HBV肝硬化不同阶段血清代谢物组的研究

发布时间：2020-06-05 03:31

【摘要】：HBV感染导致的肝硬化是一种常见的慢性肝病，其致病机制尚未完全阐明。早期肝硬化患者由于肝脏的代偿作用，可无症状或症状轻微，进入失代偿阶段，临床表现方明显，但肝脏功能出现不可逆转的损伤。本病目前无特效治疗，关键在于早期诊断。目前肝硬化的诊断主要依靠超声影像，由肝穿刺进行确诊。超声诊断的灵敏度较低，而肝穿刺对患者的肝脏有损伤,存在风险，不易推广，很多患者直至进入肝硬化失代偿期才被确诊。本研究应用~1H核磁共振(NMR)技术，结合模式识别分析方法(PR)，包括主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对HBV肝硬化不同阶段血清中的代谢物组进行研究，筛查特异性生物标志物，分析HBV肝硬化致病机制，构建HBV肝硬化血清代谢组学诊断模型，并用临床样本验证模型的准确性。以探索无创性肝硬化早期诊断方法。 第一部分 比较HBV肝硬化患者与酒精性肝硬化患者血清代谢物组差异 目的比较HBV肝硬化患者与酒精性肝硬化血清代谢物组之间的差异，寻找特异性代谢生物标志物，建立诊断模型。方法收集20例健康对照(对照组)、21例HBV肝硬化患者(HBV肝硬化组)和20例酒精性肝硬化患者(酒精肝硬化组)血清，采用核磁共振(NMR)方法检测血清中代谢物，应用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对NMR谱数据进行模式识别分析，用传统分析方法验证表达差异的代谢物质。结果OPLS-DA模型能显著区分HBV肝硬化组与对照组，模型质量参数R~2X=36.4%, R~2Y=91.5%,Q2Y=0.887；模型能显著区分酒精肝硬化组与对照组，模型质量参数为R~2X=44.5%, R~2Y=92.6%, Q2Y=0.903；模型亦能清楚区分HBV肝硬化组和酒精肝硬化组，模型质量参数R~2X=33.8%, R~2Y=87.3%, Q~2Y=0.826。5种代谢物质，肌酸、乙酰乙酸、异丁酸盐、谷氨酸盐和谷氨酰胺是区分HBV肝硬化和酒精性肝硬化的分子生物标志物，，酶联免疫吸附试验(ELISA)和高效液相色谱(HPLC)方法检测5种物质的表达水平与NMR结果一致。结论NMR血清代谢组学分析联合模式识别方法能区分HBV肝硬化患者与酒精性肝硬化患者，筛查得到的生物标志物有助于研究HBV肝硬化和酒精性肝硬化的发病机制与预后情况。 第二部分 HBV肝硬化患者代偿期和失代偿期血清代谢物组的研究 目的比较HBV肝硬化患者代偿期和失代偿期血清的代谢物组，寻找区分两个阶段的关键生物标志物，构建HBV肝硬化患者血清代谢组学诊断模型。方法收集30例HBV肝硬化患者代偿期(代偿组)和30例肝硬化患者失代偿期(失代偿组)血清，采用~1H-核磁共振(NMR)方法检测血清中代谢物，得到血清样本的核磁图谱。应用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对NMR谱数据进行模式识别分析，用20个临床样本对模型准确度进行前瞻性验证。结果OPLS-DA模型能显著区分HBV肝硬化代偿期和失代偿期患者，模型质量参数R~2X=24.6%, R~2Y=78.4%, Q2Y=0.598。与代偿期患者相比，失代偿期患者血清中16种代谢物水平异常。20个临床样本验证显示模型的预测准确度为85%(17/20)。结论NMR血清代谢组学技术联合模式识别方法能有效区分HBV肝硬化代偿期和失代偿期患者，表达差异的分子生物标志物有助于研究HBV肝硬化病情的进展，NMR分析的OPLS-DA诊断模型有望成为一种新的方法，用于鉴别诊断HBV肝硬化代偿期和失代偿期。 第三部分 HBV肝硬化失代偿期并发轻微肝性脑病患者血清代谢物组的研究 目的检测轻微肝性脑病(MHE)患者血清中的代谢物组，初步建立MHE诊断模型。方法采用核磁共振(NMR)方法检测25例肝硬化失代偿期患者(失代偿组)和25例轻微肝性脑病患者(MHE组)血清中的代谢物，应用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对NMR谱数据进行模式识别分析，用10例临床标本前瞻性的验证模型诊断MHE的可行性。结果OPLS-DA模型显示，肝硬化组和MHE组标本可被区分开，模型质量参数R~2X=30.4%, R~2Y=85.1%, Q2Y=0.817。与肝硬化组相比，MHE组患者的血清中的谷氨酰胺、苯丙氨酸、丙酮增高，缬氨酸和异亮氨酸降低。模型准确预测了10个MHE血清标本中的8个。结论基于~1H-NMR代谢组学技术可同时检测患者血清中多种代谢物质，有助于研究肝硬化代偿期并发MHE的发病机制，可能为MHE的早期诊断提供一种新的手段。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R575.2

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本文编号：2697435