助力發(fā)文 | 胎兒生長(zhǎng)受限的非靶向代謝組學(xué)研究
2023-07-19 閱讀數(shù)：3476
胎兒生長(zhǎng)受限（Fetal Growth Restriction，F(xiàn)GR）是一種常見(jiàn)的產(chǎn)科并發(fā)癥，在中國(guó)的發(fā)病率約為6.39%。FGR會(huì)導(dǎo)致圍產(chǎn)期胎兒死亡的風(fēng)險(xiǎn)增加10%，成為新生兒死亡的第二大原因。盡管不同情況下的病理生理機(jī)制各異，但FGR通常表現(xiàn)為子宮胎盤(pán)功能不全和胎兒營(yíng)養(yǎng)受限，這可能與代謝紊亂有關(guān)。非靶向代謝組學(xué)技術(shù)具有快速、簡(jiǎn)單和廉價(jià)的特點(diǎn)，適用于大樣本分析。然而，關(guān)于FGR的研究在羊水樣本中，尤其是羊水細(xì)胞的代謝組學(xué)方面相對(duì)較少。因此，本研究旨在利用基于GC-MS的非靶向代謝組學(xué)方法，進(jìn)一步篩選羊水及其細(xì)胞中與FGR相關(guān)的差異代謝產(chǎn)物，為探索FGR的發(fā)病機(jī)制提供更多數(shù)據(jù)線索，并發(fā)現(xiàn)潛在的治療靶點(diǎn)。
圖 1 文獻(xiàn)題目
2023年5月23日，華銀康集團(tuán)高通量測(cè)序技術(shù)平臺(tái)科研團(tuán)隊(duì)在技術(shù)支持、測(cè)序服務(wù)、數(shù)據(jù)分析等各方面協(xié)助廣州市番禺區(qū)婦幼保健院科研團(tuán)隊(duì)在Metabolites期刊發(fā)表題目為“Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction”的研究論文，本文采用代謝組測(cè)序技術(shù)探究探索胎兒生長(zhǎng)受限（FGR）胎兒羊水及其細(xì)胞中的差異代謝產(chǎn)物。
研究結(jié)果與結(jié)論
#1
孕婦和胎兒的臨床特征
FGR胎兒的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)曲線結(jié)合綜合臨床特征表明，超聲評(píng)估的胎兒體重或腹圍低于相應(yīng)胎齡的第10個(gè)百分位，生長(zhǎng)受限的胎兒無(wú)法達(dá)到其遺傳既定的生長(zhǎng)潛力，而且FGR患者的母胎適應(yīng)癥發(fā)生率更高，在妊娠期間更有可能出現(xiàn)其他并發(fā)癥（表1）。
表1 孕婦和胎兒的臨床特征
#2
兩組樣品之間的代謝組學(xué)分析
在羊水上清液組中，F(xiàn)GR組（a組）和對(duì)照組（c組）的代謝分布有相當(dāng)大的差異（圖1b），F(xiàn)GR組和對(duì)照組之間有明顯的分離趨勢(shì)，位移試驗(yàn)的斜率大于零，表明該模型具有良好的穩(wěn)定性。
圖1 主成分分析。（a） QC樣品質(zhì)量控制圖；（b） 羊水上清液組；（c） 羊水細(xì)胞沉淀組
圖2 FGR與對(duì)照組的正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）和置換檢驗(yàn)
#3
差異代謝產(chǎn)物的篩選及代謝途徑分析
通過(guò)多維分析，選擇VIP≥1，p≤0.05，F(xiàn)C>1.5，F(xiàn)C<0.667作為篩選標(biāo)準(zhǔn)。在羊水上清液樣本中，鑒定了FGR組差異表達(dá)的27種代謝物（表2）（p<0.05）。同時(shí)，分析發(fā)現(xiàn)在羊水細(xì)胞沉積物樣本中，F(xiàn)GR組有20種代謝產(chǎn)物（表2）差異表達(dá)（p<0.05）。最后，對(duì)已識(shí)別的差異進(jìn)行了進(jìn)一步的聚類分析，如圖4所示，并將其顯示在熱圖中。
圖3 代謝物的分類
表2 FGR組和對(duì)照組之間的差異代謝產(chǎn)物
圖4 差異代謝產(chǎn)物聚類分析熱圖
#4
相關(guān)代謝途徑分析
通過(guò)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)分析了代謝網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果表明FGR組受多種代謝途徑的影響，包括三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)）、ABC運(yùn)輸系統(tǒng)、癌癥中心碳代謝、氨酰tRNA生物合成、蛋白質(zhì)消化和吸收、礦物質(zhì)吸收、乙醛酸和二羧酸代謝，以及丙氨酸和谷氨酸代謝。
圖5 不同代謝產(chǎn)物KEGG通路分析的氣泡圖
總 結(jié)
綜上所述，通過(guò)對(duì)胎兒生長(zhǎng)受限羊水代謝產(chǎn)物的批量定性和定量分析，作者發(fā)現(xiàn)了許多與FGR相關(guān)的代謝變化，主要表現(xiàn)為羊水中氨基酸代謝異常和羊水細(xì)胞中葡萄糖代謝異常，包括TCA循環(huán)。以上的發(fā)現(xiàn)為探索FGR的機(jī)制和潛在的治療靶點(diǎn)提供了更多的數(shù)據(jù)。
研究胎兒生長(zhǎng)受限的研究方向可以使用多種技術(shù)和方法，除了使用代謝組測(cè)序方法胎兒相關(guān)體液中代謝產(chǎn)物的組成和變化，還可以使用表觀組學(xué)、單細(xì)胞組學(xué)的方法，協(xié)助老師您更為深入地研究胎兒生長(zhǎng)受限相關(guān)在表觀遺傳上、在基因表達(dá)和細(xì)胞功能上的變化，這些研究有助于加深我們對(duì)胎兒生長(zhǎng)受限機(jī)制的理解，并為未來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)的診斷和治療方法提供線索。以下是高通量測(cè)序檢測(cè)中心為您提供的夏日促銷(xiāo)活動(dòng)，歡迎各位老師隨時(shí)詢價(jià)~
參考文獻(xiàn)
Chen F, Li Z, Xu Y, Huang S, Li Y, Jiang W. Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction. Metabolites. 2023; 13(6):761. https://doi.org/10.3390/metabo13060761
高通量測(cè)序檢測(cè)中心
中心定位于科研服務(wù)與臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化應(yīng)用，圍繞基礎(chǔ)科研和臨床檢測(cè)兩大板塊，致力于生物醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域的相關(guān)研究與測(cè)序大數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，為各大高校、醫(yī)院和科研單位提供醫(yī)學(xué)科研項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)、測(cè)序?qū)嶒?yàn)和數(shù)據(jù)分析為一體的一站式服務(wù)以及快速精準(zhǔn)的臨床檢測(cè)服務(wù)，以成為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高通量測(cè)序服務(wù)中心為目標(biāo)。
目前，我司高通量測(cè)序檢測(cè)中心擁有Illumina和MGI等高通量測(cè)序儀組成的大規(guī)模高通量測(cè)序服務(wù)平臺(tái)，科研服務(wù)可提供涵蓋基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)（外泌體）、表觀組學(xué)、單細(xì)胞組學(xué)、微生物組學(xué)、免疫組庫(kù)、代謝組學(xué)、蛋白組學(xué)和多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析等組學(xué)基礎(chǔ)研究服務(wù)和高級(jí)生物信息分析；臨床服務(wù)包括遺傳性腎病基因檢測(cè)、血液腫瘤基因檢測(cè)、實(shí)體瘤基因檢測(cè)、感染性疾病病原體檢測(cè)等服務(wù)。
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