近幾年,隨著蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的興起,這款分析工具在蛋白組學(xué)和代謝組學(xué)也有諸多應(yīng)用。今天小編想給各位老師介紹的是
近幾年,隨著蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的興起,這款分析工具在蛋白組學(xué)和代謝組學(xué)也有諸多應(yīng)用。今天小編想給各位老師介紹的是WGCNA對(duì)代謝組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘的一篇文獻(xiàn)。

多發(fā)性硬化癥的代謝變化特征及維生素D補(bǔ)充后的影響JCI Insight
多發(fā)性硬化癥(MS)是一種罕見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病,它可以損傷脊髓和大腦中的神經(jīng)以及視神經(jīng)的慢性疾病。維生素D不足是發(fā)生MS的危險(xiǎn)因素,并且與疾病活動(dòng)程度增加有關(guān)。在其他人群中,補(bǔ)充維生素D可以減少氧化應(yīng)激標(biāo)志物,但對(duì)于MS患者來(lái)說(shuō)維生素D補(bǔ)充后是否同樣會(huì)引起氧化壓力的緩解卻并不清楚。這篇文章作者的目標(biāo)是確定MS的代謝變化特點(diǎn)以及維生素D補(bǔ)充后對(duì)MS患者和健康對(duì)照組HC的代謝譜的改變和影響。

研究結(jié)果
1. 研究隊(duì)列人口學(xué)特征信息
這篇研究涉及兩個(gè)研究隊(duì)列,一個(gè)是Cross-sectional cohort,主要是用于研究MS患者與HC之間代謝組學(xué)差異,包含27 位多發(fā)性硬化癥患者(MS)和27位健康對(duì)照(HC),另一個(gè)研究隊(duì)列為Longitudinalcohort,用于研究維生素D對(duì)MS患者和HC的代謝譜的改變和影響,包含24 位多發(fā)性硬化癥患者(MS),27位健康對(duì)照(HC)。
2. MS患者與健康對(duì)照之間的代謝差異
采用代謝組學(xué)對(duì)血漿樣本進(jìn)行分析,單維統(tǒng)計(jì)分析顯示43種代謝物在MS患者與健康人群之間差異顯著(校正年齡和性別后p<0.05)。兩組人群在PLS-DA模型中也區(qū)分明顯,且具有良好的模型解釋和預(yù)測(cè)能力,表明MS患者與健康對(duì)照人群的代謝存在差異。通過(guò)PLS-DA模型的VIP值,作者進(jìn)一步篩選對(duì)分組貢獻(xiàn)大的代謝物(VIP>1.5),結(jié)果顯示大量代謝物參與氧化還原平衡(谷胱甘肽代謝和γ-谷?;被岽x),還有一些VIP得分高的代謝物則與尿素循環(huán)、組氨酸代謝及異生物質(zhì)代謝相關(guān)。

之后作者又進(jìn)行了WGCNA分析。WGCNA分析將492種檢測(cè)到的代謝物被分成了15個(gè)module。對(duì)年齡和性別校正之后,綠色和棕色module在MS患者與健康對(duì)照組之間具有差異。

綠色module富集的是γ-谷?;被岷脱趸瘧?yīng)激代謝物。棕色module富集的是苯酸鹽和黃嘌呤類代謝物,與基于通路的pathwayanalysis分析結(jié)果一致。模塊內(nèi)的代謝物之間存在相關(guān)性,暗示這兩個(gè)模塊可能是疾病狀態(tài)的聯(lián)合預(yù)測(cè)因子。綠色module和棕色module中的代謝物與PLS-DA分析篩選到的差異物有部分重疊。
3. 維生素D補(bǔ)充后對(duì)MS患者和健康對(duì)照組代謝譜的改變和影響
作者對(duì)補(bǔ)充維生素D的MS患者與健康對(duì)照組的研究隊(duì)列進(jìn)行血漿代謝組學(xué)分析。WGCNA分析將檢測(cè)到的529個(gè)代謝物劃分成了14個(gè)module,其中綠色module與基線25羥基維生素D的水平顯著相關(guān)。

綠色和紅色的module在MS患者與健康對(duì)照組之間顯著差異,其中綠色的module富集的是γ-谷?;被岷脱趸瘧?yīng)激相關(guān)的代謝物,紅色的module富集的是溶血磷脂和脂肪酸,與基于通路的pathwayanalysis分析結(jié)果一致。模塊間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相關(guān)性,表明維生素D補(bǔ)充所引起的模塊變化是獨(dú)立的。綠色模塊內(nèi)γ-谷?;涟彼?、γ-谷酰基組氨酸、γ-谷酰基異亮氨酸和γ-谷?;i氨酸,紅色模塊中1-palmitoyl-glycerophosphatidyl inositol(GPI)(16:0)、1-linoleoyl glycerophosphatidyl choline (18:2)和1-oleoyl-GPI (18:1) 在MS患者和健康對(duì)照組之間顯著變化。

結(jié)論:通過(guò)代謝組學(xué)方法,作者發(fā)現(xiàn)MS患者的氧化應(yīng)激和異生物質(zhì)代謝發(fā)生變化,補(bǔ)充維生素D之后,MS患者沒(méi)有減少氧化應(yīng)激標(biāo)志物,反而是在健康對(duì)照組中下降。作者的研究也證明了代謝組學(xué)在識(shí)別異常代謝過(guò)程和干預(yù)治療監(jiān)測(cè)等方面的重要應(yīng)用價(jià)值。
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