BMR pagrįsto kraujo profiliavimo, kaip vieno domeno tyrimo, potencialas prognozuoti kelių ligų atsiradimą vienu metu
Neseniai „Natural Medicine“ paskelbtame tyrime mokslininkai ištyrė branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopija (BMR) pagrįstos metabolinės platformos potencialą, kad įvertintų įvairių ligų išsivystymo riziką. Tyrimas: medžiagų apykaitos profiliai nuspėja individualius rezultatus sergant įvairiomis ligomis. Vaizdo šaltinis: Forance/Shutterstock Fonas Labai svarbu laiku nustatyti su ligos vystymusi susijusius rizikos veiksnius ir užkirsti jiems kelią. Pastaruoju metu buvo atliekamos medžiagų apykaitos analizės, siekiant nustatyti didelės rizikos asmenis; Tačiau buvo manoma, kad medžiagų apykaitos duomenų nepakanka ligos rizikai įvertinti. BMR spektroskopija leidžia greitai ir santykinai nebrangiai atlikti molekulinius tyrimus, palyginti su kitais metabolominiais metodais, tokiais kaip masės spektroskopija. Virš…

BMR pagrįsto kraujo profiliavimo, kaip vieno domeno tyrimo, potencialas prognozuoti kelių ligų atsiradimą vienu metu
Neseniai paskelbtame tyrime Natūrali medicina Mokslininkai ištyrė branduolinio magnetinio rezonanso spektroskopija (BMR) pagrįstos medžiagų apykaitos platformos potencialą, kad įvertintų įvairių ligų išsivystymo riziką.
Studie: Stoffwechselprofile sagen individuelle Ergebnisse bei mehreren Krankheiten voraus. Bildquelle: Forance/Shutterstock
fone
Labai svarbu laiku nustatyti ir užkirsti kelią rizikos veiksniams, susijusiems su ligos vystymusi. Pastaruoju metu buvo atliekamos medžiagų apykaitos analizės, siekiant nustatyti didelės rizikos asmenis; Tačiau buvo manoma, kad medžiagų apykaitos duomenų nepakanka ligos rizikai įvertinti. BMR spektroskopija leidžia greitai ir santykinai nebrangiai atlikti molekulinius tyrimus, palyginti su kitais metabolominiais metodais, tokiais kaip masės spektroskopija.
Apie studiją
Šiame tyrime mokslininkai ištyrė, ar BMR spektroskopija pagrįsti serologiniai medžiagų apykaitos profiliai atspindi tikrąją asmenų fiziologinę būklę ir prisideda prie klinikinių biomarkerių, kad būtų galima įvertinti 24 ligų, įskaitant kraujagyslių, medžiagų apykaitos, kvėpavimo takų, neurologinį ir raumenų ir kaulų vėžį, išsivystymo riziką 22 centruose.
Neuroninis tinklas (NN) buvo išmokytas vienu metu išmokti metabolines būsenas (MET), būdingas medicininiams sutrikimams, iš 168 medžiagų apykaitos žymenų, kiekybiškai nustatytų 117 981 asmeniui, 1 400 000 milijonų unikalių metų iš Jungtinės Karalystės (JK) Biobanko (BB). . Norint patvirtinti modelio rezultatus, buvo analizuojamos keturios skirtingos kohortos, būtent Roterdamo tyrimo grupė, Whitehall II kohorta, PROSPER perspektyvinis pravastatino tyrimas pagyvenusiems žmonėms ir Leideno ilgaamžiškumo PAROFF tyrimo grupė, naudojant tą patį 1H BMR metabolomikos tyrimą.
Be to, buvo analizuojamos trys grupės iš BBMRI-NL konsorciumo. Žymekliai buvo riebalų rūgščių ir aminorūgščių metabolitai, susiję su skysčių balansu ir angliavandenių apykaita. Buvo įvertintas jų ryšys su dažniausiai naudojamais klinikiniais žymenimis, tokiais kaip kreatininas, albuminas ir gliukozė. Analizei buvo naudojamas Cox proporcingas pavojaus modeliavimas (CPH) ir apskaičiuoti pavojaus koeficientai (HR) ir šansų santykiai (OR).
Siekiant maksimaliai padidinti tyrimo rezultatų apibendrinimą, duomenys buvo erdviškai suskirstyti pagal įdarbinimo centrus. Gavus galutinius įvertinimus, bandymų rinkinio prognozės buvo sujungtos į Whitehall II tolesnei analizei. Duomenys buvo analizuojami pagal lytį ir amžių (amžius + lytis) tik Amerikos širdies asociacijos (ASCVD) širdies ir kraujagyslių vertintojų ir PANEL vertintojų (įskaitant daugiau nei 30 vertintojų su fizine apžiūra, laboratoriniais matavimais ir gyvenimo būdo duomenimis).
Įvertinimai buvo toliau patvirtinti CAIDE ir FINDRISC balais dėl demencijos ir II tipo diabeto (T2D). Be to, BMR įverčiai buvo koreliuojami su medicininių įvykių dažnumu stebėjimo laikotarpiu ir lyginami su klinikine informacija, pagrįsta C indekso delta reikšmėmis. Visoms 24 tirtoms ligoms buvo nustatytos SHAP (Shapely Additive Explanation) reikšmės ir atlikta UMAP (Uniform Manifold Approximation and Projection) analizė, siekiant išsiaiškinti, kurie metabolitai turėjo didžiausią įtaką ligų rizikai.
Rezultatai
Vidutinis imties populiacijos amžius buvo 58 metai, iš kurių 54% buvo moterys, o dalyviai buvo stebimi vidutiniškai 12 metų, iš viso 1 435 340 unikalių metų. MET buvo susiję su kitų tirtų ligų, išskyrus krūties vėžį, įvykių dažniu, o 10 metų vertinimu, MET ir amžiaus + lyties prognozių derinys atitiko arba viršijo kitus įvertinimus.
Be to, MET duomenys papildė aštuonių ligų, įskaitant 2 tipo diabetą, širdies nepakankamumą ir demenciją, klinikinius įvertinimus. Didelės T2D, pilvo aortos aneurizmos (AAA) ir širdies nepakankamumo OR vertės buvo atitinkamai 62, 14 ir 11. Priešingai, insulto, didelio nepageidaujamo širdies reiškinio (MACE), prieširdžių virpėjimo, bet kokios priežasties demencijos ir LOPL (lėtinės obstrukcinės plaučių ligos) OR vertės buvo žemos, o astmos ir glaukomos – dar mažesnės.
Metabolizmo būklėje buvo daug mažiau įvertintų duomenų, palyginti su klinikiniais glaukomos, kataraktos ir gaubtinės žarnos, odos, prostatos ir tiesiosios žarnos audinių vėžio įvertinimais, o inkstų ligos, T2D ir kepenų ligų įvertinimas buvo didesnis nei ASCVD ir amžius + lytis. Visi išbandyti modeliai buvo gerai sukalibruoti UKBB kohortoje, o keturi išoriniai kohortos rezultatai patvirtino reikšmingus diskriminacinius patobulinimus, pridedant MET prie LOPL, T2D, vainikinių arterijų ligos (CHD), prieširdžių virpėjimo ir širdies nepakankamumo amžiaus ir lyties įvertinimo duomenų.
Be to, C indekso vertės parodė, kad MET duomenys žymiai pagerino išsamius PANEL įvertinimus aštuonioms ligoms, įskaitant LOPL, T2D, MACE, ŠKL, inkstų ligas, širdies nepakankamumą ir demenciją. Diskriminacinis pelnas paprastai lėmė naudingumą. Pakoregavus MET duomenis, siekiant išsamių klinikinių prognozių, buvo gauti pakoreguoti ŠSD įverčiai dėl T2D (HRPANEL 2,5, HRGe + lytis 3,8), širdies nepakankamumo (HRPANEL 1,5, HRAGe + lytis 1,8) ir bet kokios priežasties demencijos (HRPANEL 1,5, HRAGe + 6 gender). , MACE (HRPANEL 1.4, HRAge+Sex 1.6) arba LOPL (HRPANEL 1.4, HRAge+Sex 1.6) parodė aiškų skirtumą tarp incidento rizikos trajektorijų.
MET-HR buvo išoriškai patvirtinti koreguojant amžių ir lytį dėl ŠKL, LOPL, širdies nepakankamumo, bet kokios priežasties demencijos ir prieširdžių virpėjimo. Nustatyti labai stiprūs metabolitai: glicinas, tirozinas ir glutaminas, angliavandenių apykaitos metabolitai, albuminas, kreatininas, glikoproteino acetilinimas (GlycA), acetoacetatas ir acetonas. Tačiau, išskyrus albuminą, kreatininą, gliukozę, kreatininą / cistatiną C ir lipidus, tarp BMR duomenų ir PANEL įverčių nebuvo pastebėta jokių stiprių koreliacijų.
Pastebėtas puikus ryšys tarp kreatinino ir AAA, gliukozės ir T2D bei GlycA su LOPL ir plaučių vėžiu. Albuminas, kreatininas, leucinas, tirozinas ir glutaminas buvo nustatyti kaip pagrindiniai veiksniai, lemiantys visų priežasčių demencijos riziką. Įdomu tai, kad didelės rizikos asmenų priskyrimo profiliuose nuolat vyravo mažas linolo rūgšties (LA), albumino, dokozaheksaeno rūgšties (DHA), glicino ir histidino kiekis.
Diplomas
Apskritai tyrimo rezultatai išryškino NMR pagrįsto metabolominio profiliavimo potencialą vienu metu išaiškinti kelių medicininių ligų incidentų riziką.
Nuoroda:
- Buergel, T. et al. (2022) „Stoffwechselprofile sagen individuelle Multikrankheitsergebnisse voraus“, Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-022-01980-3. https://www.nature.com/articles/s41591-022-01980-3