基于代謝組學(xué)的2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C的研究.pdf

1、目的:
　　利用代謝組學(xué)技術(shù)，對2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C、無蛋白尿2型糖尿病、健康人群的血清進(jìn)行代謝組學(xué)全譜分析，尋找2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C相關(guān)的生物標(biāo)志物，分析差異性生物標(biāo)志物可能涉及的代謝途徑和信號通路，探索2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C的特點(diǎn);并篩選出2型糖尿病腎病Ⅲ期的候選標(biāo)志性代謝產(chǎn)物，為2型糖尿病腎病的早期診斷提供靈敏度更高的方法。
　　方法:
　　納入2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C患者與無蛋白尿2型

2、糖尿病患者各30例，篩選健康志愿者30例，采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法(liquid chromatography-massspectrometry，LC/MS)進(jìn)行代謝組學(xué)檢測，利用Analyt軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集后的數(shù)據(jù)用markerview軟件進(jìn)行代謝組學(xué)數(shù)據(jù)處理，得到所有marker在各樣本中的量化信息，然后導(dǎo)入Simca-P11.5軟件，采用主成分分析法(principal componentsanalysis，PCA)和正交

3、偏最小二乘判別分析法(orthogonal partial leastsquares-discrimination analysis，OPLS-DA)進(jìn)行分析，得到不同的marker在樣本聚類中的貢獻(xiàn)，通過模式識別分析得出化合物在各組間的差異，再進(jìn)行兩兩比較，尋找2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C組（DN組）、無蛋白尿2型糖尿病組（DM組）與健康對照組（NC組）之間的差異性代謝產(chǎn)物，得到特定疾病和中醫(yī)證候狀態(tài)下內(nèi)源性代謝標(biāo)記物。通過HMDB、

4、KEGG等數(shù)據(jù)庫和文獻(xiàn)信息，對差異性代謝產(chǎn)物進(jìn)行生物信息學(xué)分析，尋找差異性代謝產(chǎn)物涉及的經(jīng)典代謝途徑，獲得可能參與2型糖尿病腎病發(fā)病進(jìn)程中的代謝通路。
　　結(jié)果:
　　1.一般情況及生化指標(biāo):在年齡(age)、病程(cource)、體重指數(shù)(BMI)上，三組比較P＜0.05，有統(tǒng)計學(xué)差異。臨床生化指標(biāo)方面，總膽固醇(TC)、甘油三脂(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)、血肌酐(Scr)，三組比較P＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義

5、。空腹血糖(FBG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)、高密度脂蛋白(HDL-C)、尿素氮(BUN)、血清白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、24h尿白蛋白定量(24h-U-Alb)，P＜0.05，三組間存在統(tǒng)計學(xué)差異。
　　2.PCA分析，三組比較可明顯區(qū)分;兩兩比較，DN組分別與DM組、NC組比較均可區(qū)分。三組比較差異性代謝物為:溶血磷脂酰乙醇胺、溶血磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸、單

6、酰基甘油、甘油二酯、甘油三酯、心磷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、鞘磷脂、5-羥賴氨酸、門冬氨酸-丙氨酸、赤霉素A1葡萄糖酯、鵝去氧膽酸。經(jīng)比較P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　3.PCA顯示，2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C與糖耐量正常組之間比較可明顯區(qū)分，鑒定出17種差異性代謝物，發(fā)現(xiàn)上調(diào)的有4種:磷脂酰甘油、溶血磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂、硫酸半乳糖基?；拾贝?。下調(diào)的有13種:溶血磷脂酸、磷脂酸、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨

7、酸、甘油二酯、甘油三酯、神經(jīng)節(jié)苷脂、心磷脂、碟酰基-D-谷氨酸、二磷酸腺苷、DHAP、透明質(zhì)酸。經(jīng)比較P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　4.PCA顯示，2型糖尿病腎?、笃诮M與無蛋白尿2型糖尿病組比較可區(qū)分，獲得18種差異性生物標(biāo)志物，上調(diào)的有5種:溶血磷脂酰膽堿、溶血磷脂酰乙醇胺、鵝去氧膽酸、半乳糖羥賴氨酸、谷氨酰胺-精氨酸。下調(diào)的有13種:磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、心磷脂、甘油二酯、甘油三酯

8、、鞘磷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、透明質(zhì)酸、磷酸二氫丙酮、苯丙氨酸-丙氨酸。經(jīng)比較P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　5.對差異性生物標(biāo)志物進(jìn)行生物學(xué)信息分析，發(fā)現(xiàn)與糖耐量正常組比較，2型糖尿病腎病Ⅲ期組與無蛋白尿2型糖尿病組均涉及的代謝通路有:甘油脂類、膽堿、花生四烯酸、脂肪酸、鞘脂類、多種氨基酸的代謝，膽汁酸代謝。糖酵解和糖異生途徑，氧化磷酸化途徑，糖基化磷脂酰肌醇錨的生物合成，血小板的激活。與無蛋白尿2型糖尿病組比較，2型糖尿病腎?、?/p>

9、期組涉及的代謝通路有:嘌呤的代謝。2型糖尿病腎?、笃诮M與無蛋白尿2型糖尿病組均可涉及的信號通路有:cAMP信號通路、磷脂酰肌醇信號通路、GnRH信號通路，F(xiàn)oxO信號通路，AMPK信號通路。
　　結(jié)論:
　　1.2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C組(DN)、無蛋白尿2型糖尿病(DM)、健康對照組(NC)之間存在代謝產(chǎn)物的差異。三組比較鑒定出18種差異性代謝物涉及多種代謝途徑，脂代謝:溶血磷脂酰乙醇胺、溶血磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、

10、磷脂酰膽堿、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸、單?；视?、甘油二酯、甘油三酯、心磷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、鞘磷脂;氨基酸代謝:5-羥賴氨酸、門冬氨酸-丙氨酸;糖代謝:赤霉素A1葡萄糖酯;膽汁酸代謝:鵝去氧膽酸。
　　2.2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C與健康對照組之間可區(qū)分，鑒定出17種差異性代謝物，涉及糖、脂肪、氨基酸代謝紊亂，以脂代謝紊亂為主。脂代謝:磷脂酰甘油、溶血磷脂酰乙醇胺、溶血磷脂酸、磷脂酸、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、

11、磷脂酰肌醇、磷脂酰絲氨酸、甘油二酯、甘油三酯、神經(jīng)節(jié)苷脂、心磷脂、鞘磷脂、硫酸半乳糖基?；拾贝?。氨基酸:碟酰基-D-谷氨酸，糖代謝:二磷酸腺苷、磷酸二氫丙酮、透明質(zhì)酸。從中篩選出磷脂酰甘油、鞘磷脂和溶血磷脂酰乙醇胺3種差異性代謝物，可作為2型糖尿病腎?、笃跉怅巸商撟C的潛在生物標(biāo)志物。
　　3.2型糖尿病腎病Ⅲ期組與無蛋白尿2型糖尿病組比較，獲得16種差異性內(nèi)源代謝物，從中篩選出磷脂酰甘油、磷脂酰膽堿、谷氨酰胺-精氨酸、半乳糖羥賴