血液中的磷脂类物质可以用来鉴定老年人退行性记忆损伤

Plasma phospholipids identify antecedent memory impairment in older adults
 

期刊：nature medicine   IF=29.886
 

发表时间：2014.3.9
 

研究背景：

阿尔兹海默症引起老年痴呆，已经影响了全世界 3 500 万人并且预计在 2050 年人数将达到 1 亿 1 500 万人。由于缺乏在阿尔兹海默症患者记忆减退和功能降低之前的检测手段，所以还没有有效的治疗药物和治疗方法。潜伏期疾病的分子标志物对于疾病发生发展或者预防治疗起着非常重要的作用。但是不幸的是，对于早期诊断阿尔兹海默症的分子标志物如脑脊液 Tau 蛋白和 β-类淀粉蛋白，结构功能核磁共振成像，脑部类淀粉蛋白成像，炎性衰老等都存在侵袭性，耗时长或者昂贵的缺点。在血液中的分子标志物是更加好的检测手段，但是目前还没有可以早期诊断阿尔兹海默症的分子标志物。
 

研究材料：
 

525 名来自美国纽约罗切斯特的老人。分为遗忘性轻度认知障碍和轻度阿尔兹海默症患者组，表型转换组以及健康对照组三组，对所有病例进行表型分析。其中 53 名阿尔兹海默症患者，53 名健康老人，18 名表型转换组的血清样本作为筛选进行代谢组和脂质组分析。21 名阿尔兹海默症患者，20 名健康老人，10 名表型转换组的血清样本作为鉴定进行代谢组和脂质组分析。

技术平台：SID-MRM-MS，LC-MS/MS，UPLC-ESI-QTOF-MS 

方案设计：
 

将所有参与者进行认知功能测试，并且对其进行评分分组，分成三组，然后从每组中选取一定量的患者的血液样本进行非靶向代谢组分析以及脂质分析，筛选出差异代谢物，筛选平台为 SID-MRM-MS 和 UPLC-ESI-QTOF-MS。找到差异代谢物后，再从每组中另外选择一定量的患者的血液样本进行靶向代谢组和脂质分析，鉴定差异代谢物，鉴定平台为 SID-MRM-MS 和 UPLC-ESI-QTOF-MS。
 

研究结果：
 

1. 不同组别记忆损伤程度的鉴定
 

对所有 525 名老人进行病例分析，按照记忆损伤程度的不同将人群分为三组，遗忘性轻度认知障碍和轻度阿尔兹海默症患者组，表型转换组以及健康对照。对患者的病情进行评分分组，从中选取一定量的样本进行后续的代谢组和脂质组的分析，结果如图 1，2。虚线代表平均记忆力 Z 值，虚线代表记忆损伤阈值。
 

图 1 筛选和验证阶段选取的样本量统计

图 2 不同组别记忆损伤程度
 

2. 不同组的血液样本进行代谢组分析
 

将 53 名阿尔兹海默症患者，53 名健康老人，18 名表型转换组的血清样本进行代谢组分析，作为差异代谢物的筛选。阳性离子有 2 700 个，阴性离子有 1 900 个，找到 10 种代谢物有差异，分别为二酰基磷脂酰胆碱（C36:6），磷脂酰胆碱（C38:0），磷脂酰胆碱（C38:6），磷脂酰胆碱（C40:1），磷脂酰胆碱（C40:2），磷脂酰胆碱（C40:6）, 烷酰基磷脂酰胆碱（C40:6），溶血磷脂酰胆碱（C18:2），丙酰酰基肉毒碱和羟基酰基肉毒碱。此外，本研究选取了 21 名阿尔兹海默症患者，20 名健康老人，10 名表型转换组的血清样本进行代谢组和脂质组分析来验证筛选结果，得到同样的代谢物差异趋势。结果如表 1 和图 3 所示。

表 1 SID-MRM-MS 检测到的差异代谢物


图 3 具有差异的 10 种代谢物

研究创新点：
 

1. 基于「代谢组+脂质组」研究技术路线，对不同记忆损伤程度的老人的血液样本进行代谢组和脂质组研究，鉴定出 10 种与阿尔兹海默症有关的差异代谢物，为诊断阿尔兹海默症的方法提供了一种新的手段。
 

2. 本研究从血液样本中筛选鉴定到了一组差异代谢物作为诊断阿尔兹海默症的分子标志物，血液样本的检测比阿尔兹海默症传统的检测手段来说对老人更加的安全，快速。此种方法有望成为临床诊断阿尔兹海默症的新方法。
 

文章延伸：
 

1. 代谢组直接与表型相关联，应用代谢组学的分析方法可以找到与病症直接相关的分子标志物，此方法可以推广到临床科室的许多科室进行新的诊断方法的研究。
 

2. 广泛靶向代谢组是一种创新的高通量代谢组检测技术，已经成为研究代谢组的必备利器。迈维代谢创新了广靶技术，整合了非靶向和靶向代谢物检测技术的优点，可以高通量、高灵敏、广覆盖检测不同材料中的代谢物。