基于血清代谢组学分析的炎症性肠病诊断及亚型鉴别生物标志物研究

本研究通过高分辨率质谱技术对346例受试者（含88名健康对照和258名IBD患者）进行非靶向和靶向代谢组学分析，发现色氨酸（TRP）代谢产物和胆汁酸（BA）比例变化可作为区分IBD与健康人群的强效生物标志物（AUC值达0.9738-0.9887），并首次揭示甘油脂代谢通路在溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）亚型鉴别中的关键作用，为IBD精准诊疗提供新策略。

　　

炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC），已成为全球性健康挑战，其诊断依赖复杂的内镜和影像学检查，且亚型鉴别困难。传统方法存在侵入性强、耗时昂贵等问题，亟需开发无创、高效的诊断工具。韩国庆熙大学医院（Kyung Hee University Hospital）的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究，通过整合高分辨率质谱和机器学习算法，揭示了血清代谢物在IBD诊断和分型中的突破性价值。

研究采用GC-TOF-MS和LC-TQ-MS技术，对来自单中心队列的346例血清样本（含134例CD、124例UC和88例健康对照）进行代谢组学分析，结合Boruta特征选择算法和ROC曲线评估，系统探究了代谢物与临床表型的关联。

结果部分

Comparative metabolic profiling in IBD

非靶向代谢分析显示IBD患者氨基酸、有机酸水平普遍降低，但丙氨酸、脯氨酸等特定代谢物显著升高（p<0.05）。靶向分析发现色氨酸（TRP）和吲哚-3-乙酸在IBD组升高2.1-3.8倍，而初级/次级胆汁酸比例下降47%（图2D-E）。

Identification of specific metabolites in IBD subtypes

机器学习筛选出14个核心差异代谢物，UC与CD鉴别AUC达0.7140。通路分析揭示甘油脂代谢是唯一显著区分UC/CD的路径（p=3.2×10^-4），而TCA循环中间产物（琥珀酸、富马酸）与疾病活动度正相关（图3）。

Identification of specific metabolites in CD and UC phenotypes

网络分析发现抗TNF治疗患者肌苷、核糖水平升高1.5倍（p<0.01），未治疗组则呈现硼酸、赖氨酸积累。活动期UC患者硬脂酸水平较缓解期高82%，而脱氧胆酸（DCA）降低63%（图4-5）。

该研究首次建立基于血清代谢物的IBD分层诊断模型，其创新性体现在三方面：① 发现TRP代谢紊乱和胆汁酸失衡是IBD的共性特征；② 揭示甘油脂代谢通路在亚型鉴别中的特异性；③ 构建代谢物-临床表型关联网络，为个体化治疗提供依据。尽管存在单中心研究的局限性，但为开发无创诊断试剂盒奠定基础，未来可通过多中心验证推动临床应用。

（注：全文严格遵循原文数据，专业术语如IDO1（吲哚胺2,3-双加氧酶1）、MRM（多反应监测）等均按原文格式标注，作者单位按国内惯例翻译，图表引用位置与原文描述一致）