青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸血清代謝組學(xué)研究及選擇性融合術(shù)后大體平衡研究.pdf

1、背景及目的：青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(AIS)是最常見的一種脊柱側(cè)凸畸形，嚴重時會對患者造成一系列的身心功能障礙。AIS的早期診斷可以為患者爭取更多保守治療的機會，減少手術(shù)幾率。目前AIS的診斷與篩查主要還是依靠對患者外觀對稱性的體格檢查和影像學(xué)檢查，缺少用于AIS早期診斷和篩查的診斷標記物。代謝組學(xué)研究可以對多種樣品的終末代謝產(chǎn)物進行非靶向性分析，為發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)診斷標記物提供了新的方法，因此本課題基礎(chǔ)研究部分提出了AIS患者血清代謝組學(xué)研

2、究，主要目的是發(fā)現(xiàn)AIS診斷相關(guān)標記物，并對AIS異常代謝機制進行初步探討。
　　恢復(fù)AIS患者軀干平衡是矯形手術(shù)的主要目的之一。胸腰段/腰段AIS是一類以胸腰彎/腰彎為主彎的脊柱畸形，大部分該類側(cè)凸患者通過選擇性胸腰彎/腰彎融合即可達到滿意的矯形效果。選擇性融合術(shù)后，大部分腰椎節(jié)段被融合，而大部分胸椎節(jié)段則被保留。因此，在冠狀面平衡方面，我們對胸腰段/腰段AIS患者選擇性融合術(shù)后，未融合節(jié)段在冠狀面平衡重建中的作用進行了研究;在

3、矢狀面平衡方面，我們對發(fā)生于下胸段和胸腰段的近端交界性后凸危險因素進行了研究。
　　方法：
　　(1)首先對實驗集30例AIS患者和31例對照患者的血清樣品進行UPLC-Q-TOF/MS分析，經(jīng)多元統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)AIS血清差異表達代謝產(chǎn)物，并對其代謝通路進行分析。對差異表達代謝產(chǎn)物進行ROC分析，發(fā)現(xiàn)可用于AIS診斷的潛在生物標記物。再對驗證集31例AIS患者和44例對照患者的血清樣品進行UPLC-Q-TOF/MS分析，對實驗

4、集發(fā)現(xiàn)的潛在診斷標記物進行驗證。最后，對AIS患者異常代謝通路上的關(guān)鍵酶進行檢測。
　　(2)對于我院接受選擇性后路融合的胸腰段/腰段AIS患者進行回顧性分析，患者隨訪時間最短為2年。觀察隨訪過程中患者軀干偏倚(C7PL-CSVL)的變化;并對術(shù)后至末次隨訪時軀干偏移的變化值與未融合節(jié)段上胸彎、未融合節(jié)段下胸彎、融合節(jié)段角度、遠端未融合節(jié)段角度以及骶骨傾斜角的變化值進行多元線性回歸分析。
　　(3)對于我院接受選擇性后路融合

5、且上固定椎(UIV)位于T8以下的胸腰段/腰段AIS患者進行回顧性分析，患者隨訪時間最短為2年。觀察隨訪過程中近端交界性后凸角(PJA)的變化。并對術(shù)后至末次隨訪時PJA的變化值與UIV位置、下固定錐(LIV)位置、融合節(jié)段長度、椎弓根螺釘?shù)呐帕蟹绞?、術(shù)后腰前凸、手術(shù)前后腰前凸變化、術(shù)后矢狀面軸向垂線(SVA)和手術(shù)前后SVA變化值進行多元線性回歸分析。
　　結(jié)果：
　　(1)對實驗集進行血清UPLC-Q-TOF/MS分析共

6、發(fā)現(xiàn)7種AIS相關(guān)的差異代謝產(chǎn)物，分別為PC(40∶4)(1)，2-Hexenoylcarnitine(2)，beta-D-Glucopyranuronic acid(3)，DG(38∶9)(4)，MG(20∶3)(5)，LysoPC(18∶2)(6)和LysoPC(16∶0)(7)，這些代謝產(chǎn)物涉及甘油磷脂代謝、甘油糖脂代謝和脂肪酸代謝等過程。ROC分析發(fā)現(xiàn)除LysoPC(18∶2)(6)外，其余6種代謝產(chǎn)物均具有極高的曲線下面積(A

7、UC)，可作為AIS診斷潛在生物標記物。對驗證集樣品進行UPLC-Q-TOF/MS分析驗證了該6種潛在診斷標記物在AIS患者中的差異表達。血清卵磷脂-膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(LCAT)的熒光酶聯(lián)免疫吸附反應(yīng)發(fā)現(xiàn)AIS患者中血清LCAT活性無明顯變化(P=0.812)。激素敏感性脂肪酶(HSL)和甘油三脂酯酶(ATGL)的RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)AIS患者脂肪組織中HSL和ATGL表達明顯升高。
　　(2)AIS術(shù)后冠狀面平衡重建研究共納入4

8、3例患者?；颊咝g(shù)前和術(shù)后軀干偏倚分別為21.1mm和18.7mm，無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.205);末次隨訪時軀干偏倚代償至9mm，與術(shù)后相比明顯好轉(zhuǎn)(P＜0.01)?；貧w分析發(fā)現(xiàn)僅“遠端未融合節(jié)段角度變化”與術(shù)后軀干平衡的重建有關(guān)。根據(jù)患者術(shù)前主胸彎Cobb角大小進行亞組分析也發(fā)現(xiàn)僅“遠端未融合節(jié)段角度變化”與術(shù)后軀干平衡的重建有關(guān)。而根據(jù)患者術(shù)前主胸彎柔韌性進行亞組分析發(fā)現(xiàn)在術(shù)前主胸彎柔韌性大于70％的患者中，近端未融合胸段和遠端未融

9、合腰段均參與到了冠狀面平衡的重建中。
　　(3)在對AIS患者術(shù)后交界性后凸危險因素的研究中，共納入41例患者。患者術(shù)后PJA平均為5.5°，而末次隨訪時增加至10.8°，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.0001)?；貧w分析發(fā)現(xiàn)LIV位置、手術(shù)前后腰前凸變化和手術(shù)前后SVA變化為隨訪過程中PJA增加的危險因素。Pearson相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)術(shù)后LIV傾斜角與PJA的變化顯著相關(guān)。
　　結(jié)論：
　　(1)AIS患者血清代謝組學(xué)研究

10、共發(fā)現(xiàn)7種差異表達代謝產(chǎn)物，其中6種代謝產(chǎn)物可作為AIS的潛在診斷標記物。代謝通路分析發(fā)現(xiàn)AIS患者存在脂代謝的異常。脂肪組織HSL和ATGL表達升高進一步印證了這種異常代謝表現(xiàn)。我們推測AIS患者脂代謝的異?？赡芘c神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的異常有關(guān)。
　　(2)胸腰段/腰段AIS患者選擇性融合術(shù)后冠狀面平衡的重建主要由遠端未融合節(jié)段的改變來代償。近端未融合節(jié)段在術(shù)后冠狀面平衡重建中的作用主要與其柔韌性有關(guān)。
　　(3)LIV位于L3