小耳畸形围孕期危险因素调查及残耳软骨非靶向代谢组学研究

发布时间：2020-05-18 06:10

【摘要】：目的先天性小耳畸形位列十大出生缺陷之一,病因复杂尚未明确。研究小耳畸形的致病因素和发病机制至关重要,对该病的早期干预有着不可忽视的作用。本研究主要着重于外界环境刺激对机体发病学的贡献,有如下两方面:一是通过调查围孕期环境危险因素的暴露对不同分型间的小耳畸形的发病风险的影响是否存在差别,探究环境危险因素在小耳畸形发病学中影响;二是通过基于残耳软骨组织的非靶向代谢组学研究,从小分子水平找寻差异代谢物和可能发生紊乱的代谢通路,从这一全新的角度探究小耳畸形的发病机制。方法1.以2017年9月至2018年2月来自全国各地的因先天性小耳畸形在我院就诊的患者为研究对象,根据纳入排除标准纳入患者63例。结合国内外文献和临床中发现的影响因素设计问卷,向研究对象的父母亲发放问卷。问卷内容基于患者母亲围孕期间的情况进行,包含患者一般信息、居住地环境情况、患者父亲的生活习惯和母亲的生活习惯。收集全部数据整理后,导入SPSS20.0统计学软件进行数据分析,以研究对象的畸形程度进行分组,分析不同分型间小耳畸形和环境危险因素之间的联系有无差别。2.在基于医院的研究中选取2017年6月至2018年1月间的单纯性小耳畸形患者作为研究对象,同时期行手术治疗的具有正常耳软骨组织的患者(正常治疗过程中包括需要采取耳软骨者)作为对照进行病例对照实验。手术时采集以上两组人群的耳软骨组织进行分组编号,病例组为小耳畸形患者的残耳软骨组织,共18例;对照组为正常耳软骨组织,共18例。将样本预处理后进行基于气相色谱飞行时间质谱联用技术(GC-TOFMS)的代谢组学研究,使用XploreMET软件进行多维和单维数据分析,筛选得出差异性代谢物和可能发生紊乱的代谢通路。结果1.根据畸形程度分成三组,其中Ⅰ型18例(男11例,女7例),Ⅱ型39例(男27例,女12例),Ⅲ型6例(男4例,女2例)。利用单因素分析得出:表明居住地附近的危险因素(周围环境污染情况、空气质量情况、粉尘情况以及家庭装修状况)对不同分型间的小耳畸形的影响没有差别,p值0.05,统计学无意义;父亲在围孕期吸烟、饮酒或饮茶对不同分型的小耳畸形的影响没有差别,p值0.05,统计学无意义;母亲在围孕期间暴露于环境危险因素下(饮食喜好、饮茶、饮酒、粉尘、宠物接触、主动或被动吸烟)对不同分型的小耳畸形的影响没有差别,p值0.05,统计学无意义。2.当根据小耳畸形残耳软剩余量的多少,Ⅰ型为一组,将Ⅱ型和Ⅲ型归为一组,共分为两组,成为二分类变量时,采用二元logistics回归分析。数据分析得出结果,居住地环境污染对不同畸形程度的小耳畸形的影响具有统计学意义,即p0.05,exp(B)值0.531,说明环境污染对两组间的致畸影响存在差异。而其他指标仍无统计学意义。3.基于软骨组织的GC-TOFMS代谢组学研究中,病例组(小耳畸形残耳软骨组织)18例,其中男性8例,源自右耳11例;对照组(正常耳软骨组织)18例,其中男性11例,源自右耳11例。根据多维统计分析发现小耳畸形患者的残耳软骨组织和正常耳形态人群的耳软骨组织中的代谢产物具有差异。进行单维统计分析验证后得出了 26个差异代谢物,其中14个差异代谢物具有显著的统计学差异,其p值0.05。相对于对照组,表达上调的差异代谢物有18种,表达下调者8种。根据代谢通路富集分析(MPEA)得出了与之最为相关的可能发生改变的5条代谢通路:精氨酸合成途径、牛磺酸和亚牛磺酸代谢途径、维生素B5和辅酶A合成途径、β-丙氨酸合成途径、甘油磷脂合成途径。其中,前三条通路显著相关,其p值0.05。结论1.本研究得出围孕期暴露于已发现的环境危险因素时,不同分型的小耳畸形间的致畸影响基本上无差别,即虽然环境危险因素对小耳畸形的发生风险存在意义,但是畸形的严重程度与暴露在某种环境因素下并不相关。这一点应加大样本量进行进一步的验证。2.本研究从基于软骨组织的非靶向代谢组学研究成功筛选出了表达异常的差异性代谢产物和相应地发生改变的代谢通路,发现精氨酸、牛磺酸、L-半胱氨酸和泛酸的合成途径和小耳畸形的发生可能存在关联。我们因此推测,先天性小耳畸形的发病机制有如下可能性:一是可能与胶原蛋白的含量和分布情况相关,二是可能与胚胎时期发生了某种局部的炎症反应相关,三是可能与妊娠期妇女围孕期对维生素B5的补充量不足相关。本研究证明了从小分子水平上进行代谢机制研究小耳畸形的发病机制是可行的,差异代谢物的发现为其早期干预提供了可能,需要靶向代谢组学的进一步验证。
【图文】：

质量图,样本,质量控制图,质控

．所有患者均为２０１７年６月至２０１８年１月来我院进行手术治疗的患者，且手术逡逑治疗本身需要采集耳廓软骨。其中，病例组（Ｂ组）１８例，对照组（Ａ组）１８例。逡逑研宄对象的一般信息具体见下表２－２。逡逑表２－２样本的基本信息逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－２邋Ｄｅｍｏｇｒａｐｈｉｃ邋Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｕｂｊｅｃｔｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋Ｓｔｕｄｙ逡逑基本信息逦病例组（Ｂ组）逦对照组（Ａ组）逡逑样本数逦１８逦１８逡逑男性逦８邋（４４＿４４％）逦１１邋（６１．１１％）逡逑采集部位为右耳者逦１１邋（６１．１１％）逦１１邋（６１．１１％）逡逑２．样本质量控制逡逑从图１的样本质量图（Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｃｈａｒｔ）可以看出，所有的样本均通过样本质量控逡逑制，没有发现异常的代谢谱（离群样本＞３ＳＤ）。逡逑？邋ＱＣ邋＊邋Ｓａｍｐｌｅ逡逑

三维图,偏最小二乘法,判别分析

Ｆｉｇ邋２．邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ邋ｏｆ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｃ邋ｐｒｏｆｉｌｅｓ邋ｏｆ邋ｅａｃｈ邋ｓｕｂｇｒｏｕｐ邋ｕｓｉｎｇ邋ＰＣＡ邋ｓｃｏｒｅｓ邋ｐｌｏｔ逡逑４．偏最小二乘法判别分析（ＰＬＳ－ＤＡ）结果逡逑使用ＰＬＳ－ＤＡ分析，可从图３中明显的看出，在二维（Ａ）和三维图（Ｂ）中对逡逑照组与病例组之间的代谢谱的聚类情况。逡逑？逦９逦＾逦７逦？逦？逦０逡逑＼邋ｙ逦，，逦－ｓ逡逑—１°－邋，邋，0逡逑￣Ｔｏ逦０逦Ｔｏ逦２０逦＊１０逦－
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R764.9

【参考文献】