应用笔记 - 磁共振

利用1H-NMR尿基代谢组学鉴定急性肾损伤的新型生物标志物

“总之,这项研究表明NMR谱对儿科患者AKI的诊断具有较高的准确性。”

“总之,这项研究表明NMR谱对儿科患者AKI的诊断具有较高的准确性。”

核磁共振谱(NMR)可以同时测量样品中所有的小分子,为代谢组学分析提供了一种很好的工具。它已被广泛应用于疾病生物标志物的识别,以指导诊断与治疗决策。

研究人员在几项代谢组学研究中发现了多种急性肾损伤(AKI)的生物标志物。不幸的是,在临床实践中,还没有一种对肾脏损伤具备足够的特异性,且对儿童AKI进行代谢组学分析的临床研究极少。

AKI是一种严重的、急性发作的肾功能减退,会妨碍正常的血液稳态。因此,血液中废物和钾含量的增加会导致恶心呕吐、肌无力和心律失常。它是危重病人常见的并发症,会严重阻碍康复。儿童和新生儿患者的预后尤其差。

重要的是要快速诊断出AKI,以便控制其影响,并降低发病率。目前诊断AKI的黄金标准,即血清肌酐水平和尿量的测量,仅能提供肾小球滤过率降低的间接指标。因此,在问题变得明显之前存在延迟。此外,未能提供关于肾损害潜在原因的信息。

在最近的一项儿科研究中,研究人员处理了早期AKI诊断中尚未得到满足的需求。为了评估新生儿和儿科患者的AKI是否具有独特的尿液代谢组指纹,研究人员选用配备双共振5-mm BBI探针的布鲁克 600 MHz Avance II质谱仪,对已确诊AKI的新生儿和儿科患者与健康对照者的尿样进行1H NMR分析。

分析结果显示有四组代谢物可作为AKI的诊断指标。1H NMR 谱显示,与非AKI患者相比,AKI患者尿液中柠檬酸盐水平显著降低,而亮氨酸和缬氨酸水平升高。研究人员发现,病因不同的AKI不同亚型之间的代谢物谱也不相同。

一些在动物研究中被确定为AKI潜在生物标志物的代谢物(马尿酸盐、吲哚硫酸盐、肌酐)在健康对照者与AKI患者之间并无差异。此外,与以前的一些报告相比,新生儿和儿科患者的代谢物谱变化相似。

这些最新数据为开发一种早期识别AKI患者的新技术提供了一个有希望的线索。虽然需要在更大规模的研究中作进一步验证,但我们希望已观察到的代谢物谱差异最终可用于改善AKI患者的预后。此外,AKI亚型代谢组分化的潜力可能使治疗能够根据AKI的潜在原因进行调整。

Muhle-Goll C, et al. Int. J. Mol. Sci. 2020;21:1187. https://www.mdpi.com/1422-0067/21/4/1187