肌張力障礙疾病代謝組學(xué)的診斷探索及頸動(dòng)脈外膜剝脫手術(shù)前后小分子代謝物的差異.pdf

1、背景:
　　肌張力障礙(dystonia)在1984年國際肌張力障礙醫(yī)學(xué)研究基金會(huì)上被定義為:一種不自主、持續(xù)性肌肉收縮引起的扭曲、重復(fù)運(yùn)動(dòng)或姿勢異常的綜合征。近年來得益于影像學(xué),分子生物學(xué),遺傳學(xué),基因工程等技術(shù)的發(fā)展,使得我們對肌張力障礙疾病有了更深刻的認(rèn)識,但是由于疾病本身的復(fù)雜性,我們還不能從根本上完整的闡釋本疾病。本研究中所有肌張力障礙疾病是指除外類似帕金森病、腦性癱瘓等有明確病因診斷,并有系統(tǒng)診療方式的以肌肉主動(dòng)肌與對

2、抗肌不協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)為主要臨床表現(xiàn)的疾病。
　　近年來,隨著功能性神經(jīng)外科技術(shù)的進(jìn)步與成熟,本病的診療技術(shù)較前有明顯提高,但由于對疾病本身的認(rèn)識不足,疾病的臨床表現(xiàn)各異,使得各醫(yī)療機(jī)構(gòu)對本病的診斷標(biāo)準(zhǔn)不一,容易造成誤診,漏診。單純影像學(xué)(CT、MRI)檢查,甚至于一些單一的生物標(biāo)志物都能從不同角度反映疾病,但是同樣也具有各自的局限性,不能完整的提供疾病診斷的有力依據(jù)。本研究實(shí)驗(yàn)一應(yīng)用基于質(zhì)譜的磁共振代謝組學(xué)技術(shù),結(jié)合模式主成分分析(PC

3、A)、偏最小二乘法判別分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘法判別分析(OPLS-DA)研究肌張力障礙患者與健康對照組血清中的小分子代謝物,以一組代謝物的形式作為肌張力障礙疾病小分子代謝水平的標(biāo)志物,建立患者血清代謝組的診斷模型。希望建立一種無創(chuàng)的肌張力障礙早期診斷的方法。
　　外科手術(shù)(如頸動(dòng)脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)、腦深部電刺激植入術(shù)、各類肌肉松解術(shù)等)作為目前肌張力障礙疾病的最后治療手段,在臨床工作中已有廣泛的應(yīng)用,但是我們不能

4、在術(shù)前對患者的手術(shù)適應(yīng)癥絕對把握,或者說不能對干預(yù)的效果有一個(gè)明確的預(yù)測。使得臨床醫(yī)生不得不采取一些實(shí)驗(yàn)性治療來預(yù)測干預(yù)結(jié)果,同時(shí)以此減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)(如DBS手術(shù)植入前的體外刺激實(shí)驗(yàn)階段),仍有諸多不便之處,本研究實(shí)驗(yàn)的第二部分應(yīng)用基于質(zhì)譜磁共振代謝組學(xué)方法,分析了頸動(dòng)脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫手術(shù)前后患者血清內(nèi)小分子代謝物的差異。希望從代謝組的層面揭示頸動(dòng)脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)改善肌張力障礙疾病的可能機(jī)制。
　　目的:
　　

5、應(yīng)用核磁共振(1H-NMR)代謝組學(xué)技術(shù)研究肌張力障礙患者血清中的小分子代謝物(分子量小于1000)與正常人血清中小分子代謝物的差異,篩選肌張力障礙患者血清中的特征代謝物,建立肌張力障礙患者血清代謝圖譜的診斷模型,從代謝組學(xué)角度探討肌張力障礙發(fā)病的可能機(jī)制,為肌張力障礙的早期篩查、門診診斷提供依據(jù)。由于頸動(dòng)脈外膜交感神經(jīng)網(wǎng)剝脫術(shù)(CAA)對改善肌張力障礙的臨床癥狀多有報(bào)道,但是手術(shù)的作用機(jī)制仍不清楚,所以我們對7例肌張力障礙行頸動(dòng)脈外膜

6、剝脫術(shù)的而臨床癥狀明顯改善的患者血清進(jìn)行前后對比,希望從代謝組學(xué)的角度來對頸動(dòng)脈外膜剝脫術(shù)的機(jī)制進(jìn)行更進(jìn)一步的了解。
　　方法:
　　采集2012年7月-12月在四川省八一康復(fù)中心就診的18例肌張力障礙患者的血清作為實(shí)驗(yàn)一的標(biāo)本,并采集7正常健康人(男性4例,女性3例)血清作為對照,采用1H-NMR技術(shù)檢測血清中小分子的代謝譜,并對譜圖的積分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判別分析(PLS-DA),以辨識血清代謝產(chǎn)

7、物的變化。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)組中9例患者接受了CAA手術(shù)其中7例顯效明顯(患者主觀感受及客觀評價(jià)),我們把顯效的7例作為實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)組,與術(shù)前血清對照,觀察CAA對患者體內(nèi)小分子代謝物的影響。
　　結(jié)果:
　　肌張力障礙患者實(shí)驗(yàn)組與健康對照組血清中小分子代謝物的1H-NMR宏觀圖譜有明顯差異。
　　PCA模式識別法未能區(qū)分實(shí)驗(yàn)組和健康對照組;PLS-DA判別分析方法可明顯區(qū)分兩組。
　　根據(jù)兩組之間差別較大的化學(xué)段位查閱

8、人體小分子數(shù)據(jù)庫HumanMetabolomeDatabase(http://www.hmdb.ca/),找到可能受疾病影響的多種小分子代謝物。
　　接受CAA手術(shù)的患者,手術(shù)前后小分子代謝物的1H-NMR宏觀圖譜同樣有明顯差異,查閱人體小分子數(shù)據(jù)庫找到可能影響手術(shù)效果的多種小分子代謝物。
　　結(jié)論:
　　應(yīng)用代謝組學(xué)技術(shù),以一組代謝物的形式來標(biāo)記沒有明確生物標(biāo)志物的肌張力障礙疾病是可行的。
　　肌張力障礙患者代