小分子代謝物的差異,篩選肌張力障礙患者血清中的特征代謝物,建立肌張力障礙患者血清代謝圖譜的診斷模型,從代謝組學角度探討肌張力障礙發(fā)病的可能機制,為肌張力障礙的早期篩查、門診診斷提供依據(jù)。由于頸動脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)(CAA)對改善肌張力障礙的臨床癥狀多有報道,但是手術(shù)的作用機制仍不清楚,所以我們對7例肌張力障礙行頸動脈外膜

6、剝脫術(shù)的而臨床癥狀明顯改善的患者血清進行前后對比,希望從代謝組學的角度來對頸動脈外膜剝脫術(shù)的機制進行更進一步的了解。
　　方法:
　　采集2012年7月-12月在四川省八一康復中心就診的18例肌張力障礙患者的血清作為實驗一的標本,并采集7正常健康人(男性4例,女性3例)血清作為對照,采用1H-NMR技術(shù)檢測血清中小分子的代謝譜,并對譜圖的積分數(shù)據(jù)進行主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判別分析(PLS-DA),以辨識血清代謝產(chǎn)

7、物的變化。實驗一實驗組中9例患者接受了CAA手術(shù)其中7例顯效明顯(患者主觀感受及客觀評價),我們把顯效的7例作為實驗二的實驗組,與術(shù)前血清對照,觀察CAA對患者體內(nèi)小分子代謝物的影響。
　　結(jié)果:
　　肌張力障礙患者實驗組與健康對照組血清中小分子代謝物的1H-NMR宏觀圖譜有明顯差異。
　　PCA模式識別法未能區(qū)分實驗組和健康對照組;PLS-DA判別分析方法可明顯區(qū)分兩組。
　　根據(jù)兩組之間差別較大的化學段位查閱

8、人體小分子數(shù)據(jù)庫HumanMetabolomeDatabase(http://www.hmdb.ca/),找到可能受疾病影響的多種小分子代謝物。
　　接受CAA手術(shù)的患者,手術(shù)前后小分子代謝物的1H-NMR宏觀圖譜同樣有明顯差異,查閱人體小分子數(shù)據(jù)庫找到可能影響手術(shù)效果的多種小分子代謝物。
　　結(jié)論:
　　應用代謝組學技術(shù),以一組代謝物的形式來標記沒有明確生物標志物的肌張力障礙疾病是可行的。
　　肌張力障礙患者代