助力發文 | 胎兒生長受限的非靶向代謝組學研究
2023-07-19 閱讀數：3490
胎兒生長受限（Fetal Growth Restriction，FGR）是一種常見的產科并發癥，在中國的發病率約為6.39%。FGR會導致圍產期胎兒死亡的風險增加10%，成為新生兒死亡的第二大原因。盡管不同情況下的病理生理機制各異，但FGR通常表現為子宮胎盤功能不全和胎兒營養受限，這可能與代謝紊亂有關。非靶向代謝組學技術具有快速、簡單和廉價的特點，適用于大樣本分析。然而，關于FGR的研究在羊水樣本中，尤其是羊水細胞的代謝組學方面相對較少。因此，本研究旨在利用基于GC-MS的非靶向代謝組學方法，進一步篩選羊水及其細胞中與FGR相關的差異代謝產物，為探索FGR的發病機制提供更多數據線索，并發現潛在的治療靶點。
圖 1 文獻題目
2023年5月23日，華銀康集團高通量測序技術平臺科研團隊在技術支持、測序服務、數據分析等各方面協助廣州市番禺區婦幼保健院科研團隊在Metabolites期刊發表題目為“Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction”的研究論文，本文采用代謝組測序技術探究探索胎兒生長受限（FGR）胎兒羊水及其細胞中的差異代謝產物。
研究結果與結論
#1
孕婦和胎兒的臨床特征
FGR胎兒的動態生長曲線結合綜合臨床特征表明，超聲評估的胎兒體重或腹圍低于相應胎齡的第10個百分位，生長受限的胎兒無法達到其遺傳既定的生長潛力，而且FGR患者的母胎適應癥發生率更高，在妊娠期間更有可能出現其他并發癥（表1）。
表1 孕婦和胎兒的臨床特征
#2
兩組樣品之間的代謝組學分析
在羊水上清液組中，FGR組（a組）和對照組（c組）的代謝分布有相當大的差異（圖1b），FGR組和對照組之間有明顯的分離趨勢，位移試驗的斜率大于零，表明該模型具有良好的穩定性。
圖1 主成分分析。（a） QC樣品質量控制圖；（b） 羊水上清液組；（c） 羊水細胞沉淀組
圖2 FGR與對照組的正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）和置換檢驗
#3
差異代謝產物的篩選及代謝途徑分析
通過多維分析，選擇VIP≥1，p≤0.05，FC>1.5，FC<0.667作為篩選標準。在羊水上清液樣本中，鑒定了FGR組差異表達的27種代謝物（表2）（p<0.05）。同時，分析發現在羊水細胞沉積物樣本中，FGR組有20種代謝產物（表2）差異表達（p<0.05）。最后，對已識別的差異進行了進一步的聚類分析，如圖4所示，并將其顯示在熱圖中。
圖3 代謝物的分類
表2 FGR組和對照組之間的差異代謝產物
圖4 差異代謝產物聚類分析熱圖
#4
相關代謝途徑分析
通過KEGG數據庫分析了代謝網絡，結果表明FGR組受多種代謝途徑的影響，包括三羧酸循環（TCA循環）、ABC運輸系統、癌癥中心碳代謝、氨酰tRNA生物合成、蛋白質消化和吸收、礦物質吸收、乙醛酸和二羧酸代謝，以及丙氨酸和谷氨酸代謝。
圖5 不同代謝產物KEGG通路分析的氣泡圖
總 結
綜上所述，通過對胎兒生長受限羊水代謝產物的批量定性和定量分析，作者發現了許多與FGR相關的代謝變化，主要表現為羊水中氨基酸代謝異常和羊水細胞中葡萄糖代謝異常，包括TCA循環。以上的發現為探索FGR的機制和潛在的治療靶點提供了更多的數據。
研究胎兒生長受限的研究方向可以使用多種技術和方法，除了使用代謝組測序方法胎兒相關體液中代謝產物的組成和變化，還可以使用表觀組學、單細胞組學的方法，協助老師您更為深入地研究胎兒生長受限相關在表觀遺傳上、在基因表達和細胞功能上的變化，這些研究有助于加深我們對胎兒生長受限機制的理解，并為未來開發相關的診斷和治療方法提供線索。以下是高通量測序檢測中心為您提供的夏日促銷活動，歡迎各位老師隨時詢價~
參考文獻
Chen F, Li Z, Xu Y, Huang S, Li Y, Jiang W. Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction. Metabolites. 2023; 13(6):761. https://doi.org/10.3390/metabo13060761
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