肝豆状核变性的代谢组学分析

威尔逊氏病（Wilson’s disease, WD）又称肝豆状核变性，是一种可导致铜蓄积的罕见遗传性疾病，由编码跨膜铜转运ATP酶的ATP7B基因的纯合突变或复合杂合突变引起。 

ATP7B的特异性突变导致人体肝脏、大脑和其他器官铜稳态受损和铜过载，故WD患者通常有肝脏症状、神经精神症状和其他器官症状，且其临床表现与其他与铜代谢无关的常见疾病如肝炎、肝硬化、帕金森病等相似，容易出现误诊和延误治疗。

WD多种临床表现的发病机制目前尚不完全清楚，研究表明，生物膜的脂质氧化和氧自由基的过量产生可能是导致WD相关细胞毒性作用的原因。铜在人体代谢中发挥着多方面的作用，它作为多种关键代谢酶的辅助因子，驱动广泛的生理过程。因此，对威尔逊病的代谢组学研究可以促进对铜蓄积引起的代谢物变化进行检测研究。 

代谢组学是通过分析代谢物和识别与疾病相关的代谢物来检测正常和病变代谢差异的强大工具，这些代谢物可作为诊断、分类、治疗和预测各种疾病预后的生物标志物。

代谢组学还可以研究不同代谢途径之间的相互作用，揭示疾病发展背后的机制和生物学过程。通过应用代谢组学技术，可以更深入地了解WD疾病的代谢特征，发现新的生物标志物，并提供有效的诊断建议。其中靶向代谢组学涉及对特定组的化学特征和注释代谢物的量化，而非靶向代谢组学需要对样品中所有可测量的分析物进行全面分析，包括未知化学物质。

国外研究团队为了探索WD的代谢组学特征，并将其与其他铜代谢相关的疾病区分开来，使用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）和液相色谱-串联质谱（LC-MS）进行了靶向和非靶向代谢组学分析。比较了肝脏WD (H-WD）和神经WD (N-WD）患者的代谢组学特征，并将其与肝硬化和帕金森病患者进行比较（表现出相似症状但铜水平正常）。

研究通过两两比较揭示了男性和女性WD患者、H-WD和N-WD患者、N-WD和帕金森病患者、H-WD和肝硬化患者的不同代谢组学特征。

结果显示WD患者体内亲水性代谢物（氨酰- tRNA生物合成；丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢；苯丙氨酸代谢；精氨酸生物合成；烟酸盐和烟酰胺）和亲脂性代谢产物TG（16:0_16:1_22:6）、TG（16:0_16:0_22:6）和TG（16:0_16:1_22:5）显著变化，并发现WD患者表现出的代谢特征可将其与症状类似疾病(肝硬化和帕金森病)区分开来。

研究揭示了WD患者在关键代谢途径中代谢物水平和多种脂质发生显著变化，发现的显著变化的代谢物可能是WD的潜在诊断生物标志物。

参考文献：

Qiu Yijie,Su Mingchuan,Xiao Xina et al. Metabolomic profiling of Wilson disease, an inherited disorder of copper metabolism, and diseases with similar symptoms but normal copper metabolism.[J] .Orphanet J Rare Dis, 2023, 18: 282.