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一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢物组合及其筛选方法技术

技术编号:24329237 阅读:86 留言:0更新日期:2020-05-29 19:03
本发明专利技术公开了一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物,由葡萄糖醛酸、神经节苷脂、苦蘵甾醇和苯硫酚4种代谢物中的一种或一种以上组成。本发明专利技术还公开了一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物的筛选方法,本发明专利技术筛选的得到的代谢组合物中,葡萄糖醛酸、神经节苷脂的结合指示率为0.885,苦蘵甾醇和苯硫酚的结合指示率为0.953。

A metabolite combination and its screening method for early warning of delayed graft recovery in donor recipients after cardiac death

【技术实现步骤摘要】
一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢物组合及其筛选方法
本专利技术属于分析
,具体涉及一种用于心脏死亡后捐献受术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物及筛选方法。
技术介绍
移植肾延迟复功(delayedgraftfunction,DGF)是肾移植术后一周内无法恢复生理功能,需要透析过渡的临床现象,是影响移植肾存活的独立危险因素[P.N.C.D.S.M.etal.,Delayedgraftfunctioninkidneytransplantation.Lancet,2004.364(9447)]。近年来,随着公民心脏死亡后捐献(donationaftercardiacdeath,DCD)的推广,DGF的发生率显著增高。一方面,DCD肾脏的获取需供体心脏功能停止后方可进行,因此供肾会经历比活体供肾更长的热缺血时间,肾微血管血流应变力改变和肾小管损伤增加;另一方面,为解决器官短缺危机,越来越多的扩大标准的器官捐献者(expandedcriteriadonor,ECD)被纳入DCD肾移植供体名单,使得DGF发生率进一步增加,且预后的肾功能完整性不明。在一些医疗中心DCD肾脏DGF发生率甚至可高达30-50%[S.G.Yarlagadda,S.G.C.,A.X.Garg,M.Doshi,E.Poggio,R.J.Marcus,etal.,Markedvariationinthedefinitionanddiagnosisofdelayedgraftfunction:asystematicreview.NephrolDialTransplant,2008.23:p.2995-3003],极大加剧患者医疗负担,也分流了诸多医疗资源来应对DGF处置。代谢组学是后基因时代出现的一门新兴技术研究领域,是关于定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。它利用高通量、高灵敏度与高精确度的现代分析技术,对生命活动终端的小分子代谢物进行动态跟踪分析,并借助多元统计分析方法、模式识别技术等信息处理手段,从分子层面上观察机体对疾病等内外界因素干扰的响应规律,可用于揭示疾病的病理机制,或疾病的早期筛查。肾脏作为处理代谢产物的重要器官,几乎每个细胞都布满对各类代谢物质的感受器,用于对体液状态做出精确实时的感知,同时还储备着丰富的线粒体和内质网用于及时有效的调控,因此肾脏既对所处的代谢环境敏感又对其有重大的反作用。目前基于代谢组学技术的肾移植延迟复功事件分析均来自于受体术后的样本,对受体术前的差异性分析尚未见报道。
技术实现思路
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本专利技术提供一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物及筛选方法。利用本专利技术的筛选方法得到的代谢组合物可以方便、高效地对移植肾延迟复功进行术前初步筛查。为了实现上述目的,本专利技术提供以下技术方案:一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物,由葡萄糖醛酸、神经节苷脂、苦蘵甾醇和苯硫酚4种代谢物中的一种或一种以上组成。一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物的筛选方法,该方法用于筛选以上所述的代谢组合物,包括以下步骤:(1)在进行肾移植手术前,收集受体血液样品,进行预处理;(2)应用超高效液相色谱系统UHPLC对预处理后的样品进行分离;(3)对经步骤(2)分离后的样品进行质谱分析;(4)对步骤(3)得到的原始数据进行处理,每个样品生成包含核质比、保留时间、峰面积三维信息的CSV数据;(5)从数据库中搜索,根据匹配因子推测识别代谢物,得到可识别的代谢物;(6)选择每个样品中均测到的代谢物做进一步分析,先进行归一化处理,再进行单因素统计分析,根据studentt检验p值<0.05为筛选标准,进行筛选;(7)应用Simca软件和MetaboAnalyst网站进行多维统计分析,构建统计分析模型,多维统计学分析包括主成分分析PCA和正交偏最小二乘判别分析OPLS-DA;在PCA的得分图中,DGF受体(R-DGF)组与稳定对照组(R-Stable)的代谢物信息分别位于模型的不同位置,分类趋势明显,记对照样品组的坐落区域为阴性区域,DGF受体组的坐落区域为阳性区域。(8)根据OPLS-DA模型得到变量权重值VIP,以VIP>1.5为标准筛选,得到初筛代谢物;(9)采用HMDB数据库对初筛代谢物进行检索比对,得到用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物。进一步地,步骤(1)具体为:在进行肾移植术前取受体全血3~5mL,置于不加抗凝剂的EP管中,0~5℃下6000~12000rpm离心5~12min,取上清液,经液氮速冻后,置于-85~-75℃保存待用;预处理方法:样品于4℃环境下解冻后,与预冷甲醇按照1:3体积比混合均匀,静置30s,振荡30s,13500rpm离心20min,取上清,作为分析样品。进一步地,步骤(2)中采用HILIC色谱柱,柱温45℃,进样量5μL,流动相组成:流动相A为0.1%甲酸/水(v/v),流动相B为0.1%甲酸/甲醇(v/v);整个分析过程中将样品置于10℃自动进样器中。进一步地,步骤(3)中分别采用电喷雾电离ESI正离子和负离子模式进行检测。进一步地,步骤(4)中,处理步骤为:a)进行谱峰对齐,以降低谱峰漂移的影响;b)移除残余水峰和基线区域,并按谱峰对谱数据进行分段积分,降低数据的维数;c)利用概率商归一化(PQN)方法进行数据归一化,减小稀释效应的影响;最后得到每行为分析样品,每列为代谢物谱峰信息的二维CSV数据矩阵。进一步地,步骤(5)中,设定匹配因子在80%之上的化合物为可识别。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术首次利用代谢组学方法筛选肾移植术前受体血清中预警移植肾延迟复功的代谢物组合。本专利技术对发生延迟复功的受体和术后肾功能稳定的受体血清进行检测得到相应的代谢轮廓图谱,构建OPLS-DA模型,这些模型能辨别血清的代谢物情况,其代谢轮廓能够初步判断受体术前是否具有发生延迟复功的风险。利用本专利技术方法可以对肾移植受体进行术前筛查,对延迟复功的高危受体进行代谢配型,尽可能减少延迟复功的发生概率。(2)本专利技术筛选得到的代谢物组合中,正离子模式下:葡萄糖醛酸、神经节苷脂构成的组合预测延迟复功的ROC曲线下面积为0.885,公式为Score=X(葡萄糖醛酸)*0.01+X(神经节苷脂)*0.001-6.182,当得分>3.97时模型敏感性为75.17%,特异性为90.35%;负离子模式下:苦蘵甾醇和苯硫酚构成的组合预测延迟复功的ROC曲线下面积为0.953,公式为Score=X(苦蘵甾醇)*46.060+X(苯硫酚)*-119.082+3.290,当得分≥1.17时模型敏感性为80.82%,特异性为99.25%。移植肾延迟复功组和肾功能恢复稳定组存在显著差异,代谢物的单独指示率为0本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物,其特征是,由葡萄糖醛酸、神经节苷脂、苦蘵甾醇和苯硫酚4种代谢物中的一种或一种以上组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物,其特征是,由葡萄糖醛酸、神经节苷脂、苦蘵甾醇和苯硫酚4种代谢物中的一种或一种以上组成。


2.一种用于心脏死亡后捐献受体术前预警移植肾延迟复功的代谢组合物的筛选方法,其特征是,该方法用于筛选权利要求1所述的代谢组合物,包括以下步骤:
(1)在进行肾移植手术前,收集受体血液样品,进行预处理;
(2)应用超高效液相色谱系统UHPLC对预处理后的样品进行分离;
(3)对经步骤(2)分离后的样品进行质谱分析;
(4)对步骤(3)得到的原始数据进行处理,每个样品生成包含核质比、保留时间、峰面积三维信息的CSV数据;
(5)从数据库中搜索,根据匹配因子推测识别代谢物,得到可识别的代谢物;
(6)选择每个样品中均测到的代谢物做进一步分析,先进行归一化处理,再进行单因素统计分析,根据studentt检验p值<0.05为筛选标准,进行筛选;
(7)应用Simca软件和MetaboAnalyst网站进行多维统计分析,构建统计分析模型,多维统计学分析包括主成分分析PCA和正交偏最小二乘判别分析OPLS-DA;
(8)根据OPLS-DA模型得到变量权重值VIP,以VIP>1.5为标准筛选,得到初筛代谢物;
(9)采用HMDB数据库对初筛代谢物进行检索比对,得到用于心脏死亡后捐献...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈佳邓皓黄洪锋陈江华王仁定
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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