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特发性炎性肌病骨骼肌空间代谢个体与局灶异质性特征及临床分型研究
作者: 邬荫岚
单位: 四川大学华西医院

摘要

特发性炎性肌病(IIM)是一组高度异质性的自身免疫性疾病,其特征为局部或弥漫性的骨骼肌受累。传统的单一部位活检或均一组织代谢组学分析往往忽略了组织微环境的空间异质性,无法全面捕捉病理状况。空间代谢组学为剖析 IIM 的复杂致病机制提供了新视角,它能够同时表征代谢物的丰度和空间分布。故本研究旨在:1. 利用多位点空间代谢组学技术对 IIM 患者骨骼肌的局部代谢异质性进行定量分析;2. 评估空间特征的诊断效能;3. 基于空间变异特征探索针对 IIM 的精准临床分型的新策略。

本研究构建临床研究队列,收集了 33 名IIM患者和 21 名健康对照者(HC)中骨骼肌样本。对每份受试者样本随机选取了三个空间位点进行无靶向空间代谢组学分析。采用方差成分分析、组内相关系数(ICC)和无监督聚类分析来剖析由个体间、组间和个体内部位点间差异所引起的代谢变化,利用浓度特征、空间特征和混合特征构建诊断模型及临床亚型识别。

本研究系统地描绘IIM 骨骼肌的空间代谢图谱,并发现个体间异质性是代谢变化的主要来源,其差异显著高于疾病与健康人群组间差异。值得注意的是,组间差异与个体内部位点差异相当,这提示IIM病理变化特异性调控局部病灶代谢而非均一性变化。与健康对照组相比,IIM患者位点方差的比例降低,而 ICC 略有升高,表明IIM存在个体内部代谢一致性增强而个体间异质性突出的独特病理模式,提示由疾病引起的代谢重塑强于生理波动,而由疾病亚型驱动的个体差异则被显著放大。并且研究发现总体代谢物丰度与空间稳定性的正相关关系,而具体部分丰度高、空间碎片化程度高可能提示局部炎症浸润,丰度低、空间均一性高代谢物则反映了病理性的消耗或代谢耗竭,分别对应于病变特异性和亚型特异性的生物学过程。就临床应用而言,结合浓度和空间特征的混合诊断模型比单一特征模型显示出更优的诊断效果。此外,仅基于空间特征的无监督聚类成功地将 IIM 患者分为两个不同的临床表型,分别提示危重型和稳定型,这证实了空间异质性指标作为疾病严重程度分层和预后的敏感参数的价值。

本研究创新性对IIM患者骨骼肌代谢进行了空间特征描述,研究结果强调了临床取样多点采集的必要性,并且识别出空间变异特征作为独立于代谢物浓度的关键病理标志物。基于空间特征的分析为阐明 IIM 机制提供了新的视角,并为临床病理分级和精确亚型分类提供了可靠的分子工具。

关键词: 特发性炎性肌病;空间代谢组学;间质性肺疾病
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议