目的探讨肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)脑功能网络异常模式,为ALS早期诊断及预后评估寻找客观影像学标记。方法于2015年5月至2018年3月在陆军军医大学第一附属医院神经内科招募确诊ALS患者25例;同时招募年龄、性别匹配的26例健康志愿者作为对照组,均行3.0T磁共振扫描仪采集静息态(functional magnetic resonance imaging,fMRI)扫描,构建大脑大尺度功能网络。基于图论理论进行网络差异分析,经双样本t检验比较两组脑功能网络的全局和节点属性,并将ALS患者脑功能连接及网络参数与认知及运动功能评分进行Pearson相关分析。结果与健康对照组相比,ALS患者大脑前、后脑区之间功能网络连接显著增强(P<0.05);左侧眶内额上回-缘上回功能连接降低并与修订版ALS功能量表(revised ALS functional rating scale,ALSFRS-R)评分呈正相关(r=0.512,P=0.008)。与健康对照组相比,ALS患者标准化特征路径长度降低,额叶、枕叶等脑区节点效率及节点度增加(P<0.05),扣带回及苍白球等结构的节点效率及节点度降低(P<0.05)。结论应用静息态功能磁共振数据可反映ALS患者脑功能网络连接异常改变,左侧眶内额上回-缘上回功能连接值可作为一种客观影像学标记,用于对ALS的早期诊断及预后评估。
目的研究高原性高血压(altitude-related hypertension,ARH)患者和健康个体之间血浆代谢产物的差异,并分析ARH的潜在发病机制。方法选取2020年7月在进驻海拔4200 m处的健康平原成年男性官兵中按简单随机抽样法选取20名ARH患者为ARH组,30名血压正常者为对照(Control)组。在测量血压、体质指数(body mass index,BMI)、血氧饱和度和心率后,采集研究对象空腹静脉血样本。基于超高效液相色谱-质谱联用(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS)技术,对研究对象血浆中的代谢产物进行筛选和鉴定。使用无监督主成分分析(principal component analysis,PCA)和有监督的正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA)模型对代谢产物进行指纹图谱分析,以辅助生物标志物的筛选,并对OPLS-DA模型进行质量考查和验证,以确保模型的稳定性和可靠性。使用独立样本t检验和差异倍数(fold change,FC)分析,绘制火山图,筛选有差异的血浆代谢物。使用京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集通路分析对筛选出的差异性代谢物进行功能途径的富集分析和拓扑学分析。结果与Control组比较,ARH组的收缩压、舒张压和心率显著升高,动脉血氧饱和度显著降低(P<0.05)。PCA分析显示,正离子模式下,解释了81.96%的变异;负离子模式下,解释了79.25%的变异,表明2组之间存在显著的代谢差异。OPLS-DA模型分析显示,正离子模式下,PC1解释了77.36%的变异,PC2解释了12.25%的变异,R^(2)Y=0.96,Q^(2)Y=0.91;负离子模式下,PC1解释了84.15%的变异,PC2解释了17.24%的变异,R^(2)Y=0.99,Q^(2)Y=0.86。组间差异均超过75%,组内差异均小于20%。正离子模式下,R2拟合直线的Y轴截距为0.58,Q^(2)拟合直线的Y轴截距为-0.48;负离子模式下,R2拟合直线的Y轴截距为0.93,Q^(2)拟合直线的Y轴截距为-0.41。共筛选出32种具有显著差异的代谢产物,包括氨基酸、核苷、脂肪酸和有机生物碱。KEGG分析显示,10条代谢通路中有4条为氨基酸代谢通路,氨酰-tRNA生物合成途径富集的代谢产物最多。结论基于UHPLC-MS/MS技术,运用非靶向代谢组学筛选出的32种具有明显差异的代谢产物可能作为ARH的特征性生物标志物,而氨酰-tRNA生物合成途径可能与ARH的发病机制相关。
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