警察代谢综合征危险因素及基于LC-TOF-MS的代谢组学研究

【摘要】目的1、探讨公安民警代谢综合征中各组分代谢异常症状(BMI异常,高血压,血糖异常,血脂异常,向心性肥胖)的聚集情况及其与家族史和行为方式的关系。2、比较代谢综合征病人与正常人之间血液和尿液中代谢产物的变化,寻找MetS的生物标记物和可能的发病机制。主要内容及方法1、横断面随机整群抽取6300名警察为研究对象。对其进行体格检查、生化检查。填写统一设计的民警健康调查问卷。应用多重对应分析研究民警多种代谢异常与家族史和行为方式的关系,对可能的影响因素加以分析。2、采用年龄性别配对方式选取警察代谢综和征病人和非病人。用基于液相色谱-飞行时间质谱联用仪(LC-TOF-MS)技术平台的代谢组学方法,分别获得阴正离子两种模式(ESI+/ESI-)下MS患者及健康对照人群的血液和尿液代谢产物谱图,运用主成份分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)多元统计方法,分析两者代谢图谱的差异。并对差异代谢物进行鉴定,通过重要的差异代谢产物探讨了MetS可能的发病机制。结果1、警察多种代谢异常与父母亲代谢异常疾病的多重对应分析显示,第一维度和第二维度的Cronbach’salpha分别为0.692、0.603,在两个维度的特征根分别为2.824和2.289；警察多种代谢异常与行为方式的多重对应分析显示,第一维度和第二维度的Cronbach’salpha分别为0.707、0.416,在两个维度的特征根分别为2.799和1.608；警察多种代谢异常与家族史和行为方式的多重对应分析显示,第一维度和第二维度的Cronbach’salpha分别为0.694、0.595,在两个维度的特征根分别为2.952和2.309。调查对象及其父母亲各自的多种代谢异常均存在聚集现象；多种代谢异常在调查对象与其父母之间及无明显的聚集状态；不同的行为因素与不同的代谢异常存在聚集。2、用利用非监督的PCA方法,能得到MetS患者与正常人血液和尿液代谢谱分离的趋势,最小方差-判别分析(PLS-DA)的方法能清晰地观察到MetS患者与正常对照之间的代谢轮廓的差异,ESI+模式下,血液PLS-DA模型中R2Y(cum)=0.771,Q2(cum)=0.559,尿液PLS-DA模型中R2Y(cum)=0.973,Q2(cum)=0.748;ESI-模式下,血液PLS-DA模型中R2Y(cum)=0.661,Q2(cum)=0.421,尿液血液PLS-DA模型中R2Y(cum)=0.980,Q2(cum)=0.978。3、通过基于LC-TOF-MS的血液和尿液代谢组学全轮廓分析,共获得代谢综合症血清重要潜在生物标记物32个,其中溶血磷脂酰胆碱11中,溶血磷脂酰乙醇胺3种,酰基肉毒碱4种,不饱和脂肪酸8种,其它物质6种,涉及到磷脂代谢,不饱和脂肪酸合成,脂肪酸生物分解,胆汁酸合成,氧化应激等多条代谢途径。初步鉴定出尿液代谢差异物68种,涉及三羧酸循环,脂肪酸代谢,氧化应激等多条代谢途径。在初步鉴定出来的68种潜在生物标记物种,有50种物质在代谢综合征病人体内浓度升高,这些物质多涉及到三羧酸循环和以酰基肉毒碱为代表的脂肪酸氧化过程,以及部分与氧化应激有关的物质。共有18种物质下调,涉及到的主要包括尿酸代谢途径和部分氨基酸代谢。结论1、调查对象及其父母亲均存在多种代谢症状伴随出现的现象,向心性肥胖与脂代谢异常聚集更明显。家族史对民警是否患多种代谢异常影响并不大。行为因素对民警患代谢综合征有影响。随着年龄的增加代谢性疾病的患病率升高。2、基于LC-TOF-MS的代谢组学血清和尿液全轮廓分析可以用于代谢综合征的研究。3、能量代谢紊乱和氧化应激是代谢综合征病人体内重要的代谢变化。研究发现的尿液柠檬酸升高和8-羟基脱氧鸟苷的升高,可以有望用于MetS的诊断,其氧化应激状态也提示了各种抗氧化剂和PPARs受体激动剂在MetS治疗中有其潜在的价值。
【作者】于智睿；
【导师】汤乃军；
【作者基本信息】天津医科大学，流行病与卫生统计学，2013，博士
【关键词】警察；代谢综合征；多重对应分析；代谢组学；液相飞行时间质谱联用能量代谢；氧化应激；

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