APT文献 | 系统性红斑狼疮病患的福音
2017-09-01
中科新生命
4902Comprehensivemetabolome analyses reveal N-acetylcysteine responsive accumulation ofkynurenine in systemic lupus erythematosus:implications for activation of the mechanistictargetof rapamycin
N-乙酰半胱氨酸累积对系统性红斑狼疮犬尿氨酸的响应
Metabolomics，IF=3.692
研 究 背 景
系统性红斑狼疮（SLE）病人常表现为细胞内抗氧化剂谷胱甘肽的损耗，进而引发下游代谢感应。N-乙酰半胱氨酸（NAC）可修复和逆转谷胱甘肽损耗，因此可作为SLE的治疗剂。本研究探索了SLE的代谢调控机制。
样 本 来 源
36例SLE患病组VS 42例健康对照组外周血淋巴
技 术 方 法
LC-MS/MS代谢组学
研 究 结 果
1. 鉴定到258种差异代谢物，对27条pathway有显著影响（p值＜0.05）。其中影响最显著的是戊糖磷酸途径（PPP）。只有半胱氨酸和肌苷两种代谢物的含量出现损耗。半胱氨酸是SLE病患组中有显著变化的6条通路涉及的底物。实验结果显示，SLE患者体内犬尿素（Kyn）含量升高，它是色氨酸分解代谢的产物，同时也是PPP途径的调控因子。
Fig1. SLE对代谢途径的影响
2. 多维统计学分析结果显示，核苷酸、氨基酸、PPP糖前体是PLS-DA最主要的影响成分。 胞嘧啶、dCTP、鸟苷、胱氨酸和Kyn在SLE患者体内含量升高最显著，而半胱氨酸的损耗和下降最显著。ROC分析结果显示，Kyn、dCTP和Met-SO三种代谢物的特异性和灵敏度最高。
Fig2. 不同细胞系蛋白表达火山图
3. NAC治疗最有效地修复和缓解了Kyn的累积效应。采用随机双盲试验，对SLE患者进行NAC治疗，对照组服用安慰剂。NAC治疗后，Kyn水平明显降低。通过分析治疗前后代谢物的表达情况发现，临床上2.4和4.8g/天的NAC剂量是最为有效的。NAC治疗影响最显著的pathway有三条，分别是色氨酸 （Try）、GSH、线粒体脂肪酸延伸(mFA)。ROC分析结果显示，Kyn、NADPH、cAMP是反映NAC治疗效果特异性和灵敏度最高的指标。
Fig3. NAC治疗影响最显著的三条代谢途径
4. Kyn可以激活mTOR的活性。之前的研究表明，NAC治疗激活了SLE患者T细胞中的雷帕霉素靶蛋白（mTOR），尤其是CD4-CD8-双阴性T细胞。本研究中发现，在之前的实验中筛选到的Kyn、NADPH、cAMP等代谢物中，只有Kyn可以激活mTOR复合体1的活性。
小 编 心 得
这是一篇基于高分辨率LC-MS/MS液质联用的方法，对系统性红斑狼疮进行病理机制和NAC药物作用机理研究，发表在代谢组学经典期刊Metabolomics上的文献。实验中筛选到的代谢小分子具有较高的特异性和灵敏度，可望应用于SLE的临床诊断。而且本研究对NAC药物作用机制进行了较为深入的探索和阐释，对SLE的精准医疗起到了推动作用。
系统性红斑狼疮这个病对于患者的生理和心理健康都有很大的影响，本篇文献的研究成果对SLE的治疗有很大的帮助，感谢这些研究者们，中科新生命也会专注于质谱技术方法在科技服务、药物研发、精准医疗领域的应用开发，助力更多的研究项目！
