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基本信息

项目名称:
代谢综合征生物标志物的代谢组学研究
小类:
生命科学
简介:
本研究用代谢组的学方法对代谢综合征患者尿液的潜在生物标记物进行探索。方法建立在预实验摸索的基础上,科学严谨。该作品的科研结果可用于指导人群代谢综合征的预防和早期诊断,作品将前沿的技术与实际问题密切结合,深入浅出,有较好的实用价值。
详细介绍:
本研究运用基于液相色谱-飞行时间质谱联用仪(LC-TOF-MS)技术平台的代谢组学方法,对代谢综合征患者的代谢产物及其代谢途径进行群体、高通量和模式化系统分析,发现了代谢综合征患者尿液特异性生物标志物及其相关代谢通路。为代谢综合征的临床诊断和发病机制的研究提供了科学依据,具有重要的临床实用价值——通过非侵入性手段检测代谢综合征患者尿液中的特异性生物标志物,可简化其临床诊断过程,实现早发现、早诊断、早治疗的二级预防;亦可通过相关代谢通路的分析揭示其发病机制,从而为代谢综合征治疗靶点的发现提供新的思路。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

目的:寻找代谢综合征(MS)患者尿液中的生物标志物,为临床MS的特异诊断和二级预防提供新思路。基本思路:选取2010年新确诊的MS病例组成病例组,1:1配比选择对照组,对两组成员的尿液进行以液相色谱串联质谱为技术平台的代谢组学研究,结合主成份分析和偏最小二乘判别分析等多变量统计方法,分析两者代谢图谱的差异。寻找对分类具有表征意义的生物标记物并探索MS相关代谢途径的扰动,为特异的临床诊断提供新思路。

科学性、先进性及独特之处

1、应用代谢组学技术侧重于寻找MS患者相关特定组分的共性,并加以分析、判断,通过寻找MS患者尿液的生物标志物,为特异的临床诊断提供新思路。 2、目前国内外对人群健康情况研究较少,尤其是对于代谢综合征(MS),尚无系统的研究,本课题拟为本方面的研究提供疾病预防、干预及临床应用的线索。

应用价值和现实意义

1、应用代谢组学技术针对MS从生物代谢层面进行研究,将前沿的技术与实际问题密切结合,深入浅出,有较好的实用价值。 2、寻找MS患者尿液中的生物标志物,为MS的临床诊断及药物开发等方面提供新思路,进一步完善代谢综合征的相关资料。

学术论文摘要

目的 寻找代谢综合征(MS)患者尿液特异性生物标志物,以期为MS的临床诊断提供新的非侵入手段。方法 运用基于液相色谱-飞行时间质谱联用仪(LC-TOF-MS)技术平台的代谢组学方法,分别获得阴阳离子两种模式(ESI-/ESI+)下MS患者及健康对照人群的尿液代谢产物谱图,并运用主成份分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等多变量统计方法,分析两者代谢图谱的差异。根据人类代谢组学数据库(HDMB)和全基因组及代谢途径数据库(KEEG)查找标志物和相关代谢通路。结果 在MS患者的尿液中发现了果糖 1,6-二磷酸盐、葡糖醛酸、黄嘌呤、二氢硫辛酰胺、柠檬酸、马尿酸、L-甲硫氨酸等13个生物标志物。它们与糖类、脂类、氨基酸、核苷酸、PPAR信号传导等多种代谢途径有关。结论 运用代谢组学的方法发现了MS患者尿液特异性生物标志物及其相关代谢通路,为MS的临床诊断和发病机制的研究提供了科学依据。

获奖情况

鉴定结果

参考文献

[1] Guarnieri G , Zanetti M , Vinci P , et al . Metabolic syndrome and chronic kidney disease . J Ren Nutr , 2010, 20: 19-23. [2] Joseph J , Svartberg J , Njølstad I , et al . Risk factors for type 2 diabetes in groups stratified according to metabolic syndrome: a 10-year follow-up of The Tromsø Study . Eur J Epidemiol , 2011, 26: 117–124. [3] Wang J , Ruotsalainen S , Moilanen L , et al . The metabolic syndrome predicts cardiovascular mortality: a 13-year follow-up study in elderly non-diabetic Finns. Eur Heart J , 2007, 28 : 857-864. [4] Lindon JC , Holmes E , Nicholoson JK , et al . Metabonomics technologies and their applications in physiological monitoring, drug safety assessment and disease diagnosis. Biomarker, 2004, 9 : 1-31. [5] Clayton TA , Lindon JC , Cloarec O , et al. Pharmaco-metabonomic phenotyping and personalized drug treatment. Nature, 2006, 440: 1073-1077.

同类课题研究水平概述

随着经济的发展,人们的饮食习惯、生活方式等发生了巨大改变,代谢综合征(metabolic syndrome, MS)患病率快速增长,且与心血管病的发病联系亦日渐明确,目前已成为公认的世界性公共卫生问题。MS是一组以代谢异常和血液动力学改变为临床特征的疾病,常见的症状有血脂障碍、胰岛素抵抗、腹型肥胖和高血压;这些症状单独或联合可增加慢性肾病、糖尿病和心血管疾病的发病率和死亡率,然而MS在国内外研究仍处于起步阶段。 国内外对于代谢综合征尚无系统的研究,一些相关于MS的报道也多局限于流行病学研究,关于代谢综合征的代谢组学研究则更为少见。然而针对目前MS的流行现状,寻找生物样本(血,尿,组织提取物)中代谢综合征的生物标志物,以简化临床诊断过程,实现代谢综合征的早发现、早诊断、早治疗的二级预防;也可以发现患代谢综合征的高危人群,实现代谢综合征的一级预防;通过代谢组学研究,还能识别代谢综合征的早期阶段,帮助了解疾病自然史,揭示代谢综合征的“冰山效应”,实现代谢综合征的三级预防。 代谢组学(metabonomics)是继基因组学、转录组学及蛋白组学之后新兴的一类以研究某一生物或细胞在一定生理时期内所有低分子量代谢产物,同时进行定性和定量分析的学科。它可对体内各种代谢产物及其代谢途径进行群体、高通量和模式化系统分析,被称为基因组、蛋白质组的“终端”。随着核磁共振技术和质谱技术的发展,代谢组学已广泛应用于疾病的诊断、分子生理学、分子病理学、基因功能组学、营养学、环境科学等重要领域随着核磁共振技术和质谱技术的发展,仪器、数据分析软件及代谢产物数据库的完善,代谢组学广泛应用于包括疾病的诊断、分子生理学、分子病理学、基因功能组学、营养学、环境科学等重要领域。它的发展为MS的研究提供了新思路,临床上越来越多的病例也证实:实验诊断指标对分析MS患者的病情、疗效观察、判断预后有着重要意义。本研究拟用基于液相色谱串联质谱技术的代谢组学研究,寻找MS尿液中的生物标志物,以期对MS做出非侵入性诊断。
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