基于粪便上清代谢组学及基因组学探讨类风湿关节炎脾虚证的生物学特征

目的从粪便上清液代谢组学及基因组学探讨类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,简称RA)脾虚证的中医证候实质。建立基于核磁共振NMR (Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)的RA粪便上清代谢组学研究平台,分析RA病人的粪便上清代谢产物组成及变化趋势；研究脾虚证RA基因组学,描绘出该表达谱的差异。试图寻找对RA脾虚证发生发展有指示作用的生物标识物,提供中医证候客观化和规范化的物质基础。 方法代谢组学部分留取患者和正常人粪样,经超声破碎离心,提取上清后,置入NMR样品管中用于NOESY谱采集。用SIMCA-P软件进行正交偏最小方差判别分析(简称O-PLS-DA),作代谢物信息挖掘。基因芯片部分抽取脾虚证RA患者静脉血,提取血液中的总RNA,RNA样品经质量鉴定后送至北京博奥生物技术有限公司进行表达谱芯片杂交分析,采用的芯片为Agilent人4*44K v2的基因芯片。 结果RA患者具有独特的粪代谢指纹图谱,与正常人粪上清代谢物存在明显差异。RA患者粪便中丁酸、丙酸、谷氨酸含量显著下调(p<0.05),而牛磺酸、葡萄糖、富马酸、色氨酸、琥珀酸含量则显著上调(p<0.05)。此外,基于1H-NMR的粪代谢组学研究可将RA脾虚证与非脾虚证较好地区分开来,RA脾虚证患者苯丙氨酸、亮氨酸显著上调(p＜0.05),而甘氨酸、丙酸显著下调(p<0.05),这些代谢差异物质可作为RA脾虚证潜在的生物标识物。表达谱芯片研究发现脾虚型RA患者和健康人存在差异表达基因共633条,其中上调的基因有201条,下调的基因有432条,分别运用GO分析和pathway分析,发现涉及25条GO和37条pathway,主要与炎症、感染、蛋白质代谢、神经内分泌免疫网络有关。 结论RA脾虚证存在独特的代谢产物,且存在差异表达基因组学背景,可以作为临床研究和证本质的参考研究。