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基于代谢组学差异对系统性红斑狼疮心血管受累的诊断价值的研究
作者: 古丽切合热·艾力卡木
单位: 新疆维吾尔自治区人民医院

摘要

系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus, SLE)是一种累及全身多器官的慢性自身免疫性疾病,其导致的心血管系统受累(Cardiovascular Involvement, CVD)已成为影响患者远期生存率和致死率的首要原因 。由于SLE心血管损伤在早期亚临床阶段的隐匿性,常规临床手段如心电图、超声心动图及传统炎症指标难以实现精准的早期预警 。因此本文以血清非靶向代谢组学技术,探索了SLE合并心血管受累患者的代谢特征,筛选高特异性代谢标志物,构建诊断预测模型,为SLE相关心血管损伤的诊断提供新的生物学视角。


采用单中心、横断面观察性设计,纳入本院2023年7月至2025年7月风湿免疫科收治的90例受试者,将受试者分为SLE心血管受累组(SLE - CVD+)、SLE无心血管受累组(SLE - nCVD)及健康对照组(HC),各组30例,基线人口学特征均衡可比。在诊断标准的界定上,严格界定心脏受累的“慢性病程”(持续>3个月),排除急性感染或应激诱发的一过性功能波动,从而确保研究结果能够真实反映SLE介导的慢性免疫代谢损伤 。所有受试者空腹血清样本经液相色谱- 质谱联用(LC - MS)平台获取代谢特征图谱。通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)结合变量重要性投影(VIP)>1、符合正态分布者行单变量t检验(P<0.05)、非正态分布者行Wilcoxon秩和检验(P<0.05)及差异倍数(Fold Change, FC)≥1.5或≤0.667严格筛选组间差异代谢物。通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库进行代谢路径富集分析,利用随机森林算法行变量评价,基于多因素Logistic回归模型构建模型并完成共线性检验,通过10折交叉验证评估模型稳定性。

三组受试者的血清代谢组特征明显分离,OPLS - DA模型稳定。筛选出的38个核心差异代谢物高度富集于花生四烯酸代谢与支链氨基酸代谢途径。其中,脂氧合酶(LOX)通路末端产物5-羟基二十碳四烯酸(5-HETE)与白三烯B4(LTB4)相对丰度显著上调,且与白细胞介素-6(IL-6)水平及SLEDAI评分呈线性正相关。此外,支链氨基酸中的亮氨酸水平显著下降,并与左心室射血分数(LVEF)呈显著正相关(r=0.402, P<0.01),提示心肌能量代谢障碍参与了慢性损伤过程 。在模型构建与验证方面,在去除药理学混杂效应后,利用随机森林算法对特征贡献度进行排序,筛选出以“5-HETE+LTB4+亮氨酸”构建的三联诊断模型表现出优异的鉴别能力,曲线下面积(AUC)达0.912(敏感度86.7%,特异度83.3%),10折交叉验证平均AUC为0.895。在识别心血管损伤方面有较高的诊断价值。

花生四烯酸代谢紊乱是SLE心血管受累的重要代谢表型,脂氧合酶(LOX)通路(5-LOX/12-LOX/15-LOX)异常激活所致的5-HETE、LTB4水平升高,可能直接参与SLE相关血管病变的发生;亮氨酸代谢紊乱与SLE患者免疫代谢失衡、心功能损伤密切相关。5-HETE、LTB4及亮氨酸有望成为临床预警SLE心血管损伤的新分子标志物。

关键词: 系统性红斑狼疮;心血管受累;代谢组学;花生四烯酸代谢;生物标志物
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议