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研究人员针对儿童 OSAHS,分析肠道代谢物特征,发现其变化及潜在诊断价值。
在儿童健康领域,阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome,OSAHS)正逐渐引起人们的关注。这是一种会导致慢性间歇性缺氧(Intermittent Hypoxia,IH)、高碳酸血症和睡眠碎片化(Sleep Fragmentation,SF)的综合征,进而引发一系列病理生理变化。儿童 OSAHS 的发病率在 1.2% - 13% 之间,4 - 6 岁的孩子由于腺样体和(或)扁桃体肥大,在这个年龄段发病率较高,症状也更为明显。如果不能及时诊断和治疗,会对孩子的面容、神经认知、学习能力、行为、发育以及性激素分泌等方面产生不良影响。
目前,多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)是诊断 OSAHS 的标准方法,但它耗时费力,难以用于大规模临床筛查。寻找高效、经济的筛查方法迫在眉睫。近年来,OSAHS 与肠道微生物群的关联研究不断涌现,但针对儿童 OSAHS 肠道代谢物的研究却相对较少。为了填补这一空白,宁波大学附属妇女儿童医院的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《BMC Pediatrics》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,招募了 40 名 OSAHS 儿童和 40 名健康对照儿童,通过 PSG 记录相关指标,并收集其一般信息和临床指标。其次,采集儿童清晨首次粪便样本,经过复杂的样本预处理后,利用液相色谱 - 质谱联用技术(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)检测所有代谢物。然后,运用 Ropls 软件进行多元数据分析和建模,通过正交偏最小二乘法判别分析(Orthogonal Partial Least Squares Discriminant Analysis,OPLS-DA)确定差异代谢物,并进行通路分析。最后,使用 SPSS 22.0 和 GraphPad Prism8 软件进行统计分析。
研究结果主要体现在以下几个方面:
- 研究对象的一般特征:两组在年龄、性别、身高、体重、BMI、血压等一般特征上无差异。但 OSAHS 组儿童的阻塞性呼吸暂停低通气指数(Obstructive Apnea/Hypopnea Index,OAHI)和扁桃体肿大程度更高,最低氧饱和度(Lowest Oxygen Saturation,LaSO2)更低。
- 代谢物的总体特征:共鉴定出 1164 种代谢物,主要包括氨基酸、脂肪酸和有机酸等。
- 两组间有显著差异的代谢物:筛选出 254 种差异代谢物,其中 96 种在 OSAHS 组相对含量增加,158 种减少。如 3,4 - 二羟基扁桃酸(3,4-Dihydroxymandelic acid,DHMA)和三乙醇胺相对含量升高,阿兰内酯(Alantolactone,Ala)、脱氧胆酸和异阿魏酸相对含量降低。
- 差异最显著的代谢物与临床指标的相关性:部分代谢物与临床指标存在相关性。例如,DHMA 与尿酸(Uric Acid,UA)正相关,洛哌丁胺与血红蛋白(Hemoglobin,Hb)正相关,芒柄花素与 OAHI 正相关等。
- 差异代谢物的诊断价值:对 254 种差异代谢物进行 ROC 曲线分析,发现 14 种代谢物曲线下面积(Area Under Curve,AUC)大于 0.8。其中芒柄花素 AUC 最高,为 0.9100,敏感性和特异性分别为 82.5% 和 90.0%,具有较高的诊断价值。
- 差异代谢物的功能分析:254 种差异代谢物涉及 113 种代谢途径,主要包括脂肪酸和其他脂质物质代谢、细胞信号转导、蛋白质和氨基酸代谢、疾病相关功能、葡萄糖代谢、维生素代谢等。
研究结论和讨论部分表明,OSAHS 儿童的肠道代谢物和代谢功能发生了改变,差异代谢物与尿酸、血红蛋白、血糖等临床指标存在相关性,对 OSAHS 的筛查具有潜在诊断价值。例如,DHMA 可能与 OSAHS 患者肠道病原体增加有关,三乙醇胺在 OSAHS 儿童粪便中的显著增加可能与疾病相关,而 Ala、脱氧胆酸和异阿魏酸的减少也可能与 OSAHS 的病理生理机制及并发症存在潜在联系。芒柄花素等 14 种差异代谢物有望成为 OSAHS 筛查和诊断的生物标志物,但还需在更大的队列中进行验证。
这项研究为儿童 OSAHS 的病理生理机制提供了潜在依据,不过也存在一定局限性,如样本量有限,肠道微生物群与肠道代谢物、代谢途径之间的关系以及与宿主免疫系统的关系还需进一步研究。未来,研究团队将继续深入研究肠道真菌和病毒,全面分析 OSAHS 患者的肠道微生物群系统,为揭示肠道微生物群对 OSAHS 发生发展的影响提供更多客观数据。
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