泪液脂质组生物标志物在TAO(颞下颌关节紊乱)活动中的预测价值及其与临床特征的关系

时间:2026年2月4日
来源:Experimental Eye Research

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泪液脂质组学分析发现247种差异脂质,筛选出BisMePA(36:6e)、MGMG(38:0)、PC(38:3)、SM(d38:1)四个高预测价值生物标志物,其AUC均>0.8,并与眼外肌厚度、Schirmer试验及视网膜无血管区面积显著相关。

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王晓芳|张志远|吴慧慧|王音茹|苏梦茹|孙星红
中国江苏省南京市,南京大学医学院附属南京鼓楼医院眼科

摘要

本研究的目的是通过泪液脂质组学分析探讨活动性甲状腺相关眼病(TAO)中的脂质代谢变化,筛选与疾病活动相关的生物标志物,并分析它们与临床特征之间的相关性。研究共纳入32例活动性TAO患者和30例非活动性TAO患者。使用液相色谱-质谱(LC-MS)技术对泪液样本进行脂质组学分析,以识别差异性脂质分子。采用多元统计分析方法(包括主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA),并运用机器学习算法评估脂质生物标志物的预测能力。同时收集患者的临床特征和血液指标,分析其与脂质生物标志物的相关性。研究在活动性TAO患者的泪液中发现了247种显著不同的脂质,其中104种脂质表达上调,主要涉及鞘脂、甘油磷脂和甘油脂。通过机器学习筛选出4种脂质(BisMePA(36:6e)、MGMG(38:0)、PC(38:3)、SM(d38:1),这些脂质对TAO活动的预测能力较好(AUC > 0.8)。此外,这些脂质与血液脂质指标、突眼程度、Schirmer I试验结果以及视网膜中央凹无血管区(FAZ)面积存在显著相关性。这项泪液脂质组学分析为TAO活动期的生物标志物筛查提供了一种新方法。所识别的脂质生物标志物与临床特征具有显著相关性,具有潜在的临床应用价值。

引言

TAO是一种与自身免疫性甲状腺疾病密切相关的慢性炎症性疾病,最常见于格雷夫斯病患者(Menconi等人,2014年;T.F. Davies,2020年)。其病理特征包括眶周成纤维细胞活化、糖胺聚糖沉积和眼外肌增厚(Kim等人,2021年;Wu等人,2022年)。临床表现包括眼球突出、眼睑回缩、复视,甚至视神经受压,这些症状会严重损害视力和生活质量(Yamada等人,2000年;McBain等人,2014年)。
TAO的病情进展具有动态变化的特点。国际通用的临床活动评分(CAS)系统将TAO分为活动期和非活动期:活动期以进行性炎症反应为特征,需要使用糖皮质激素或生物制剂等免疫调节疗法;而非活动期则以纤维化改变为主,常需手术矫正以改善外观和功能(Mourits等人,1989年;Bartalena等人,2021年)。因此,准确的分期对于制定个性化治疗策略和改善预后至关重要。然而,目前的CAS评估系统主要依赖医生对眼睑水肿和结膜充血等临床体征的主观判断,容易受到观察者经验和患者个体差异的影响,从而影响分期的准确性(Rootman等人,2020年)。此外,CAS可能无法充分捕捉亚临床炎症或结构改变,可能导致治疗延误(Politi等人,2014年)。
近年来,探索与疾病活动密切相关的客观生物标志物已成为TAO研究的重要方向(He等人,2020年;Hu等人,2023年)。泪液是一种易于获取且无创的生物样本,能够直接反映眼表微环境的生物学特征。泪液富含细胞因子、代谢物、脂质等分子成分,能够动态反映局部病理变化(Huang等人,2014年;Zysset-Burri等人,2021年;Spörri等人,2024年)。在青光眼、角膜炎、干眼症和糖尿病视网膜病变等眼部疾病中,泪液中蛋白质、细胞因子、炎症因子和代谢物的变化已被证实(Boehm等人,2011年;Burgos-Blasco等人,2020年;Kaštelan等人,2020年;Shrestha等人,2023年)。同样,在阿尔茨海默病和恶性肿瘤等系统性疾病中,泪液生物标志物的变化也与疾病进展相关(von Thun Und Hohenstein-Blaul等人,2013年;Kim等人,2020年;Kaštelan等人,2023年)。这些来自泪液的标志物反映了病理过程,具有作为早期诊断和疾病进展监测指标的潜力。
最新研究表明,血脂异常经常伴随TAO存在,并且是疾病进展的风险因素(Stein等人,2015年;Sabini等人,2018年)。我们推测这些脂质代谢变化可能体现在泪液成分中。由于泪腺是TAO的靶器官,其分泌谱会发生特征性变化(Gagliardo等人,2020年;Liao等人,2024年)。虽然现有研究已证实TAO患者泪液中细胞因子生物标志物(如IL-6和TNF-α)水平异常(Huang等人,2012年;Huang等人,2014年),但脂质分子(作为细胞膜的基本组成部分和炎症介质的前体)与TAO分期之间的关联仍需系统研究。
本研究是首次聚焦TAO患者泪液脂质组学的探索。利用易于获取且无创的泪液样本,我们采用液相色谱-质谱(LC-MS)技术进行系统分析,旨在识别与疾病活动密切相关的差异性脂质分子,并阐明这些脂质分子与其他TAO内在生物学参数之间的相关性。建立组合脂质生物标志物模型有望克服CAS评分的主观局限性,为TAO的精准分期提供客观的实验室依据。这一进展有望指导逐步治疗策略的制定,并推动TAO管理的个性化发展。

章节摘要

研究对象和样本采集

2023年8月至2024年1月期间,从南京鼓楼医院专门设立的TAO门诊共选取了62名临床确诊的TAO患者。南京大学医学院附属南京鼓楼医院的伦理审查委员会批准了该研究,所有程序均符合《赫尔辛基宣言》的规定。每位参与者在参与研究前均签署了书面知情同意书。

人口统计学和临床特征

本研究共纳入62名参与者,分为活动组(32例,32只眼睛)和非活动组(30例,30只眼睛)。人口统计学特征、血液学参数和眼科检查结果见表1。
两组在年龄、性别、BMI、血压、病程、吸烟史、甲状腺功能障碍类型、抗甲状腺药物剂量以及高脂血症比例方面无显著差异(P > 0.05)。

讨论

泪液是人体最重要的体液之一,具有重要的生理功能,如角膜润滑、维持屈光、眼表营养和抵御病原微生物(von Thun Und Hohenstein-Blaul等人,2013年)。尽管泪液量有限,但其生化组成非常复杂,包含多种成分,如脂质、蛋白质、电解质和小分子代谢物。

作者贡献声明

张志远:方法学设计、数据采集、概念构建。吴慧慧:方法学设计、数据采集、概念构建。王晓芳:初稿撰写、方法学设计、数据采集、概念构建。苏梦茹:修订与编辑、数据分析、概念构建。孙星红:修订与编辑、数据分析、概念构建。王音茹:修订与编辑、数据分析、概念构建

未引用参考文献

Davies等人,2020年;von Thun Und Hohenstein-Blaul等人,2013年。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

数据可用性

数据可应要求提供。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系:……(此处应列出具体利益关系)。如果有其他作者,他们声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了南京大学中医研究所(ICM2024029)的支持。

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