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应用磁共振波谱代谢组学和基因本体论建立食管癌患者病理分期预测模型的研究
目的 结合代谢组和计算生物学技术,探索食管癌代谢表型与病理分型的关系,发现食管癌患者代谢网络扰动机制,建立可用于术前快速对肿瘤进行精准分期的方法.方法 前瞻性队列研究设计,研究起止时间为2013年4月至2016年1月.纳入2013年5月至2014年4月在四川省人民医院确诊食管癌拟行手术患者,收集血清标本进行磁共振波谱代谢组学检测,绘制不同分期患者的血浆代谢指纹图谱.采用主成分分析、偏小二乘法和支持向量机进行数据处理,并基于基因本体论(G0)方法建立代谢型-酶学网络-GO通路回溯分析技术探索调控食管癌代谢网络异常的酶-基因网络调节机制,终建立食管癌分期定量预测模型.所有数据处理过程均在高性能计算平台上使用Matlab完成.计量资料的组间比较采用Wilcoxon秩和检验(非正态分布)或方差分析(正态分布).计数资料采用x2检验或Fisher确切概率法.结果 纳入不同TNM分期食管癌患者20例,不同分期患者组间年龄无差异(F=1.086,P＞0.05),体重指数无差异(F=1.035,P＞0.05),肿瘤距门齿距离无差异(F=1.078,P＞0.05),其血浆磁共振波谱指纹图谱可特征性区分不同肿瘤分期.在不同TNM分期的患者中,其血浆代谢池中存在明显的代谢物差异:与ⅡB、ⅢA、Ⅳ期患者相比,ⅠB、ⅡA期患者血清中丁酮、乙醇胺、同型半胱氨酸、羟基丙酸、雌三醇浓度升高,而糖蛋白、肌酸、胆碱、异丁酸、丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸水平降低.经过计算,终筛选出4个代谢标志物:乙醇胺、羟基丙酸、同型半胱氨酸、雌三醇.GO分析表明,调控这4个关键代谢标志物的是54对酶和基因.以此为基础建立了基于磁共振波谱的食管癌TNM分期定量预测模型,交叉验证结果表明,该预测模型的均方根误为5.3,R2 =0.47(P =0.036),预测效果良好.结论 基于代谢组学和酶-基因调节网络分析的系统生物医学方法能定量描绘中晚期食管癌患者代谢网络的扰动,且通过血浆磁共振波谱检验,能成功进行术前快速的食管癌患者临床分期.
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卵母细胞的葡萄糖代谢研究进展
卵母细胞发育潜能受到其生长微环境的影响,因此对卵母细胞生长微环境的研究是生殖医学关注的热点.卵丘细胞、卵泡液等与卵母细胞紧密相联,组成卵母细胞生长微环境,为卵母细胞能量代谢提供所需物质,同时也分泌激素类物质、细胞活化因子等调节卵母细胞的生长发育.因此卵母细胞生长的微环境,与卵母细胞的质量有关.目前,关于卵母细胞生长微环境的研究很多,但不能忽略与其联系紧密的卵母细胞本身,由于科学技术及道德伦理的限制,对卵母细胞本身的代谢研究较少.更好地了解卵母细胞自身的代谢过程,才能明白生长微环境与卵母细胞的联系,及微环境如何影响调控卵母细胞的生长发育.综述卵母细胞的葡萄糖代谢,分别从葡萄糖的转运、代谢途径、代谢相关酶、葡萄糖与卵母细胞质量的关系4个方面阐述.
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18F-FDG PET脑代谢网络的性别差异
目的 利用 18F-FDG PET 研究静息状态下健康成年人脑葡萄糖代谢网络的性别差异.方法 采用2011年6月至2016年6月间招募的204名[男104名,平均年龄(53.45±11.51)岁;女100名,平均年龄(54.11±12.09)岁]右利手健康成年人静息状态下的18F-FDG PET数据构建脑代谢网络,并用图论的方法分析其节点及全局参数:类聚系数(Cp)、绝对路径长度(Lp)及节点中心性(Cb).采用重复1 000次的置换检验分析数据.结果 男女受试者的脑18F-FDG PET代谢网络均具有小世界属性;同女性组相比,男性组左侧中央后回、右侧角回、左侧颞中回颞极的Cb明显减少(置换检验,均P<0.05),而左侧杏仁核、左侧楔前叶、右侧颞中回颞极、左侧颞下回的Cb则明显增加(置换检验,均P<0.05);男性组有较高的Cp和较长的Lp,但与女性组的差异并无统计学意义(置换检验,均P>0.05).结论 全脑代谢网络的拓扑结构存在性别差异.在实验设计、健康对照及试验组代谢数据计算及临床决策时,须将性别当作协变量.
