近年來，雖已經(jīng)大量使用高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法（HAART），但是由各種病原體引發(fā)的HIV相關(guān)口腔損害仍在流行，因此，更好地了解口腔環(huán)境（如免疫）因素及其在口腔并發(fā)癥發(fā)病機(jī)制和HIV疾病進(jìn)展監(jiān)測中的作用十分必要。隨著高通量技術(shù)的進(jìn)步，研究人員開始采用代謝組學(xué)等系統(tǒng)生物學(xué)手段來認(rèn)識HIV感染。存在于口腔的代謝產(chǎn)物由宿主和微生物產(chǎn)生，與機(jī)體健康和疾病關(guān)系密切。
1.代謝組學(xué)的概念及其優(yōu)點(diǎn)
代謝組學(xué)是通過相對生物體系（包括細(xì)胞、生物體或組織）在收到刺激或是一定條件干擾后，其代謝產(chǎn)物隨時間的變化，來研究生物體系的一門科學(xué)。蛋白質(zhì)組學(xué)分析不能揭示細(xì)胞中所發(fā)生變化的整體情況，代謝組學(xué)研究能揭示生物體生理學(xué)的瞬間生命活動狀態(tài)，是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后的一種新技術(shù)。所謂代謝物，是基因的下游產(chǎn)物，也是生物體的最終產(chǎn)物，涉及細(xì)胞或生物體代謝中化學(xué)過程的科學(xué)性研究維持生物體正常機(jī)能以及生長發(fā)育的各種小分子化合物的集合，相對分子質(zhì)量在1000以下的內(nèi)源性化合物。
與其他組學(xué)相比，代謝組學(xué)有以下優(yōu)勢：①相對于基因和蛋白質(zhì)，其數(shù)量和種類較少，一般內(nèi)源性小分子化合物的數(shù)量大約數(shù)千種，研究節(jié)省時間和花費(fèi)；②生物體由于各種因素導(dǎo)致的變化，可以由它們的代謝產(chǎn)物變化表現(xiàn)出來，能夠評定各種因素對機(jī)體的影響，代謝組學(xué)是研究外源性物質(zhì)刺激（如藥物或毒物）環(huán)境改變引起的機(jī)體所有代謝產(chǎn)物變化的有效手段，可以用來尋找疾病生物標(biāo)志物；③基因和蛋白表達(dá)的微小變化會在代謝物水平得到放大，更易于檢測出，可以研究一些轉(zhuǎn)錄組學(xué)和基因組學(xué)所不能觀察到的內(nèi)容。
2.HIV和HAART相關(guān)的代謝變化
口腔（口腔液或唾液）含有血液中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)化合物，因其標(biāo)本與血清（血液）或是尿液相比易于采集和處理，是一種易獲得和信息量豐富的代謝組學(xué)研究關(guān)注的重要生物體液來源。目前，對口腔代謝組學(xué)的研究主要集中于惡性腫瘤、自身免疫性疾病和牙周病等方面，發(fā)現(xiàn)了一些潛在的新標(biāo)志物，為認(rèn)識疾病發(fā)病機(jī)制也提供了新的思路。在艾滋病研究的早期即識別到了HIV誘導(dǎo)的代謝變化，如鈣代謝產(chǎn)生代謝性骨疾病的變化和藥物毒性導(dǎo)致的肝臟疾病。
Hewer等首次證明基于血清的核磁共振（NMR）代謝特征發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)、葡萄糖和氨基酸所占比例有差異性，且可以來區(qū)分是否接受抗病毒治療的HIV感染者和HIV陰性對照人群。脂質(zhì)和葡萄糖的改變是已知的與抗病毒治療的脂肪代謝障礙、高脂血癥和高血糖有關(guān)代謝變化。有研究顯示，與HIV陰性的男性相比較，接受抗病毒治療的HIV感染男性出現(xiàn)極低密度脂蛋白顆粒（VLDL-p）和（?。┑兔芏戎鞍最w粒增加，而（大）低密度脂蛋白顆粒（LDL-p）和高密度脂蛋白顆粒（HDL-p）卻是降低的。
未接受治療的HIV陽性男性（?。┖停ù螅┑兔芏戎鞍最w粒（LDL-p）和高密度脂蛋白顆粒（HDL-p）的濃度都較低。Swansonet等觀察了HIV感染組血脂的輪廓特征，發(fā)現(xiàn)包含蛋白酶抑制劑的治療方案與（?。┑兔芏戎鞍最w粒濃度的上升有關(guān)。這種相關(guān)性有助于對HIV感染者有患冠狀動脈心臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識。Wikoff等利用質(zhì)譜（MS）技術(shù)研究了受SIV感染的猴子在受感染前后腦脊液的代謝情況，發(fā)現(xiàn)肉堿、?；鈮A、脂肪酸和磷脂主要在SIV誘導(dǎo)腦炎后上升。Cassol等報(bào)告了接受HAART的HIV感染者的血液代謝組學(xué)檢測情況，發(fā)現(xiàn)碳水化合物、脂質(zhì)和氨基酸的代謝發(fā)生了變化。在HIV感染情況下一些細(xì)胞長期存活（如巨噬細(xì)胞），而另一些則不然（如CD4細(xì)胞）。Hollenbaugh等通過LC-MS/MS方法發(fā)現(xiàn)病毒誘導(dǎo)了這些細(xì)胞的代謝輪廓不同，隨著病毒代謝要求的提高，受影響的代謝途徑的數(shù)目增多。Cribbs等對HIV感染者支氣管肺泡灌洗液（BALF）進(jìn)行了檢測（LC-FTMS法），發(fā)現(xiàn)BALF中代謝輪廓差異。
3.國外有關(guān)HIV感染者口腔代謝組學(xué)研究的最新進(jìn)展
近年來，除了對HIV感染及其抗病毒治療過程中腦脊液、血液、尿液和支氣管肺泡灌洗液等開展的代謝組學(xué)研究外，口腔代謝組學(xué)特征研究在國外已開始受到關(guān)注。Ghannoum等研究認(rèn)為代謝組學(xué)能夠揭示接受和不接受HAART的HIV感染者的口腔代謝組學(xué)特征，針對HIV感染形成了可區(qū)別的特定的代謝物產(chǎn)物。相對于健康對照組，來自HIV感染者的標(biāo)本表現(xiàn)出對幾個分解代謝過程較活躍的證據(jù)，特別是與氨基酸代謝相關(guān)的產(chǎn)物，如酪胺和硫酸對甲酚（酪氨酸的兩種代謝產(chǎn)物）的水平升高?？谇涣蛩釋追拥拇嬖诒砻鬟@些病人可能有潛在的腎臟疾病。還觀察到尸胺和吲哚乳酸水平升高，尸胺是一種與口腔疾?。òㄑ乐懿『涂诔簦┘胺窝祖溓蚓l(fā)病相關(guān)的細(xì)菌產(chǎn)物。
此外，還發(fā)現(xiàn)未使用HAART的患者與使用HAART的患者相比，前者的肌氨酸和其他代謝物水平顯著增加。有學(xué)者認(rèn)為肌氨酸可作為前列腺癌進(jìn)展的一個潛在中間物，但HIV疾病的進(jìn)展中這些代謝物的作用需進(jìn)一步研究。在HIV感染過程中，氨基酸水平的變化可能會影響相關(guān)的機(jī)會性疾病。一些研究表明，色氨酸直接影響念珠菌生長（體外和體內(nèi)）和形態(tài)。吲哚雙加氧酶將色氨酸轉(zhuǎn)化為吡啶甲酸，從而抑制酵母菌菌絲轉(zhuǎn)化。此外，色氨酸還可影響口腔環(huán)境中的部分組成重要微生物的細(xì)菌。上述研究者檢測到的代謝物的鑒別水平可能與研究人群口腔中念珠菌定植相關(guān)。然而，因?yàn)闃?biāo)本未進(jìn)行培養(yǎng)，因此這種相關(guān)性未被證實(shí)。未來的研究將探查是否口腔代謝產(chǎn)物的變化與口腔念珠菌定植相關(guān)。
HIV感染者口腔色氨酸水平的變化及其調(diào)節(jié)子如IDO和PLA很可能與T細(xì)胞功能和細(xì)胞凋亡相關(guān)，但仍需進(jìn)一步研究以探明這種潛在的相關(guān)性。Zangerle等研究發(fā)現(xiàn)血清中苯丙氨酸：酪氨酸比值（Phe：Tyr）可用于監(jiān)測癌癥和HIV感染患者的免疫激活情況。由于使用HAART的患者有低病毒載量，因此有可能通過代謝物水平的改變來觀察病毒復(fù)制。Ghannoum等的結(jié)果也支持這一點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)未用HAART的HIV感染者的口腔沖洗標(biāo)本中口腔苯丙氨酸與酪氨酸比值（Phe：Tyr）增加，但在使用HAART者則降低至健康受試者類似的水平。Munshi等用NMR分析了包括使用HAART在內(nèi)的HIV感染者唾液等的代謝組學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)唾液中可能與流行的HIV感染者機(jī)會性病原菌相關(guān)的丁酸、乳酸和乙醇三種代謝產(chǎn)物有顯著變化。丁酸是一種可導(dǎo)致牙周疾病的牙齦卟啉單胞菌和具核梭桿菌的產(chǎn)物，能引起組蛋白乙?；瘡亩T導(dǎo)潛伏病毒再激活。研究結(jié)果還表明，即使在全身健康狀況已改善的使用HAART的患者中，產(chǎn)生丁酸的細(xì)菌仍可能停留在口腔內(nèi)。
HIV感染者血液和唾液乳酸水平較高，與血液乳酸性酸中毒不同，后者可能是由于患者口腔存在乳酸產(chǎn)酸菌。另外，在HIV患者的唾液中乙醇濃度升高，使用HAART后下降。引起口咽念珠菌病的念珠菌，通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇，在HIV感染者中引起最常見的機(jī)會性感染。由于酒精可使原代培養(yǎng)的口腔上皮細(xì)胞HIV感染顯著增加，故認(rèn)為在口腔中的乙醇含量增加也會增加連續(xù)口腔再感染的危險(xiǎn)。
4.小結(jié)
HIV感染者對照健康人群，和HIV感染者是否使用HAART，其代謝組都有不同的改變，如脂質(zhì)、葡萄糖和氨基酸等代謝產(chǎn)物都有差異，這些代謝產(chǎn)物的差異，對于揭示HIV的致病機(jī)理和治療都將具有重要的影響意義。
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