基于GC-TOF-MS平臺的高低通量血液透析患者小分子溶質清除效能的代謝組學研究.pdf

1、背景：血液透析是尿毒癥患者賴以生存的腎臟替代治療之一。各類尿毒癥潴留溶質的清除充分性與患者預后顯著相關。理論上，高通量血液透析治療比傳統(tǒng)低通量血液透析治療能夠更好的清除尿毒癥潴留溶質并提高患者生存預后。但是目前的隨機對照研究結果尚不一致，高通量血液透析是否能夠真正提高患者生存預后仍舊存在爭議。高通量血液透析對于機體潴留小分子溶質的整體清除效能及其相關的機體生物學效應目前尚不清楚，尤其是透析過程中清除的代謝產(chǎn)物的總體情況尚不明晰。隨著代謝

2、組學技術的發(fā)展，使得全面了解某一干預治療對機體代謝的影響成為可能。
　　 目的：⑴借助氣相-飛行時間-質譜聯(lián)用（GC-TOF-MS）代謝組學平臺，建立適用于該試驗平臺檢測的透析廢液樣本處理方法；⑵檢測并對比透析廢液及血漿樣本中代謝物含量，獲得高、低通量血液透析患者透析前后血漿及透析廢液中的代謝輪廓；⑶從臨床醫(yī)學出發(fā)，結合代謝組學研究思路，通過兩種不同透析通量間對于患者機體小分子代謝物實際清除情況的對比。深入挖掘高、低通量透析治療

3、過程中患者整體代謝行為差異及相關代謝途徑。為進一步闡明透析清除效能與患者預后間的關系奠定基礎。
　　 方法：①以各類生物樣本處理方法為基礎，聯(lián)合實驗設計（DOE）技術，對基于GC-TOF-MS檢測平臺的透析廢液樣本前處理方法進行摸索與優(yōu)化，并對整體定量檢測方法進行評估；②入選50例無尿的低通量維持性血液透析患者，配對分組后行高、低通量透析治療，治療6個月后采集透析廢液及透析前后血漿樣本，比較透析通量轉換后血中常規(guī)生化指標的變化；

4、③使用GC-TOF-MS平臺進行透析廢液和血漿代謝組學研究，比較高、低通量透析組患者透析廢液中代謝物濃度差異及透析后代謝物濃度下降率的差異，分析差異代謝物的生化屬性，挖掘各差異代謝物間的聯(lián)系，探討潛在的差異代謝通路；④以EUTOX工作組確定的尿毒癥毒素為參考，觀察高、低通量透析組間測得的尿毒癥毒素清除情況；⑤觀察高、低通量透析組間測得的基本氨基酸清除情況。
　　 結果：⑴本研究建立并優(yōu)化的透析廢液樣本處理方法效果理想，方法學考察

5、結果指標優(yōu)良；⑵透析廢液樣本中10種代謝物平均濃度于高、低通量透析組間存在顯著差異（P＜0.05），且在高通量透析組中的平均濃度顯著高于低通量透析組。這10種代謝物分別是色氨酸、α-酮異戊酸、γ-氨基丁酸、苯甲酸、酮亮氨酸、琥珀酸、棕櫚酸、對-羥基苯乙酸、吲哚乙酸以及3-氨基異丁酸；⑶透析后血漿下降率中10種代謝物平均濃度于高、低通量透析組間存在顯著差異（P＜0.05）。其中8種代謝物的下降率在高通量透析組顯著高于低通量透析組且均為正值

6、，包括α-酮異戊酸、γ-氨基丁酸、尿囊素、檸檬酸、羥脯氨酸、對-羥基苯乙酸、馬尿酸、α-生育酚。酮亮氨酸的下降率在高通量透析組中為負值而在低通量透析組中為正值。次黃嘌呤的下降率在高通量透析組中為正值而在低通量透析組中為負值；⑷透析廢液中測得9種尿毒癥毒素，除吲哚乙酸外，各毒素濃度于兩組之間差異無統(tǒng)計學意義。血漿中測得12種尿毒癥毒素，除馬尿酸與次黃嘌呤外，各毒素透析后下降率水平于兩組之間無顯著性差異；⑸透析廢液中測得11種基本氨基酸，包

7、括8種必需氨基酸。除色氨酸外，其余10種氨基酸組間差異無統(tǒng)計學意義。血漿中測得14種基本氨基酸，包括8種必需氨基酸。所有14種氨基酸透析后下降率的組間差異均無統(tǒng)計學意義。
　　 結論：①本研究建立的透析廢液處理方法適用于GC-TOF-MS代謝組學平臺大批量樣本定量檢測；②高、低通量透析患者間的透析廢液及透析前后血漿樣本中存在較多差異代謝物；③高、低通量透析患者間的脂肪酸代謝存在差異，高通量透析患者可能需要動員更多生酮物質分解代謝