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目的通过非靶向代谢组学方法发现糜烂型及网纹型口腔扁平苔藓(Oral lichen planus,OLP)相关的代谢生物标志物,分别构建出糜烂型及网纹型OLP的诊断模型,为今后预测临床分型变化及早期诊断方面提供科学理论依据。利用基因表达数据库将代谢物与基因表达进行关联分析,从基因与代谢层面揭示OLP的病理网络途径,为下一步OLP发病机制的研究提供新思路。方法本研究共纳入受试者153人,包含50名糜烂型口腔扁平苔藓(Erosive oral lichen planus,EOLP)患者,51 名网纹状 口腔扁平苔藓(Reticulated oral lichen planus,ROLP)患者,和52个健康对照(Healthy controls,HC)。验证组总共选出10个EOLP、1 1个ROLP和12个健康对照。采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱串联高分辨质谱仪(UHPLC-Q-Orbitrap HRMS)分析40个EOLP、40个ROLP和40个HC的代谢物成分,筛选并鉴定出三组间的差异代谢标志物,并构建出诊断模型。在验证组中对诊断模型的诊断效率进行验证。进一步通过EOLP和ROLP之间的共有代谢物筛选出调控基因,与网络数据库中OLP相关差异基因进行交叉关联找到关键差异基因,最后构建出OLP“基因-代谢物”关系网络。结果1.人口基线特征分析显示EOLP、ROLP、健康对照组一般资料信息均无显著性差异(P>0.05)。患病组女性更多,且睡眠不足人群高于健康组,更喜烫食(P>0.05)。ROLP组吸烟人数占比最多(P>0.05)。饮酒史、缺乏运动、喜辣食及不良咀嚼习惯人数均无明显差异。2.本研究基于UHPLC-Q-Orbitrap HRMS分析血清样本以探索早期诊断不同类型OLP与健康组的新手段,EOLP与健康组共鉴定出19个差异代谢物,ROLP与健康组共鉴定出25种差异代谢物,EOLP与ROLP组共鉴定出14种差异代谢物。代谢物种类包括氨基酸类:谷氨酰胺、谷氨酸、色氨酸等;肉碱类:乙酰左旋肉碱、癸酰肉碱等;胆碱类:LysoPC(22:5)、LysoPC(16:1)等;鞘脂类:鞘氨醇等;脂肪酸类:二十碳五烯酸、花生四烯酸、二十碳六烯酸等;有机酸类:柠檬酸、乳酸等;以及苯甲酰胺、尿酸、吲哚丙烯酸等其他化合物。3.根据曲线下面积排序,筛选出二十碳五烯酸、柠檬酸、丝氨酸作为EOLP与HC之间的诊断模型;二十碳五烯酸、牛磺酸和丝氨酸作为ROLP和HC之间的诊断模型;鞘氨醇、脱氧胆酸、LysoPE(18:2)作为EOLP与ROLP之间的诊断模型。采用二元Logistic回归对模型在验证组中的诊断效果进行评价。根据模型预测的敏感性和特异性,选取约登指数最高的检验变量值(EOLP/HC=0.500,ROLP/HC=0.500,EOLP/ROLP=0.512)作为各组间的最佳诊断临界值。EOLP、ROLP组和HC组诊断准确率均达到100%,EOLP组和ROLP组诊断准确率达到 92.68%。4.在EOLP组与ROLP组中共发现了 14种共有差异代谢物,包括谷氨酸、色氨酸、吲哚丙烯酸、苯甲酰胺等化合物。其中二十碳五烯酸、柠檬酸和苯甲酰胺在EOLP组和ROLP组中呈显著正相关关系。使用Spearman相关系数对这14种代谢物进行相关性分析,发现各个代谢物具有较强的相关性。5.将前期筛选得到的EOLP与ROLP共有差异代谢物进行代谢通路分析,发现了 6种重要的代谢途径,包括:D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢;鞘脂代谢;精氨酸和脯氨酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、氮代谢。由此可见OLP患者的代谢变化与氨基酸代谢异常密切相关。6.利用基因表达综合数据库找到GSE52130数据集,筛选出了 OLP与HC组之间的2013个有意义的差异基因(adjusted P value<0.05),其中782个上调,1231个下调。根据|LogFC|>0.6条件,筛选出1227个差异表达基因,利用STRING数据库构建蛋白互作网络。7.使用HMDB及KEGG数据库发现了与14种共有差异代谢物密切相关的223个基因,其中苯甲酰胺、吲哚丙烯酸未检索到相关基因信息。使用Cytoscape软件构建“代谢物-基因”网络。通过交叉GSE52130数据集及代谢物调控基因突出显示IDO1、OPLAH、CD1B等19个基因。利用KEGG发现与OLP相关的19个共有基因主要参与了3条通路,与代谢通路交叉共同参与了丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,鞘脂代谢过程。结论本研究利用UHPLC-Q-Orbitrap HRMS技术深度阐明了糜烂型及网纹型OLP的代谢改变,成功构建出EOLP、ROLP高精准诊断模型,诊断效率良好。将代谢组学与转录组学数据进行关联分析后,提供了 OLP潜在分子扰动的初步信息,紊乱的基因-代谢通路可能与OLP病变的发生发展相关。本研究首次从基因与代谢层面揭示了 OLP的相关潜在靶点,为今后进一步挖掘OLP的致病机制特征提供了有力支撑。