小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證的代謝組學(xué)研究.pdf

1、背景:
　　兒童社區(qū)獲得性肺炎(CAP)已經(jīng)逐漸成為導(dǎo)致全世界5歲以下兒童死亡的第一位病因。全球每年死于肺炎的患兒統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)大約是200萬，這占到全球范圍內(nèi)兒童死亡總數(shù)的20％。病毒感染是小兒CAP區(qū)別于成人的重要特征。其中以呼吸道合胞病毒(RespiratorySyncytial Virus; RSV)占首位[1]，其他病毒如腺病毒(Adenovirus，ADV)、流感病毒(Influenza virus，IFV)、人類偏肺病毒(

2、Human meta-pneumoniae virus，hMPV)副流感病毒（Parainfluenza virus，PIV）等。就中醫(yī)病名而言，兒童CAP可劃為“肺炎喘嗽”，風(fēng)寒郁肺證常作為小兒病毒性肺炎起初的重要證候，如何全面地、科學(xué)地闡述這一中醫(yī)證候內(nèi)涵與本質(zhì)，成為現(xiàn)代中醫(yī)學(xué)需解決的迫切問題。
　　據(jù)相應(yīng)的研究顯示，兒童病毒性肺炎的治療上，缺乏完全有效、安全的理想化合藥物，病毒唑(Ribavirin)是唯一被美國(guó)兒科協(xié)會(huì)(A

3、AP)謹(jǐn)慎推薦的“也許能夠使用”的合成核苷類抗病毒藥物。相較于此，中醫(yī)藥在治療小兒病毒性肺炎上顯示出明顯優(yōu)勢(shì)，且已經(jīng)為大量臨床和實(shí)驗(yàn)研究所證實(shí)。
　　代謝組學(xué)(Metabolomics)作為系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，是聚焦于生物體內(nèi)源性代謝物性質(zhì)、數(shù)量、種類及其整體變化規(guī)律的一門嶄新學(xué)科[2]。代謝組學(xué)可以有效避免既往蛋白組學(xué)或基因組學(xué)單獨(dú)采用一種或幾種指標(biāo)，或者一條或幾條基因阻斷后的通路表達(dá)就預(yù)測(cè)或推斷生理狀態(tài)或病理情況的“真實(shí)

4、世界”，同時(shí)卻可以及時(shí)地、有效地、客觀靈敏地映射生物體受外界擾動(dòng)后機(jī)體內(nèi)基因、蛋白、細(xì)胞或組織的“生化表型”，以整體衡量取代單一檢測(cè)，這十分契合中醫(yī)基礎(chǔ)理論的“整體觀、恒動(dòng)觀”，是一種以“航拍視覺”替換單一“叢林搜索”的角度?；诖朔N宏觀認(rèn)識(shí)，本課題采用代謝組學(xué)方法，結(jié)合患兒生命體征，血、尿常規(guī)，肝、腎功能等生化檢測(cè)，整體出發(fā)探討病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證(WC)所導(dǎo)致的代謝差異的意義，試圖從小分子代謝角度解釋小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證的證候內(nèi)

5、涵。
　　目的:
　　整體角度探討小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證患兒的血清和尿液的內(nèi)源性差異代謝特征，闡釋小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證的差異代謝證候?qū)嵸|(zhì)。
　　方法:
　　小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證組學(xué)技術(shù)的臨床實(shí)驗(yàn):
　　挑選可以納入中西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)的病毒性肺炎屬于風(fēng)寒郁肺證型的患兒30例，設(shè)為風(fēng)寒組(WC)，同時(shí)設(shè)立體檢時(shí)的正常健康兒童30例(NH)。分別在入院第二天收集兩組兒童的血清和尿液，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀

6、(Gas-Chromatography-MassSpectrometry，GC-MS)同時(shí)分析獲取WC組和NH組血清、尿液中的差異內(nèi)源性代謝物，基于數(shù)據(jù)庫成立小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證的證候相關(guān)代謝集群，通過在線分析平臺(tái)XCMS Online預(yù)處理、NIST數(shù)據(jù)庫和已有標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行驗(yàn)證、MetaboAnalyst確定差異性代謝物及代謝路徑，解釋所涉及的相關(guān)通路，揭示小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證的差異代謝特點(diǎn)和本質(zhì)。
　　結(jié)果:
　　

7、1.血清代謝組學(xué)模式識(shí)別分析結(jié)果顯示，風(fēng)寒郁肺證與健康兒童組間能夠良好區(qū)分，眾多有機(jī)酸、氨基酸、脂類等差異性代謝物及代謝通路被確定。與健康兒童相比，風(fēng)寒郁肺證患兒血清中丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、牛磺酸、賴氨酸等多種有機(jī)酸、氨基酸上調(diào);氨基丁酸、乙醇酸、甘油、1-棕櫚酸單甘油酯、膽固醇、葡萄糖等下調(diào)。
　　2.尿液代謝組學(xué)模式識(shí)別分析結(jié)果顯示，風(fēng)寒郁肺證與健康兒童組間雖有一定分離趨勢(shì)，但仍存在交叉重疊，進(jìn)一步

8、建模OPLS-DA，兩組完全分離，說明代謝物存在差異。尿液代謝中甘氨酸、絲氨酸、色氨酸、β-羥基丁酸、葡萄糖酸、D-半乳糖、肌苷、尿苷等物質(zhì)上調(diào);羥基乙酸、硬脂酸、棕櫚酸等下調(diào)。
　　結(jié)論:
　　1.GC-MS代謝組學(xué)技術(shù)平臺(tái)能夠良好區(qū)分和初步解答小兒病毒性肺炎風(fēng)寒郁肺證(WC)與正常健康兒(NH)之間的差異代謝。
　　2.病毒性肺炎WC證患兒的血清和尿液代謝中主要以丙氨酸、甘氨酸、?；撬岽x、花生四烯酸、棕櫚酸代謝等