助力发文 | 胎儿生长受限的非靶向代谢组学研究
2023-07-19 阅读数：1899
胎儿生长受限（Fetal Growth Restriction，FGR）是一种常见的产科并发症，在中国的发病率约为6.39%。FGR会导致围产期胎儿死亡的风险增加10%，成为新生儿死亡的第二大原因。尽管不同情况下的病理生理机制各异，但FGR通常表现为子宫胎盘功能不全和胎儿营养受限，这可能与代谢紊乱有关。非靶向代谢组学技术具有快速、简单和廉价的特点，适用于大样本分析。然而，关于FGR的研究在羊水样本中，尤其是羊水细胞的代谢组学方面相对较少。因此，本研究旨在利用基于GC-MS的非靶向代谢组学方法，进一步筛选羊水及其细胞中与FGR相关的差异代谢产物，为探索FGR的发病机制提供更多数据线索，并发现潜在的治疗靶点。
图 1 文献题目
2023年5月23日，华银康集团高通量测序技术平台科研团队在技术支持、测序服务、数据分析等各方面协助广州市番禺区妇幼保健院科研团队在Metabolites期刊发表题目为“Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction”的研究论文，本文采用代谢组测序技术探究探索胎儿生长受限（FGR）胎儿羊水及其细胞中的差异代谢产物。
研究结果与结论
#1
孕妇和胎儿的临床特征
FGR胎儿的动态生长曲线结合综合临床特征表明，超声评估的胎儿体重或腹围低于相应胎龄的第10个百分位，生长受限的胎儿无法达到其遗传既定的生长潜力，而且FGR患者的母胎适应症发生率更高，在妊娠期间更有可能出现其他并发症（表1）。
表1 孕妇和胎儿的临床特征
#2
两组样品之间的代谢组学分析
在羊水上清液组中，FGR组（a组）和对照组（c组）的代谢分布有相当大的差异（图1b），FGR组和对照组之间有明显的分离趋势，位移试验的斜率大于零，表明该模型具有良好的稳定性。
图1 主成分分析。（a） QC样品质量控制图；（b） 羊水上清液组；（c） 羊水细胞沉淀组
图2 FGR与对照组的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和置换检验
#3
差异代谢产物的筛选及代谢途径分析
通过多维分析，选择VIP≥1，p≤0.05，FC>1.5，FC<0.667作为筛选标准。在羊水上清液样本中，鉴定了FGR组差异表达的27种代谢物（表2）（p<0.05）。同时，分析发现在羊水细胞沉积物样本中，FGR组有20种代谢产物（表2）差异表达（p<0.05）。最后，对已识别的差异进行了进一步的聚类分析，如图4所示，并将其显示在热图中。
图3 代谢物的分类
表2 FGR组和对照组之间的差异代谢产物
图4 差异代谢产物聚类分析热图
#4
相关代谢途径分析
通过KEGG数据库分析了代谢网络，结果表明FGR组受多种代谢途径的影响，包括三羧酸循环（TCA循环）、ABC运输系统、癌症中心碳代谢、氨酰tRNA生物合成、蛋白质消化和吸收、矿物质吸收、乙醛酸和二羧酸代谢，以及丙氨酸和谷氨酸代谢。
图5 不同代谢产物KEGG通路分析的气泡图
总 结
综上所述，通过对胎儿生长受限羊水代谢产物的批量定性和定量分析，作者发现了许多与FGR相关的代谢变化，主要表现为羊水中氨基酸代谢异常和羊水细胞中葡萄糖代谢异常，包括TCA循环。以上的发现为探索FGR的机制和潜在的治疗靶点提供了更多的数据。
研究胎儿生长受限的研究方向可以使用多种技术和方法，除了使用代谢组测序方法胎儿相关体液中代谢产物的组成和变化，还可以使用表观组学、单细胞组学的方法，协助老师您更为深入地研究胎儿生长受限相关在表观遗传上、在基因表达和细胞功能上的变化，这些研究有助于加深我们对胎儿生长受限机制的理解，并为未来开发相关的诊断和治疗方法提供线索。以下是高通量测序检测中心为您提供的夏日促销活动，欢迎各位老师随时询价~
参考文献
Chen F, Li Z, Xu Y, Huang S, Li Y, Jiang W. Non-Targeted Metabolomic Study of Fetal Growth Restriction. Metabolites. 2023; 13(6):761. https://doi.org/10.3390/metabo13060761
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