慢性胃炎患者舌苔代謝物與胃鏡特征的關(guān)聯(lián)性

湯 茜,范合璋,胡 釗,賀佳鑫,曹晟祺

(成都市公共衛(wèi)生臨床醫(yī)療中心內(nèi)鏡室,成都 610031)

舌診是一種非侵入性、簡單而有價值的診斷方式。與其他診斷方式(如血液檢查或組織活檢)相比,舌診操作更方便,更適合患者和醫(yī)生。舌苔是指由脾胃過程引起的覆蓋人體舌頭表面的毛皮狀物質(zhì)[1]。臨床研究[2]表明,舌體在慢性胃炎的發(fā)展中變化緩慢,而舌苔變化更能準確反映疾病的進展情況。代謝組學是一門新興科學,主要反映生物系統(tǒng)中代謝物和代謝途徑的變化。代謝組學具有高通量、高靈敏度和高精確度的特點。有研究[3-4]顯示,代謝組學發(fā)現(xiàn)肝細胞癌患者存在特異性代謝物以及乳腺癌患者中骨鈣素和骨堿性磷酸酶的水平升高,但這些代謝組學所使用的樣本來自血液、尿液或組織提取物,獲取較復(fù)雜。

胃炎是一種組織學疾病,主要通過胃鏡檢查從宏觀上來診斷[5]。胃炎時胃黏膜可表現(xiàn)出各種彌漫性宏觀特征,這些特征有助于胃炎的組織學診斷。然而,目前有關(guān)胃炎患者的宏觀特征及其組織形態(tài)學變化與舌苔代謝組學之間關(guān)系的研究知之甚少[6]。本研究調(diào)查慢性胃炎患者的舌苔代謝物與其胃鏡特征的相關(guān)性,旨在為慢性胃炎的臨床診斷提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入標準:1)符合慢性胃炎診斷標準者;2)經(jīng)胃鏡檢查確認為慢性胃炎者;3)年齡20～75歲;4)知情同意并自愿簽署知情同意書者。排除標準:1)患有十二指腸潰瘍、胃潰瘍、胃出血或其他非慢性胃炎的胃腸道疾病;2)患有肝、心、腎、肺、腦等器官疾病或者有精神病者;3)孕婦或哺乳期婦女;4)有過敏體質(zhì)或多重藥物過敏者;5)過去1個月內(nèi)有抗生素使用史者。

選取2019—2020年于成都市公共衛(wèi)生臨床醫(yī)療中心收治的慢性胃炎患者160例,其中男86例,女74例,平均年齡(54.5±18.8)歲。所有患者均接受胃鏡檢查,并被診斷為慢性胃炎。慢性胃炎的診斷標準源自中華醫(yī)學會消化系統(tǒng)疾病分會的共識。本研究經(jīng)過成都市公共衛(wèi)生臨床醫(yī)療中心倫理委員會的批準,所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 胃鏡檢查及分組

胃鏡檢查前至少禁食6 h。用利多卡因噴霧進行咽部麻醉后行胃鏡檢查。胃鏡常規(guī)檢測從胃體(前部和后部)和胃竇(幽門3 cm內(nèi))采集3處活檢標本用于組織學檢查。胃部的典型宏觀特征由3位有經(jīng)驗的胃鏡醫(yī)師綜合10張胃鏡照片及胃鏡檢查結(jié)果而形成。胃鏡檢查分別觀察胃體和胃竇是否有可見的糜爛(黏膜表面有小的表面缺陷,邊緣平坦,呈白色/黃色或小出血點或瘀點)和瘀點(彌漫性、斑點狀或線狀紅斑)。根據(jù)胃部特征,患者分為對照組(無瘀點和糜爛)、瘀點組(見瘀點,無糜爛)和瘀點＋糜爛組(見瘀點和糜爛)。

1.2.2 舌苔代謝物檢測

樣品的收集:患者用200 m L生理鹽水漱口1～2次后,用不銹鋼勺刮取適量的舌頭涂層樣品,將樣品放入裝有2 m L生理鹽水的滅菌EP管中,密封并儲存在-80℃冰箱備用。

氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS)檢測代謝物:使用氣相色譜-四極桿質(zhì)譜儀(Thermo Trace DSQ,美國Thermo Fisher Scientific)進行舌苔代謝物檢測。色譜條件:色譜柱規(guī)格為60 m×0.25 mm×0.25μm,TR-5MS初始溫度為80℃并維持2 min,然后以每分鐘10℃升溫至140℃。溫度繼續(xù)以每分鐘4℃升至240℃,以每分鐘10℃升至280℃,在280℃下維持10 min,載氣為氦氣,流速為1.0 m L·min-1,注射口溫度為280℃,注射量為0.2μL質(zhì)譜分析的條件,溶劑延遲8 min,離子源溫度為250℃,端口溫度為280℃;MS掃描范圍為40～500 Dax,M/Z電離模式為EI,電子能量為70 e V。通過硅烷衍生物方法處理的舌頭涂層樣品被分成3個相同的試樣進行注射。每個樣品連續(xù)注射3次。GC-MS檢測中每個峰表示樣品的1種組份,由每個峰可以得到相應(yīng)化合物質(zhì)譜圖,峰面積與該組份含量成正比,可用于定量。

1.2.3 資料處理及分析

將峰數(shù)、樣本名稱和標準化峰區(qū)輸入到Simcap＋13.0it軟件中,應(yīng)用該程序中的PLS判別分析(OPLS-DA)來尋找組件以實現(xiàn)2組之間的最大分離,并了解哪些變量有助于組間分離。選擇樣本的第一和第二主成分作圖。應(yīng)用兩樣本W(wǎng)elch t統(tǒng)計量和變量重要性投影(VIP)值分析中的變量重要性來比較2組的峰值[7]。根據(jù)代謝物的質(zhì)量電荷比(質(zhì)荷比)和保留時間在METLIN(http://metlin.scripps.edu/index.php)和HMDB(https://hmdb.ca)數(shù)據(jù)中分析差異代謝物。以P＜0.05且VIP≥1的峰篩選差異代謝物。

2 結(jié)果

2.1 各組胃鏡情況

胃鏡檢查結(jié)果顯示:對照組以胃竇為主和以胃體為主的慢性胃炎患者分別為46例和52例;瘀點組以胃竇為主和以胃體為主的慢性胃炎患者分別為31例和41例;瘀點＋糜爛組以胃竇為主的慢性胃炎和以胃體為主的慢性胃炎分別為83例(彌漫性38例、斑點狀37例、線狀8例)和67例(彌漫性36例、斑點狀26例、線狀5例)。

2.2 各組舌苔代謝物的GC-MS代謝譜

GC-MS檢測結(jié)果顯示,對照組、瘀點組、瘀點＋糜爛組存在一些顯著差異的質(zhì)譜峰,如對照組的部分基峰為13.41、18.03和44.90,瘀點組的部分基峰為13.55和18.08,瘀點＋糜爛組的部分基峰為13.79和18.12。見圖1。

圖1 各組GC-MS代謝譜情況

2.3 OPLS-DA分數(shù)圖

OPLS-DA分析結(jié)果顯示,對照組與瘀點組樣本點顯著分離,其中黑色代表對照組,紅色代表瘀點組。見圖2A。瘀點組與瘀點＋糜爛組樣本點仍存在一定的重疊,其中黑色代表瘀點組,紅色代表瘀點＋糜爛組。見圖2B。

圖2 各組OPLS-DA分數(shù)圖

2.4 GC-MS峰及其相應(yīng)的代謝物特征

與對照組相比,瘀點組舌苔代謝物存在9個不同的峰,數(shù)據(jù)庫查詢分析顯示差異代謝物包括癸?；?L-肉堿、醋酸脫氧皮質(zhì)酮、L-組氨酸、雄烯二酮、孕酮、氧代己二酸、肌酐、D-乳糖和L-色氨酸。見表1。與瘀點組比較,瘀點＋糜爛組舌苔代謝物僅發(fā)現(xiàn)3個不同的峰,數(shù)據(jù)庫查詢分析顯示差異代謝物包括鄰苯二酚、O-磷酸乙醇胺和L-酪氨酸。見表2。

表1 與對照組比較的瘀點組GC-MS峰及其相應(yīng)代謝物特征

表2 與瘀點組比較的瘀點＋糜爛組GC-MS峰及其相應(yīng)代謝物特征

3 討論

分析代謝物與疾病之間的關(guān)系,有助于識別疾病診斷的生物標志物[8]。KETTUNEN等[9]使用核磁共振高通量法發(fā)現(xiàn)117種代謝標志物包括脂蛋白亞類、氨基酸、脂質(zhì)與最大全基因組關(guān)聯(lián)。胃炎患者常伴有代謝物的改變,但慢性胃炎的代謝組學研究鮮有報道。雖從生物樣本(血液、尿液、組織提取物)中測定代謝生物標志物有助于區(qū)分慢性胃炎高危人群[10],但沒有舌苔代謝物簡便。慢性胃炎患者胃黏膜可表現(xiàn)出多種彌漫性宏觀特征,常表現(xiàn)為彌漫性胃炎、胃褶皺增厚、糜爛和瘀點[11]。

本研究根據(jù)胃部特征將慢性胃炎患者分為對照組、瘀點組和瘀點＋糜爛組,通過GC-MS技術(shù)來鑒定3組患者的舌苔代謝物,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組比較,瘀點組在癸?；?L-肉堿、醋酸脫氧皮質(zhì)酮、L-組氨酸、雄烯二酮、孕酮、氧代己二酸、肌酐、D-乳糖和L-色氨酸這些代謝物上存在差異。有研究[12-14]表明,癸?；?L-肉堿反映脂肪酸氧化的異常性,而醋酸脫氧皮質(zhì)酮是腎上腺皮質(zhì)束區(qū)分泌的類固醇激素之一,參與能量的來源和儲存。因此本研究提示瘀點組患者存在脂質(zhì)和能量代謝異常。組氨酸和色氨酸是人體必需氨基酸。氧代己二酸是賴氨酸的降解產(chǎn)物。乳糖是半乳糖代謝途徑中的重要復(fù)合物,其出現(xiàn)可能提示患者葡萄糖代謝異常[14]。肌酐是胃炎患者的危險指標,這可能表明疾病的惡化或有并發(fā)癥的存在。本研究還發(fā)現(xiàn),與瘀點組比較,瘀點＋糜爛組的舌苔代謝物發(fā)現(xiàn)3個差異峰,包括O-磷酸乙醇胺和L-酪氨酸和鄰苯二酚。磷酰乙醇胺是一種鞘脂代謝物,與動脈粥樣硬化密切相關(guān),可能參與介導低密度脂蛋白與血管平滑肌細胞之間的相互作用,從而激活血小板以促進凝血[15]。酪氨酸是人體必需氨基酸和酮促葡萄糖氨基酸,而鄰苯二酚是酪氨酸代謝的一部分[16]。

綜上所述,不同胃鏡特征的慢性胃炎患者,其舌苔代謝物之間存在一定差異,提示慢性胃炎患者胃鏡特征與舌苔代謝物之間具有關(guān)聯(lián),這可為探索使用舌苔代謝物用于早期疾病的檢測提供理論依據(jù)。但是,本研究具有一定局限性,用于研究的樣本量相對較小,后續(xù)應(yīng)采用大樣本多中心來進一步驗證本研究結(jié)果。