【罂粟摘要】液相色谱和Q-TOF质谱分析老年患者术后早期认知功能障碍的血清代谢组学
液相色谱和Q-TOF质谱分析老年患者术后早期认知功能障碍的血清代谢组学
贵州医科大学 高鸿教授课题组
翻译：唐剑 编辑：佟睿 审校：曹莹
术后认知功能障碍在老年外科手术患者中的发病率较高。尽管POCD的发病机制目前已有很多相关研究，但POCD的诊断仍然是个较大的问题。一直以来，POCD的诊断依赖于一系列神经心理学测试量表，缺乏敏感的生物学标志物。因此我们致力于寻找到新的生物标记物以更好地诊断POCD，并期望能找到新的治疗靶标，从而减少POCD发病率。
这是一项前瞻性的单中心临床研究。入选了2016年12月至2018年12月期间在上海交通大学医学院附属同仁医院接受腹腔镜下胃肠道肿瘤手术的患者，其他纳入标准包括：年龄≥65周岁，住院时间不少于7天，全麻时间至少2小时，具有听、说、理解和配合神经心理学测试的能力以及流利的中文水平。排除标准包括：住院时间少于7天，计划进行颈动脉，颅内和心脏手术的患者，术前微创精神状态检查（MMSE）评分少于23，患有中枢神经系统疾病、痴呆或精神病，正在使用抗抑郁药或镇静剂，有药物或酒精依赖。
总共招募了160名受试者。160名受试者中，最终纳入100位受试者。术后第7天，100名参与者中有20名患者诊断POCD。从非POCD组中选取了年龄匹配的20名患者作为对照组。非POCD组和POCD组之间的性别比例和受教育程度没有显着差异。对照非POCD组，在POCD组的血清中鉴定出40种差异表达的代谢物。这些代谢物主要是脂肪酸，脂质，肉碱衍生物和其他物质。基于IPA数据库（Ingenuity Pathway Analysis，通路分析软件）建立了POCD和非POCD组之间差异表达代谢物的相互作用网络。这些差异表达代谢物主要涉及五个经典途径：一氧化氮信号传导，PI3K-AKT信号传导，mTOR信号传导，线粒体功能障碍和核转录因子信号传导途径（NF-κB）。
本研究表明代谢谱学分析在POCD的诊断和发病机制研究中具有重要意义。
Serum Metabolomics of Early Postoperative Cognitive Dysfunction in Elderly Patients Using Liquid Chromatography and Q-TOF Mass Spectrometry.
Abstract
Postoperative cognitive dysfunction (POCD) is a common postoperative complication observed in elderly patients. However, the diagnosis of POCD is not very satisfactory as no specific biomarkers have been classified. It is necessary to identify new diagnostic markers to better understand the pathogenesis of POCD. We performed liquid chromatography with a time-of-flight mass spectrometer- (LC/Q-TOF-MS-) based metabolomics study to investigate POCD. A total of 40 metabolites were differentially expressed between POCD and non-POCD patients. In this study, we investigated whether phosphatidylserine (PS) (17:2/0:0), with an area under the curve value of 0.966, was a potential sensitive and specific biomarker for the diagnosis and prognosis of POCD. Pathway analysis showed that fatty acid metabolism, lipid metabolism, and carnitine metabolism were significantly altered in POCD. Network analysis indicated that nitric oxide signaling, PI3K-AKT signaling, mTOR signaling, and mitochondrial dysfunction were related to the pathogenesis of POCD. This study showed that metabolic profiling was meaningful when studying the diagnosis and pathogenesis of POCD.