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目的:
比较同一病证-红蝴蝶疮(系统性红斑狼疮SLE)不同证型及不同病证-红蝴蝶疮、干燥病和尪痹(系统性红斑狼疮SLE、干燥综合征SS和类风湿性关节炎RA)相同证型患者的尿液代谢物差异,从小分子代谢物水平探讨“同病异治、异病同治”的客观物质基础及其病证相关性,并阐明风湿病的代谢组学特征,为同病异治,异病同治提供客观依据,并为风湿病的治疗提供科学实验依据。
方法：
1.采用“病证结合”方法,选取阴虚内热型SLE30例和SS29例患者、脾肾阳虚型SLE和RA各30例患者分别作为实验观察组,选择15例健康志愿者作为正常对照组。
2.收集清晨尿液一次,制备样品。应用基于GC-MS技术的代谢组学方法,对各组尿液样品进行代谢产物检测,用主成分分析(principal components analysis,PCA)和偏最小二乘法一判别分析(partial least square discriminant analysis,PLS-DA)进行数据处理,分别获得各观察组与正常组对比后的样品分类信息和差异变量。
3.将上述差异变量进行组间对照,得到与“病”、“证”所对应的共有和特有的差异变量,以及风湿病共有的差异变量,在NIST谱库和标准品库中比对检索,鉴定其特征代谢物。
结果：
1.SLE组和正常组在代谢物组方面存在差异,代谢组学可以将两组良好区分。获得128个有显著性差异的潜在特征代谢物(P＜0.01或P＜0.05)。发现SLE的生物标志物有1,2,3-三羧酸环丙烷、柠檬酸三乙酯、琥珀酸、N2-(N-甘氨酰-L-组氨酰)-L-赖氨酸单乙酸、甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、马尿酸乙酯、衣康酸二乙酯、赤霉酸、氯苯甲酸、环己烷羧酸、二十二酸、醋酸、乙酰胺乙酯、十八烷二酸、9,10-开环胆甾-5,7,10(19)-三烯、2H-1-苯并吡喃-2-酮、二氢黄酮苷、17-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮、苯基丙氨酸。证实了SLE的发生与三羧酸循环、氨基酸代谢、肠道菌群、脂肪酸代谢、胆甾醇代谢、糖原代谢、激素代谢和苯基丙氨酸代谢的异常有关。
2.阴虚内热型、脾肾阳虚型SLE组与正常组在代谢物组方面存在差异,代谢组学可以将三组良好区分。发现阴虚内热型和脾。肾阳虚型SLE组共有72个相同的潜在特征代谢物,而不同的特征代谢物共有90个,其中阴虚内热型组25个,脾肾阳虚型组65个。发现阴虚内热型和脾肾阳虚型SLE相同的生物标志物有1,2,3-三羧酸环丙烷、柠檬酸三乙酯、甘氨酸、氯苯甲酸,SLE阴虚内热型特有的生物标志物有琥珀酸、马尿酸乙酯、赤霉酸、9,10-开环胆甾-5,7,10(19)-三烯、2H-1-苯并吡喃-2-酮,SLE脾肾阳虚型特有的生物标志物有N2-(N-甘氨酰-L-组氨酰)-L-赖氨酸单乙酸、谷氨酸、丙氨酸、衣康酸二乙酯、环己烷羧酸、二十二酸、醋酸、乙酰胺乙酯、十八烷二酸、二氢黄酮苷、17-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮、苯基丙氨酸。证实了阴虚内热型和脾。肾阳虚型SLE的“病”的发生与三羧酸循环、氨基酸代谢、肠道菌群等的异常相关,SLE阴虚内热型的“证”的形成与三羧酸循环、肠道菌群、糖原代谢的异常有关,SLE脾肾阳虚型的“证”的形成与氨基酸代谢、肠道菌群、脂肪酸代谢、糖原代谢、激素代谢和苯基丙氨酸代谢的异常有关。
3.同为阴虚内热型的SLE和SS组与正常组在代谢物组方面存在差异,代谢组学可以将三组良好区分。发现同为阴虚内热型的SLE和SS组共有10个相同的潜在特征代谢物,而不同的特征代谢物共有204个,其中SLE组87个,SS组117个。发现SLE和SS组阴虚内热证相同的生物标志物有2H-1-苯并吡喃-2-酮、2-丙酮-1,1,-乙氧基、4H-苯基噻唑啉-2-酮、赤霉酸、异亮氨酸、2-苯丙氨酸乙酯,阴虚内热型SLE特有的生物标志物有1,2,3-三羧酸环丙烷、柠檬酸三乙酯、琥珀酸、N2-(N-甘氨酰-L-组氨酰)-L-赖氨酸单乙酸、甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、衣康酸二乙酯、赤霉酸、氯苯甲酸、环己烷羧酸、二十二酸、醋酸、乙酰胺乙酯、十八烷二酸、9,10-开环胆甾-5,7,10(19)-三烯、17-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮,阴虚内热型SS特有的生物标志物有雄甾烷-3,11,17-三酮、孕酮、十八碳炔酸、吡咯里西丁-1,7-二酮、吗啡烷、苯氨基丙二酸二乙酯、丙酸乙酯、L-来苏糖、正亮氨酸、4-氨基-1,5-戊二酸、丁酮、马尿酸乙酯、4H-苯基噻唑啉-2-酮。证实了SLE和SS组阴虚内热型的“证”的形成均与糖原代谢、肠道菌群、氨基酸代谢、苯基丙氨酸代谢的异常相关,阴虚内热型SLE的“病”的发生与三羧酸循环、氨基酸、肠道菌群、脂肪酸代谢、胆甾醇代谢、糖原代谢和激素代谢的异常有关,阴虚内热型SS的“病”的发生与激素代谢、氨基酸次生代谢、氨基酸代谢、肠道菌群和脂肪酸代谢的异常有关。
4.同为脾肾阳虚型的SLE和RA组与正常组在代谢物组方面存在差异,代谢组学可以将三组良好区分。发现同为脾肾阳虚型的SLE和RA组共有38个相同的潜在特征代谢物,而不同的特征代谢物共有166个,其中SLE组99个,RA组67个。发现SLE和RA组脾肾阳虚证相同的生物标志物有1,2,3-三羧酸环丙烷、柠檬酸三乙酯、十八烯酸、N-异丁基-十二碳四烯酰胺、氯苯甲酸、7-甲氧基一喹啉、17-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮、苯基丙氨酸,脾肾阳虚型SLE特有的生物标志物有N2-(N-甘氨酰-L-组氨酰)-L-赖氨酸单乙酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、衣康酸二乙酯、环己烷羧酸、二十二酸、醋酸、乙酰胺乙酯、十八烷二酸、二氢黄酮苷,脾肾阳虚型RA特有的生物标志物有2-丙酮-1,1,-乙氧基、十二烷酸、丁酮、赤霉酸、十八碳炔酸、雄甾烷-3,11,17-三酮、色氨酸、肉桂酸、L-来苏糖、琥珀酸。证实了SLE和RA组脾肾阳虚型的“证”的形成均与三羧酸循环、脂肪酸代谢、肠道菌群、激素代谢、苯基丙氨酸代谢的异常相关,脾肾阳虚型SLE的“病”的发生与氨基酸代谢、肠道菌群、脂肪酸代谢、糖原代谢的异常有关,脾肾阳虚型RA的“病”的发生与脂肪酸代谢、肠道菌群、激素代谢、氨基酸代谢和三羧酸循环的异常有关。
5.风湿病组和正常组在代谢物组方面存在差异,代谢组学可以将两组良好区分。获得66个有显著性差异的潜在特征代谢物(P＜0.01或P＜0.05)。发现风湿病的生物标志物有十八碳炔酸、十八烯酸、琥珀酸、二氢黄酮苷、2H-1-苯并吡喃-2-酮、17-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮、氯苯甲酸、赤霉酸、丁酮。证实了风湿病的发生与脂肪酸代谢、三羧酸循环、糖原代谢、肠道菌群和激素代谢的异常有关。
结论：
一、本研究证实,中医“同病异治、异病同治”的理论是具有客观物质基础的。
二、风湿病“同病异治、异病同治”中,“病”和“证”的物质基础的多少是不同的。
1.风湿病“同病异治”中,“病”相同(同为红蝴蝶疮),则同一个病证具有大部分相同的物质基础(小分子代谢物);“证”不同,所以具有与各种证型对应的不同的物质基础。
2.风湿病“异病同治”中,“证”相同(同为阴虚内热证或脾肾阳虚证),则同一个证型具有少部分相同的物质基础(小分子代谢物);因为“病”不同,所以具有与各种病证对应的不同的物质基础。
3.风湿病“同病异治、异病同治”中,“同病”则具有较多的相同物质,“异证”则各证型对应的客观物质较少(相对于“同病”的客观物质来说);相反,“异病”则具有与各种病对应的较多的不同物质,“同证”则相同的客观物质较少(相对于“异病”的客观物质来说)。
4.风湿病“同病异治、异病同治”病证相关性中,“病”是主要的,“证”相对于“病”来说是次要的,病的影响大于证的影响。
三、通过对SLE、SS和RA的代谢组学研究,我们认为:风湿病可能具有一些相同生物标志物。