基于NMR的代谢组学技术监测创伤危重病患者的系统代谢紊乱

冒海蕾^1,3 赵宏胜¹ 王惠民¹ 王斌¹ 刘霞² 高红昌² 邓小明³ 林东海²
1. 南通大学附属医院, 2. 中国科学院上海药物研究所, 3. 第二军医大学附属长海医院

        目的： 外科危重患者在从全身炎性反应综合征 (SIRS)进展为多脏器功能障碍综合征 (MODS)的过程中，其死亡率高达70%。目前临床尚缺乏预测危重患者病情变化的有效手段。本研究通过分析患者的代谢紊乱，探索将基于核磁共振的代谢组学(NMR-based metabonomics) 新技术用于诊断和监测危重病的发生发展。 方法： 选择创伤致SIRS 和MODS 患者作为观察对象，应用模式识别技术分析血清一维600 MHz 1H-NMR 谱。 结果： 无论采用无监督的主成分分析 (PCA) 法还是有监督的偏最小二乘法-判别分析 (PLS-DA) 法，都能清楚地区分危重患者与健康人的血清氢谱。采用正交信号校正 (OSC) 技术进行数据滤噪后，PLS-DA 法便可将SIRS 与MODS患者的血清1H-NMR 谱完全区分开来。对应的回归系数分析表明：判别SIRS 患者血清氢谱的积分区段为δ 3.06~3.86，其中主要包含多种糖类与氨基酸的谱峰；而判别MODS 患者血清氢谱的积分区段为δ 1.18~1.30 和δ 4.02~4.10，其中主要含有LDL、VLDL、HDL 等脂质中脂肪酸链的(CH2)n、CH2CH2CH2CO、CH3CH2(CH2)n 基团、脂质中甘油的 CH2OCOR 基团、肌酐以及乳酸等谱峰。这符合临床危重病早期和后期的代谢特征，在机体受到创伤打击后的应激反应早期，主要发生了以多种糖类与氨基酸水平升高为特征的代谢改变；到了危重病的后期，则出现了明显的脂类代谢紊乱和脏器功能障碍。 结论： 基于NMR 的代谢组学技术能够用来监测创伤危重患者的整体代谢改变进程，预测MODS 的发生，有利于危重患者病情的准确评估。