Clin Rheumatol：李静教授揭示类风湿关节炎患者血清代谢物的变化与疾病临床特征和免疫状态的关系

类风湿关节炎（RA）是一种以关节炎症为特征的自身免疫性疾病，严重时可导致不可逆的关节损伤，甚至影响其他器官功能。RA的病程受到多种因素的影响，包括复杂的免疫反应、代谢异常及微生物与宿主的相互作用。近年来，代谢组学在RA的研究中逐渐兴起，通过分析患者体内代谢物的变化，可以揭示疾病的潜在病理机制，并为生物标志物的发现提供依据。本研究旨在探讨RA患者血清代谢物的变化及其与疾病临床特征和免疫状态的关系，从而更深入地理解RA的病理生理机制。

本研究共纳入35名RA患者和37名健康对照组（HC）志愿者，所有RA患者均符合美国风湿病学会的诊断标准，且病程超过三个月。样本来自北京大学人民医院，所有受试者在排除心脏病、糖尿病、其他自身免疫性疾病等干扰因素后参加研究。早晨空腹采集受试者的血液样本，经离心处理后保存于-80°C冷冻。通过气相色谱-质谱联用技术（GC/MS）对血清样本进行代谢物分析，数据处理包括峰识别、过滤、校准以及数据标准化。采用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）对数据进行统计分析，以区分RA组和HC组的代谢物差异。此外，研究采用单变量统计分析筛选显著差异代谢物，并进一步使用皮尔逊或斯皮尔曼相关分析，以评估代谢物与临床指标和免疫细胞的关联。

研究共鉴定出37种在RA和HC组间显著不同的代谢物，其中RA患者9种代谢物（包括葡萄糖、半乳糖、辛酸等）浓度升高，其他28种代谢物（如柠檬酸、延胡索酸和次黄嘌呤等）浓度降低（p<0.01）。RA患者中葡萄糖和半乳糖的富集与免疫球蛋白IgG水平呈正相关（r=0.567, p=0.0005），而柠檬酸的减少则与C3（r=-0.445, p=0.007）和CRP水平（r=-0.600, p=0.0001）显著负相关。此外，RA患者的代谢通路富集分析显示差异代谢物主要参与三羧酸循环、葡萄糖代谢、氨基酸代谢及脂肪酸合成等生物过程，尤其是氨基酸的生物合成通路表现出较高的富集度。免疫细胞相关性分析表明，柠檬酸与高表达CD56的NK细胞显著正相关，而延胡索酸则与幼稚B细胞呈正相关。本研究还构建了ROC曲线，发现延胡索酸、次黄嘌呤、苹果酸和乳酸等代谢物在区分RA患者和健康人群时具有较高的诊断敏感性（AUC>0.99）。

代谢物主成分分析

本研究揭示了RA患者血清代谢谱的显著改变，且这些代谢物与RA的疾病活动度和免疫功能紊乱密切相关。葡萄糖和半乳糖等代谢物的富集提示能量代谢的增强，而柠檬酸和延胡索酸的减少则暗示三羧酸循环受抑。未来可以进一步研究这些代谢物在RA中的潜在机制，并验证其作为RA诊断标志物的可行性。总之，本研究结果为理解RA的发病机制提供了新的视角，并为开发基于代谢物的RA诊断和治疗策略奠定了基础。

原始出处：

Altered serum metabolome is associated with disease activity and immune responses in rheumatoid arthritis. Clin Rheumatol (2024). https://doi.org/10.1007/s10067-024-07201-1