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研究背景及目的:肝性脑病(hepatic encephalopathy,HE)是肝功能严重失调或障碍所致、以代谢紊乱为主要特征的中枢神经系统功能失调综合征。有肝功能失调或障碍(病史、临床表现和生化异常)的患者,出现神经、精神方面的异常,如意识障碍、行为失常和昏迷以及神经系统体征,在排除其他大脑或精神疾病后,即可诊断为肝性脑病。轻微肝性脑病(minimalhepatic encephalopa MHE)指在没有临床证据证实肝性脑病的肝硬化患者中可观测到的认知功能、大脑神经化学/神经传递稳态、新陈代谢、电生理学参数、大脑血流和体液稳态的轻微改变。患者形似正常,但操作能力和应急反应能力减低,在从事驾驶、高空作业、机械操作等工作容易发生意外,在肝硬化患者中的患病率为30%-80%。此型越来越引起人们的高度重视,但目前尚无统一的诊断标准,迫切需要一种客观、简单、特异性高的生化学指标,指导临床诊断轻微肝性脑病。代谢组学是近年来发展起来的一门新学科,不仅用于定量描述生物体内源性代谢物质的整体变化水平,也可用于疾病的诊断。代谢组研究的一个重要部分为比较分析健康状态与疾病状态下小分子代谢物表达的差异,从而有助于人们寻找各种疾病早期诊断的生物标志物(biological marker),并可用于疾病预后及治疗效果的评判。肝脏是机体内负责能量合成和物质代谢的中心器官,肝功能严重障碍时,肝脏物质代谢发生紊乱,代谢产物发生相应的变化,引起中枢神经系统功能失调,导致肝性脑病的发生。本研究采用高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用质谱(UPLC/LTQ-OrbitrapMS)技术来分离并提取临床肝性脑病、轻微肝性脑病、排除肝性脑病的肝硬化及正常对照组患者血清中的代谢产物,以期找出四者间差异最大的代谢产物作为轻微肝性脑病的标志物。方法:1、随机选取2012年10月-2012年12月于大连市第六人民医院住院的至少接受5年教育的肝硬化患者38例。选取健康人33例为正常对照组。2、对所有肝硬化患者进行血氨、肝功能、凝血酶原时间及B超检测。同时行Child-pugh分级。3、血清标志物检测:高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用质谱(UPLC/LTQ-Orbitrap MS)技术检测肝硬化患者、健康对照患者血清中的代谢产物,找出轻微肝性脑病的代谢产物标志物群。3.1样品准备:室温下静置解冻血清,取100ul血清放入400ul乙腈,剧烈震荡30秒,静置10分钟后以4℃,14,000×g离心10分钟,取上清液450ul置冷冻浓缩仪冻干。3.2超高效液相色谱分析:采用超高效液相色谱分析仪。冲洗柱采用10cm×2.1mm×1.7umC18柱以梯度变化的乙腈溶液冲洗,由于不同物质在柱内停留时间不同,从而达到分离代谢产物的目的。3.3高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用质谱(UPLC/LTQ-Orbitrap MS):采用LTQ-Orbitrap质谱分析仪,对分离的代谢产物进行ESI+模式操作。4、数据处理及统计学分析:使用SSPS18.0统计软件将入选病例的肝功能及血氨值进行非参检验,P>0.05表明入选的病例中各组数据间差异性不大,P<0.05说明各组数据间差异大。经Micromass Marker Lynx获取每峰停留时间(tr)和m/z数据对,每峰离子密度经标准化输出后,进行主成分分析(PCA)。通过非参检验,找出差异较大的代谢产物。5、确定代谢产物名称:采用精确分子量查找代谢产物名称结果:1、入选肝硬化患者38例,其中合并HE12例,占32%;合并MHE11例,占29%;说明肝性脑病的发病率较高。2、对比分析了三组肝硬化患者的血氨、肝功能,发现血氨值不能有效区分MHE与HE,血氨不能作为MHE的有效监测指标。肝功能的炎症损伤程度及合成功能与肝性脑病的发生无明显相关性。3、对所有肝硬化患者进行了Child-pugh分级,发现肝硬化Child-pugh分级与肝性脑病无明显相关性,肝性脑病的发生与肝代偿功能与无明显相关性。但在发生肝性脑病患者中,肝性脑病的轻重与Child-pugh分级有关。4、通过代谢物峰谱及离子强度图、PCA模型及PLS-DA模型对正常人、单纯肝硬化患者、HE和MHE患者血清代谢谱的比较中发现,胍氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、苯丙氨酸二肽、高香草酸、鸟氨酸、L-丝氨酸在正常人、单纯肝硬化及肝性脑病患者中呈逐渐增高的趋势,次黄嘌呤在正常人、肝硬化及肝性脑病患者中呈逐渐下降趋势。与HE患者相比,MHE患者血清中改变的代谢物质与HE大部分相似。结论:1.肝性脑病在肝硬化患者中的的发病率高,血氨不能作为MHE的诊断指标。肝功能的炎症损伤程度及合成功能与肝性脑病的发生无明显相关性。2.肝硬化Child-pugh分级与肝性脑病无明显相关性。在发生肝性脑病者中,肝性脑病的轻重与Child-pugh分级有关。3.胍氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、苯丙氨酸二肽、高香草酸、鸟氨酸、L-丝氨酸、次黄嘌呤可以作为MHE的代谢产物标志群。与HE患者相比,MHE患者血清中改变的代谢物质与HE大部分相似.