脓毒症患儿胆汁酸代谢组学研究
目的: 探索脓毒症胆汁酸代谢产物的变化特征，寻找儿童脓毒症早期诊断、器官障碍及不良预后预测的潜在标志物。 方法: 选取2015年12月至2017年5月，2个中心1月-12岁符合脓毒症诊断的患儿50例住院24小时内血浆及同期50例健康体检儿童的血浆。利用非靶向代谢组学技术液相色谱-质谱法(LC-MS)方法检测两组差异代谢物，通过Metaboanalyst5.0软件对差异代谢物进行PCA、PLS-DA、OPLSDA多元统计，分析组间及组内差异，并通过富集分析和通路分析研究两组差异代谢通路的变化。进一步扩大样本，选取2015年1月至2017年12月，2个中心1月-12岁符合脓毒症诊断的患儿61例住院24小时内血浆及同期80例健康体检儿童的血浆，收集临床资料，选用液相色谱-质谱靶向分析方法进行胆汁酸代谢水平的验证。对脓毒症患儿并发的器官功能障碍及结局分亚组。使用STATA14.1进行统计，分析脓毒症与对照组临床指标与各级胆汁酸差异，脓毒症各亚组间的各级胆汁酸差异，采用二元Logistic回归分析确定与脓毒症发生及其器官障碍的关联，并对OR值有统计学意义的指标单独及联合经典预测标志物进行ROC曲线分析，评估代谢物单独及联合经典预测标志物对儿童脓毒症早期诊断、器官障碍及不良预后的诊断效能。 结果: 1.脓毒症患儿代谢组学筛查结果:脓毒症组和对照组筛选出的差异代谢物涉及鞘脂类、花生四烯酸、胆汁酸、类固醇激素、氨基酸、泛醌和其他萜类化合物等，其中胆汁酸代谢存在显著差异（p＜0.05）。 2.脓毒症患儿各级胆汁酸代谢产物血浆水平验证: (1)脓毒症组与对照组比较:脓毒症组初级胆汁酸胆酸(CA)、甘氨胆酸(GCA)、牛磺胆酸(TCA)、甘氨鹅脱氧胆酸(GCDCA)、牛磺鹅脱氧胆酸(TCDCA)和次级胆汁酸牛磺脱氧胆酸(TDCA)浓度升高，初级胆汁酸合成的经典途径与替代途径比值CA/CDCA、次级胆汁酸与牛磺酸结合比值TDCA/DCA升高，差异有统计学意义(p＜0.05)。脓毒症组次级胆汁酸脱氧胆酸(DCA)、甘氨脱氧胆酸(GDCA)、熊脱氧胆酸(UDCA)、甘氨熊脱氧胆酸(GUDCA)、石胆酸(LCA)浓度降低，次级胆汁酸生成比值DCA/CA、GDCA/CA、LCA/CDCA和次级胆汁酸与甘氨酸结合比值GDCA/DCA下降，差异有统计学意义（p＜0.05）。临床指标及各级胆汁酸二元Logistic回归分析结果显示WBC、CRP、PCT、ALT、AST、GCDCA、GCA、TDCA、TCA、TCDCA、TDCA/DCA的升高可增加脓毒症发生的风险。LCA、DCA、UDCA、GUDCA、DCA/CA的降低可减少脓毒症发生的风险。ROC曲线分析结果显示胆汁酸GCA、GCDCA、TCA、TDCA/DCA的AUC分别为0.871、0.778、0.767、0.763，其升高可单独作为儿童脓毒症早期潜在诊断指标。胆汁酸与脓毒症经典指标联合诊断结果显示GCA、GCDCA、TDCA/DCA联合CRP的AUC最高，为0.952，可提高脓毒症的早期诊断的潜在预测价值。 (2)脓毒症各亚组胆汁酸代谢产物血浆水平差异分析: a.混合感染亚组与非混合感染亚组比较:混合感染亚组GCDCA、GCA、TCA、TCDCA浓度下降(p＜0.05)。CDCA与GCA浓度减少可使脓毒症患儿并发混合感染的风险降低20％与25％（p＜0.05）。ROC曲线分析结果显示GCA+GCDCA联合的AUC最高为0.712，灵敏度0.885，特异度0.552，可联合诊断提高儿童脓毒症并发混合感染的潜在预测价值。 b.肝功能异常亚组与非肝功能异常亚组比较:肝功能异常亚组鹅脱氧胆酸(CDCA)浓度下降（p＜0.05）。CDCA浓度减少可使脓毒症患儿并发肝功能异常的风险降低37％（p＜0.05），但其潜在诊断效能较低。 c.呼吸衰竭亚组与非呼吸衰竭亚组比较:呼吸衰竭亚组GCDCA、GCA、TCA、TCDCA浓度降低，LCA浓度、LCA/CDCA比值升高，差异均有统计学意义（p＜0.05)。LCA每升高0.005μmol/L与LCA/CDCA每增加0.02，脓毒症患儿并发呼吸衰竭的风险增加2.33倍与2.54倍(p＜0.05)。ROC曲线分析结果显示LCA/CDCA的AUC为0.704，灵敏度0.579，特异度0.765;LCA+LCA/CDCA的AUC为0.711，灵敏度0.447，特异度0.941，可单独及联合诊断提高儿童脓毒症并发呼吸衰竭的潜在预测价值。 d.休克亚组与非休克亚组比较:休克亚组CA、CDCA、GCA、GCDCA浓度降低，DCA/CA、TDCA/CA比值升高，差异均有统计学意义(p＜0.05)。DCA/CA升高0.005可使脓毒症患儿并发休克风险升高5％，GCDCA与GCA浓度降低可分别使脓毒症患儿并发休克的风险降低30％与29％(p＜0.05)。ROC曲线分析结果显示DCA/CA的AUC为0.736，灵敏度0.722，特异度0.784;GCA+GCDCA+DCA/CA的AUC为0.826，灵敏度0.722，特异度0.919，可单独及联合诊断可提高儿童脓毒症并发休克的潜在预测价值。 e.DIC亚组与非DIC亚组比较:DIC组患儿中LCA浓度、CA/CDCA、LCA/CDCA比值升高，差异均有统计学意义(p＜0.05)。CA/CDCA升高1与LCA/CDCA升高0.02可分别使脓毒症患儿伴随DIC的风险可升高12％与90％(p＜0.05)。ROC曲线分析结果显示CA/CDCA的AUC为0.793，灵敏度1.000，特异度0.490;LCA/CDCA的AUC为0.776，灵敏度0.667，特异度0.878;CA/CDCA+LCA/CDCA的AUC为0.810，灵敏度0.667，特异度0.980，可单独及联合诊断提高儿童脓毒症并发DIC的潜在预测价值。 f.MODS亚组与非MODS亚组比较:MODS亚组GDCA/CA升高(p＜0.05)，但其不具有脓毒症并发MODS的潜在预测价值。 g.死亡亚组与存活亚组比较:死亡亚组GDCA浓度，GDCA/CA、GDCA/DCA比值升高（p＜0.05），但均不具有脓毒症结局的潜在预测价值。 结论: 1.脓毒症患儿早期血浆胆汁酸代谢存在紊乱。 2.特定胆汁酸GCA、GCDCA、TCA和TDCA/DCA的升高可单独作为儿童脓毒症早期诊断的潜在预测因子;GCA+GCDCA+TDCA/DCA+CRP的联合诊断可提高儿童脓毒症早期诊断的潜在预测效能。 3.特定胆汁酸浓度及胆汁酸比值与脓毒症并发混合感染、肝功能异常、呼吸衰竭、休克及DIC相关，并可单独或联合作为脓毒症并发混合感染、呼吸衰竭、休克及DIC诊断的潜在预测因子。
脓毒症;儿童患者;胆汁酸代谢;早期诊断
中国医学科学院;清华大学医学部;北京协和医学院
硕士
儿科学
张琪
2022
中文
R726
2022-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）