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为解决创伤后脓毒症与创伤诱导的全身炎症反应综合征(SIRS)难以区分的问题,研究人员开展基于代谢组学数据识别区分二者生物标志物的研究,筛选出 5 种关键代谢物,为早期诊断创伤后脓毒症提供新途径。
在医学领域,创伤就像一颗随时可能引爆的 “炸弹”,给人类健康带来巨大威胁。创伤不仅会导致直接的身体损伤,还可能引发一系列严重的并发症。其中,创伤后脓毒症和创伤诱导的全身炎症反应综合征(SIRS)就是让医生们头疼不已的难题。这两种病症的症状极为相似,就像一对难以分辨的双胞胎,在临床上极易混淆。这可带来了大麻烦,因为误诊可能导致创伤后脓毒症的诊断被延误,抗生素也可能被误用,最终使得患者的病情恶化,死亡率上升。
为了攻克这个难题,宁夏医科大学总医院和新疆医科大学第一附属医院的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们的目标很明确,就是要找到能区分创伤后脓毒症和创伤诱导 SIRS 的生物标志物。经过不懈努力,研究取得了重要成果。他们从众多代谢物中筛选出了 5 种关键代谢物,分别是 7-alpha - 羧基 - 17-alpha - 羧乙基雄甾烷内酯苯酯、二十二碳三烯酸、SM 8:1;2O/26:1、SM 34:2;2O 和 N1-[1-(3 - 异丙烯基苯基)-1 - 甲基乙基]-3 - 氧代丁酰胺。这些代谢物就像是隐藏在身体里的 “信号灯”,为早期诊断创伤后脓毒症提供了新的方向。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为医学领域带来了新的希望。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。他们收集了 100 例严重创伤患者和 50 例健康对照者的血浆样本,这些样本来自宁夏医科大学总医院 2022 年 3 月至 2023 年 11 月期间的患者。接着,对这些样本进行代谢组学分析,获取代谢数据。之后,利用部分最小二乘法判别分析(PLS-DA)等统计方法对数据进行深入处理和分析,从而筛选出差异代谢物。
下面来看看具体的研究结果:
- 患者特征:研究纳入了 50 名健康对照者、60 例未发生创伤诱导 SIRS 的患者和 40 例创伤诱导 SIRS 的患者。通过对不同组患者的临床特征进行比较,如年龄、性别、实验室检查指标等,发现 SDS 组和 SDDS 组在年龄、性别、损伤严重程度评分(ISS)、合并症及损伤机制等方面并无统计学差异。这一结果为后续更精准地分析两组之间的代谢差异排除了部分干扰因素。
- PLS-DA 分析:对不同组进行 PLS-DA 分析后发现,对照组与非 SIRS 组、对照组与 SIRS 组的代谢谱存在差异,通过二维得分图可以区分。但非 SIRS 组和 SIRS 组的代谢谱难以区分,模型预测能力较差。而 SDS 组和 SDDS 组的代谢谱有明显区别,选择 4 个成分进行分析,模型的R2=0.99 ,Q2=0.53,准确率为 0.9,表明该模型能较好地区分这两组。这意味着从代谢层面来看,创伤后发生脓毒症和未发生脓毒症的患者存在显著差异,为寻找区分二者的生物标志物提供了有力依据。
- 差异代谢物筛选:研究运用两两比较的方法筛选差异代谢物。结果显示,对照组与非 SIRS 组之间有 521 种差异代谢物,对照组与 SIRS 组之间有 511 种,非 SIRS 组和 SIRS 组之间未发现有显著差异的代谢物,而 SDS 组和 SDDS 组之间有 37 种差异代谢物。这些差异代谢物的发现,为进一步确定区分创伤后脓毒症和创伤诱导 SIRS 的生物标志物缩小了范围。
- 生物标志物确定:从 SDS 组和 SDDS 组的 37 种差异代谢物中,研究人员挑选出 5 种差异最为显著的代谢物作为生物标志物。通过受试者工作特征曲线(ROC)分析,这些生物标志物的曲线下面积(AUC)均大于 0.9,显示出优秀的区分能力。这表明这 5 种代谢物在区分创伤后脓毒症和创伤诱导 SIRS 方面具有很高的价值,有望成为临床诊断的重要指标。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,尽管该研究存在一定局限性,比如样本量较小且来自单中心,研究为回顾性研究存在混杂因素,还缺乏外部验证队列等。但不可否认的是,这项研究首次在一定程度上揭示了创伤后脓毒症和创伤诱导 SIRS 之间的代谢差异。筛选出的生物标志物为后续基于靶向代谢组学的研究奠定了坚实基础。未来的研究可以朝着扩大样本量、开展多中心研究、设置验证队列等方向进行,进一步深入探索这些生物标志物的具体机制和功能。同时,结合基因组学、转录组学等其他组学技术,从多个层面探究创伤后脓毒症的发病机制,为开发更有效的诊断和治疗策略提供强大支持,最终造福广大患者。