原发性高血压相关代谢组学的初步研究

背景高血压是基因与环境共同作用的结果,而代谢异常在高血压的发生发展中的作用及其机制尚不明确。目的开展原发性高血压相关代谢组学研究,根据分析物质与能量代谢产物差异,探讨原发性高血压可能发病机制。方法应用最新代谢物检测设备超高效液相色谱-飞行时间串联质谱(Agilent 6520UPLC-Q-TOF LC/MS)对原发性高血压患者(高血压组)15例与健康志愿者(对照组)15名分析其血清中代谢产物。在通过主成分分析得到的代谢产物分子中选定差异有统计学意义的代谢产物分子,并对其进行二次鉴定,随后与已知代谢组数据库进行比较,得到具有显著差异的分子式所代表的代谢物质名称。最后,将上述确定的差异代谢产物与已知代谢途径库比较,即生物信息还原,从中挖掘出与原发性高血压相关的异常代谢物及代谢途径,获得高血压相关代谢标志物。结果高血压组和对照组共30个样本中,均出现的代谢化合物共有451种;其中31种代谢物丰度在两组间的差异有统计学意义(P<0.05)。根据代谢物相关性及稳定性等筛选出13种代谢标志物进行2次鉴定,得出3种与原发性高血压发生发展密切相关的异常代谢标志物:与对照组相比,高血压组中异丙酚及美托洛尔酸丰度下调,氟他胺丰度上调(均P<0.05)。本研究提示高血压发病可能与以下3种基因表达改变相关:1内皮型一氧化氮合酶基因(NOS3)变异,使NOS3含量改变,可能通过影响异丙酚的代谢而影响血压;2一氧化氮合酶2基因(NOS2)变异使NOS2表达异常,与氟他胺代谢差异相关,从而导致高血压的发生。3β2肾上腺素能受体基因(ADRB2)表达改变,使ADRB2含量改变,随之引起其调节代谢通路中美托洛尔酸的含量下调而引发高血压。结论对代谢标志物的差异分析表明,有3种代谢标志物与原发性高血压发生发展密切相关:与对照组比较,高血压组异丙酚及美托洛尔酸丰度下调,氟他胺丰度上调。